电解原理(第一课时)课件

第四章电化学基础

电解池（第一课时）第四章电化学基础电解池（第一课时）有关电解金属钠是在1807年通过电解氢氧化钠制得的，这个原理应用于工业生产，约在1891年才获得成功。1921年电解氯化钠制钠的工业方法实现了。由于金属钠在现代技术上得到重要应用，它的产量显著地增加。目前，世界上钠的工业生产多数是用电解氯化钠的方法，少数仍沿用电解氢氧化钠的方法。电解是将电能转化为化学能的一种重要方法。有关电解金属钠是在1807年通过电解氢氧化钠制得的，一、电解原理（以电解氯化钠为例）实验：用惰性（石墨）电极电解熔融的氯化钠现象：

阳极：有气泡，有刺激性气味，并能使湿润的KI-淀粉试纸变蓝（Cl2)阴极：有金属钠析出阴极阳极氯气钠熔融NaCl一、电解原理（以电解氯化钠为例）实验：用惰性（石墨）电极电解☆实验分析：通电前：分析熔融电解质中的离子情况阳离子：Na+

阴离子：Cl-——做无规则运动通电后：（必须直流电）（1）确定电极名称：

阳极（接电源正极）阴极（接电源负极）——与电极材料无关（2）判断电极产物并书写电极反应:

阳离子移向阴极放电，阴离子移向阳极放电

阳极：2Cl-→Cl2↑+

2e-氧化反应

阴极：2Na++2e-→2Na

还原反应

总式：

2NaCl2Na+Cl2↑通电☆实验分析：通电前：分析熔融电解质中的离子情况通电后：（必须

电解:使电流通过电解质溶液而在阴阳两极引起氧化还原反应的过程。电解池:借助氧化还原反应，把电能转化为化学能的装置。★构成条件:(1)外加直流电源

(2)与电源相连的两个电极：

接电源正极的为阳极，发生氧化反应接电源负极的为阴极，发生还原反应

(3)电解质溶液或熔化的电解质

电解:使电流通过电解质溶液而在阴阳两极引起氧化还原反电子的流向:

电子从外加电源的负极流出，流到电解池的阴极，再从阳极流回电源正极。（注：电子只在外电路定向移动，不能从溶液中移动）离子定向移动的方向:

阳离子向阴极移动,阴离子向阳极移动.惰性电极与活性电极：

惰性电极(铂、金、石墨)：仅仅导电，不参与反应活性电极（除铂、金外的金属）：既可以导电、又可以参与电极反应电子的流向:电子从外加电源的负极流出，流到电解过程不仅可以在熔融电解质中进行，

也可以在电解质溶液中进行。以电解氯化铜为例实验：用惰性（石墨）电极电解氯化铜溶液现象：

阳极：有气泡，有刺激性气味，并能使湿润的KI-淀粉试纸变蓝（Cl2)

阴极：碳棒上有一层红色的铜析出阴极阳极氯气铜CuCl2溶液电解过程不仅可以在熔融电解质中进行， 也可以在实验分析：通电前：分析电解质溶液中的离子情况

阳离子：H+、Cu2+

阴离子：OH-、Cl-

做无规则运动通电后：（必须直流电）（1）确定电极名称：

阳极（接电源正极）

阴极（接电源负极）

与电极材料无关

实验分析：通电前：分析电解质溶液中的离子情况通电后：（必须直（3）判断电极产物并书写电极反应:

阳离子移向阴极放电，阴离子移向阳极放电

阳极：2Cl-→Cl2↑+

2e-氧化反应

阴极：Cu2++2e-→Cu还原反应

总式：（2）判断离子的放电顺序：

阳离子：Cu2+>H+

阴离子：Cl->OH-（4）分析电解质溶液的变化情况：

CuCl2溶液浓度降低

CuCl2Cu+Cl2↑电解（3）判断电极产物并书写电极反应:（2）判断离子的放电顺序：★离子放电顺序：阴离子失去电子而阳离子得到电子的过程叫放电。

①活性材料作电极时：金属在阳极失电子被氧化成阳离子进入溶液，阴离子不容易在电极上放电。

②用惰性电极(Pt、Au、石墨、钛等)时：溶液中阴离子的放电顺序（由难到易）是：S

2->SO32->I

->Br

->Cl

->OH

->NO3-、SO42-(等含氧酸根离子）>F-Ag+>Fe3+

>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>(H+)>Al3+>Mg2+>Na+>Ca+>K+注：当离子浓度相差较大时，放电顺序要发生变化，相同时按H+,不同时按（H+）阴极：无论是惰性电极还是活性电极都不参与电极反应，发生反应的是溶液中的阳离子。阳离子在阴极上放电顺序是：阳极：★离子放电顺序：阴离子失去电子而阳离子得到电子的过程叫放★电解规律阴极阳极氯气铜实例电极反应

