4.2.1电解原理课件高二上学期化学人教版选择性必修1

第二节

电解池从家庭电解水实验说开来——电解原理第四章

电化学考查题型：1、电极判断2、电子、电流、阴离子、阳离子的移向3、电极反应式的书写及正误判断4、转移电子数的相关计算5、pH的变化1.如何进行家庭电解水实验？2.实验现象不明显的原因及如何改进实验？从家庭电解水实验说开来——电解原理3.电解池的组成及工作原理？4.为什么不用常见的电解质食盐做电解水实验？5.电解食盐水的应用——氯碱工业如何实现产品的分离？【思考】根据所学知识，我们知道电解水可以获得H2和O2，如何使用生活中的材料来完成本实验？电源：电极材料及导线：离子导体：9V的方块电池两支两头均削好的铅笔蒸馏水【活动】请同学们进行实验现象的预测，与实验后进行对比并得出结论。问题1：如何进行家庭电解水实验？现象：不明显。原因——加入强电解质，增大离子浓度

增强离子导体的导电性

水是弱电解质，离子浓度极低导电性差问题2：实验现象不明显的原因及如何改进实验？2H2O===2H2↑+O2↑电解阴极:与电源负极相连阳极:与电源正极相连问题3：电解池的组成及工作原理？一、电解原理1.电解池2.构成条件①直流电源②电极③离子导体④形成闭合回路把电能转化成化学能的装置【思考】是否用惰性电极电解所有电解质溶液都能得到H2和O2？（注意分清阴极和阳极）与直流电源负极相连的阴极上逐渐覆盖一层红色的固体与直流电源正极相连的阳极上有气泡产生气体使湿润的淀粉KI试纸变蓝实验结论：电解CuCl2溶液生成Cu和Cl2【思考】该电解池的阴极和阳极的电极反应式及发生的反应类型是什么？还原反应氧化反应阳极：2Cl--2e-=Cl2↑阴极：Cu2++2e-

=Cu3、电极发生的反应类型：阳极氧化阴极还原总反应：Cu2++2Cl-===Cu+Cl2↑电解【思考】电子导体中电子、电流的移动方向？从带电微粒看电化学装置：✮✮✮负电荷的循环正极负极e—e—阴极阳极电子：从负极———→阴极沿导线从阳极———→正极沿导线电流：跟电子相反3、带电微粒的移向

Cu2+和Cl-在溶液中作自由运动Cu2+和Cl-在溶液中改作定向运动Ⅰ通电前Ⅱ通电后【思考】离子导体中阴离子、阳离子分别移向哪个电极？阳离子移向阴极阴离子移向阳极阴阳相吸从带电微粒看电化学装置：✮✮✮负电荷的循环CuCl2溶液记下来CC阳极区：氧化反应阴极区：还原反应e—e—阴离子阳离子CuCl2=Cu2++2Cl-移向阴极移向阳极Cu2+＞H+

放电顺序还原反应氧化反应放电顺序Cl-

＞OH-2Cl--2e-=Cl2↑Cu2++2e-

=Cu【思考】CuCl2溶液中是否只有Cu2+和Cl—？思考：离子放电顺序如何判断呢？离子放电顺序实质：

失电子能力(还原性)强弱

得电子能力(氧化性)强弱

电化学考查题型：1、电极判断2、电子、电流、阴离子、阳离子的移向3、电极反应式的书写及正误判断4、转移电子数的相关计算5、pH的变化Ag+＞Hg2+>Fe3+>

Cu2+＞H+(酸)＞Pb2+＞Sn2+＞Fe2+＞Zn2+＞H+(水)＞Al3+＞Mg2+＞Na+＞Ca2+＞K+①阴极放电顺序与阴极电极材料无关

氧化性强的离子先放电：阳离子得电子能力(氧化性)强弱6、放电顺序仅在熔融状态下考虑②阳极放电顺序阳极是活性金属失电子，发生氧化反应若为活性电极：若为惰性电极(Pt、Au、C等)：仅溶液中的阴离子失电子(惰性电极只导电，不参与反应)失电子能力(还原性)强弱6、放电顺序性水溶液中不考虑7、书写电极反应式的方法①判断电极材料，活性金属作阳极时，活性金属失电子②明确溶液中存在哪些离子③判断放电顺序(包括水的电离，分成阳离子组、阴离子组）④根据阴阳相吸，阳极氧化阴极还原完成电极反应式⑤阴极+阳极反应式=总反应式（注意得失电子数相等）以不同电极材料电解苏打溶液为例类型实例电极反应式和电解方程式溶液复原H2SO4NaOH KNO3总式加水用惰性电极电解电解质溶液的一般规律阴极:4H++4e-

==2H2↑阳极:2H2O-4e-==4H++O2↑阴极:2H2O+2e-==H2↑+2OH-阳极:4OH--4e-

==2H2O+O2↑阴极:2H++2e-==H2↑阳极:4OH--4e-

==2H2O+O2↑电解

2H2O===2H2↑+O2↑8、电解规律(OH－>SO42－

)[H+(酸)](OH－

)[H+(水)>Na+](OH－>NO3－

)[H+(水)>K+]电解水型溶液复原的原则：少什么加什么类型实例电极反应式和电解方程式溶液复原HClCuCl2

通HCl加CuCl2用惰性电极电解电解质溶液的一般规律阴极:2H++2e-

==H2↑阳极:2Cl--2e-

==Cl2↑电解电解方程式:2HCl====H2↑+Cl2↑阴极:Cu2++2e--==Cu阳极:2Cl--2e-

==Cl2↑电解电解方程式:CuCl2

====Cu+Cl2↑(Cl－>OH－

)[H+(酸)][Cu2+>H+(水)](Cl－>OH－

)电解电解质型类型实例电极反应式和电解方程式溶液复原NaClCuSO4

通HCl加CuO或CuCO3用惰性电极电解电解质溶液的一般规律阴极:4H2O+4e-==2H2↑+4OH-阳极:2Cl--2e-

==Cl2↑电解2NaCl+2H2O====2NaOH+H2↑+Cl2↑阴极:Cu2++2e--==Cu阳极:2H2O-4e-

==4H++O2↑电解2CuSO4+2H2O====2Cu+2H2SO4+O2↑ [H+(水)>Na+]

(Cl－>OH－

)[Cu2+>H+(水)](OH－>SO42－

)放氢生碱型放氧生酸型问题4：为什么不用常见的电解质——食盐做电解水实验？阴极:4H2O+4e-==2H2↑+4OH-阳极:2Cl--2e-

==Cl2↑通电2NaCl+2H2O====2NaOH+H2↑+Cl2↑惰性电极

电解精制食盐水NaCl溶液装置的不同点？2Cl--2e-

==Cl2↑Ca2++2e-

==Ca电解CaCl2(熔融)===

Ca+Cl2↑4OH--4e-

==2H2O+O2↑电解

2H2O===2H2↑+O2↑2H2O+2e-==H2↑+2OH-C作业本，不抄题。1、提示：请从平衡移动的角度分析原因（1）在配制CuCl2溶液时，将二水合氯化铜直接溶于水，得到的溶液会变浑浊。配制CuCl2溶液时应加入什么物质才能配得澄清的溶液？

.（2）碳酸氢钠溶液和CuCl2溶液混合会产生气泡和沉淀的原因？