浓度PH值复原CuCl2

阳极：2Cl--2e-=Cl2↑阴极：Cu2++2e-=2Cu↓减小减小CuCl2CuCl2溶液

CuCl2Cu+Cl2↑电解1、电解电解质型★电解规律阴极阳极氯铜实例电极反应阳极阴极氧气氢气实例电极反应

浓度PH值复原Na2SO4

阳极:4OH-→4e-＋2H2O+O2↑阴极:

4H++4e-→2H2↑变大不变

加H2ONa2SO4溶液2H2O2H2↑

+O2↑电解2、电解水型阳极阴极氧气氢实例电极反应阳极阴极氯气氢气实例电极反应

浓度PH值复原NaCl

阳极:2Cl-→2e-＋Cl2↑阴极:2H++2e-→H2↑2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑

+Cl2↑电解减小增大加HClNaCl溶液3、放氢生碱型阳极阴极氯气氢实例电极反应实例电极反应浓度PH值复原CuSO4阳极阴极氧气铜阳极:4OH-→4e-＋2H2O+O2

↑阴极：Cu2++2e-→

Cu减小减小加CuOCuSO4溶液

2CuSO4+

2H2O2Cu+O2

↑+2H2SO4电解3、放氧生酸型实例电极反应浓度PH值复原阳极阴极氧铜阳极:4OH-→电解规律（惰性电极）小结

阳极：S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根>F-

ⅠⅡⅢⅣⅠ与Ⅲ区：电解本身型如CuCl2

、HClⅠ与Ⅳ区：放氢生碱型如NaClⅡ与Ⅲ区：放氧生酸型如CuSO4、AgNO3Ⅱ与Ⅳ区：电解水型如Na2SO4、H2SO4

、NaOH阴极：Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+>Zn2+>（H+）>Al3+>Mg2+>Na+电解规律（惰性电极）小结阳极：S2->I->B(4)能结合题目要求分析电解时的各种变化情况，如两极现象、水的电离平衡移动、离子浓度的变化、pH变化等。1.分析电解问题的基本方法思路(1)通电前：电解质溶液中含有哪些阴、阳离子(包括水电离出的H＋和OH－)。(2)通电时：阴离子移向阳极，阳离子移向阴极，结合放电顺序分析谁优先放电(注意活泼金属作阳极时优先放电)。(3)正确书写电极反应式，要注意原子数、电荷数是否守恒。归纳总结(4)能结合题目要求分析电解时的各种变化情况，如两极现象、水(2)阳极：溶液中还原性强的阴离子失去电子被氧化，或者电极材料本身失去电子被氧化而溶入溶液中。其放电顺序：金属阳极>S2－>I－>Cl－>OH－>含氧酸根。2.电极反应规律(1)阴极：无论是惰性电极还是活性电极都不参与电极反应，发生反应的是溶液中的阳离子。阳离子放电顺序：Ag＋>Cu2＋>H＋>Pb2＋>Fe2＋>Zn2＋……归纳总结(2)阳极：溶液中还原性强的阴离子失去电子被氧化，或者电极材电解质及类别电极反应式电解物质pH变化复原方法电解水H2SO4(含氧酸)阳极：4OH－－4e－=O2↑＋2H2O阴极：4H＋＋4e－=2H2↑H2O减小加入H2ONaOH(强碱)增大Na2SO4(活泼金属的含氧酸盐)不变电解电解质HCl(无氧酸)阳极：2Cl－－2e－=Cl2↑阴极：2H＋＋2e－=H2↑HCl增大加入HClCuCl2(不活泼金属的无氧酸盐)阳极：2Cl－－2e－=Cl2↑阴极：Cu2＋＋2e－=CuCuCl2加入CuCl2电解水和电解质NaCl(活泼金属的无氧酸盐)阳极：2Cl－－2e－=Cl2↑阴极：2H＋＋2e－=H2↑NaCl、H2O增大加入HClCuSO4(不活泼金属的含氧酸盐)阳极：4OH－－4e－=O2↑＋2H2O阴极：2Cu2＋＋4e－=2CuCuSO4、H2O减小加入CuO或CuCO33．惰性电极电解规律归纳总结电解质及类别电极反应式电解物质pH变化复原方法电解水H2SOD当堂检测D当堂检测D电解水的包含三类：强碱、含氧酸和活泼金属的含氧酸盐。当堂检测D