4.2.1 电解原理和规律 课件 -高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

高中化学选择性必修1(第四章化学反应与电能第二节

电解池英国化学家汉弗莱·戴维1807年，英国化学家戴维把电池连上电极，放入熔融的钾的化合物中，在阴极附近产生了银白色金属，它们遇到空气就瞬间燃烧，产生紫色的火焰。高中化学选择性必修1(第1课时

电解原理和规律1.知道电解的基本原理，会判断一般电解反应产物；2.能说出电解、电解池及形成条件；3.能正确书写电极反应式和电解的总化学方程式；4.明确原电池与电解池的区别和联系。高中化学选择性必修1(01电解原理高中化学选择性必修1(1.1实验探究与分析探究用石墨电极电解氯化铜溶液的原理－＋阴极阳极实验4-2在U型管中注入质量分数为25%的CuCl2溶液中，插入两根石墨棒作电极材料，把湿润的碘化钾淀粉试纸放在与直流电源正极相连的石墨棒附近，接通直流电源,观察U形管内的现象与试纸颜色的变化。CuCl2溶液石墨棒石墨棒高中化学选择性必修1(1.1实验探究与分析与直流电源负极相连的石墨棒(阴极）上逐渐覆盖一层红色的固体阴极：Cu2++2e-=Cu（还原反应）与直流电源正极相连的石墨棒(阴极）上有使湿润的淀粉-碘化钾试纸变蓝的刺激性气味的气体产生阳极：2Cl--2e-=Cl2↑（氧化反应）“放电”

高中化学选择性必修1(1.1实验探究与分析通电前:CuCl2溶液中存在哪些离子？如何移动？石墨Cl－Cu2＋Cl－Cl－Cu2＋Cl－Cl－OH－Cu2＋Cl－H＋Cl－

Cu2＋、Cl－、H＋、OH－自由移动高中化学选择性必修1(1.1实验探究与分析通电后:CuCl2溶液中的离子如何移动？阳极石墨e-e-e-e-阴极Cl－Cu2＋Cl－Cl－Cl－Cu2＋H＋Cl－OH－Cl－Cl－定向移动，阴阳相吸高中化学选择性必修1(1.1实验探究与分析通电前

通电时向阴极迁移向阳极迁移还原反应

放电顺序

氧化反应放电顺序

总反应

电解高中化学选择性必修1(实验4-2中，水电离出的H+和OH-为什么没有参与电极反应呢？阴极：Cu2++2e-=Cu（还原反应）阳极：2Cl--2e-=Cl2↑（氧化反应）是否参与反应与其得失电子的能力有关阴极——得电子——还原反应阳极——失电子——氧化反应高中化学选择性必修1(1.2离子的放电顺序阴极（得电子能力）：溶液中的离子放电(无需考虑电极材料)Ag+>Hg+>Fe3+

>Cu2+>H+(酸)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+(水)>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+溶液中只考虑部分阳极（失电子能力）：(需要考虑电极材料)活性电极(除Pt、Au以外的金属电极)：

活性电极失去电子，电极溶解，溶液中阴离子不能失去电子S2->I->Fe2+>Br->Cl->OH->含氧酸根>F-惰性电极(Pt、Au、石墨等)：溶液中的离子放电溶液中只考虑部分2H++2e-=H2↑或2H2O+2e=H2↑+2OH-

4OH--4e-

=2H2O+O2↑

或

2H2O-4e-=4H++O2↑高中化学选择性必修1(电能化学能电子导体电极材料离子导体电极反应电极反应阳失氧，阴得还1.3电解原理使电流通过电解质溶液（或熔融电解质）而在阴阳两极引起氧化还原反应的过程。1.电解：高中化学选择性必修1(电解原理直流电源阴极阳极还原反应氧化反应离子导体阳离子阴离子－＋2.电解池(槽):把电能转化为化学能的装置.3.放电:离子在电极上得、失电子，发生氧化还原的过程。4.构成条件:(1)外加直流电源(2)有两个电极：(3)电解质溶液或熔化的电解质阴极阳极(4)形成闭合回路1.3高中化学选择性必修1(1.3电解原理直流电源阴极阳极还原反应氧化反应离子导体阳离子阴离子－＋5.电子流向：

阳极→阴极（注：电子只在外电路定向移动，不能从溶液中移动）6.离子移动方向:阳离子移向阴极,阴离子移向阳极.7.电极种类：阴极:一般只导电,不参与反应阳极:惰性(铂、金、石墨)：仅导电,不参与反应活性(除铂、金外的金属)：导电、参与电极反应高中化学选择性必修1(1.4电解池与原电池的比较请辨别以下装置哪个是电解池，哪个是原电池？它们的区别是什么？CuSO4

CuZnA高中化学选择性必修1(电解池（电能转化为化学能）

原电池（化学能转化为电能）1.4电解池与原电池的比较高中化学选择性必修1((1)电解池能将化学能转化为电能。(

)(2)电解质溶液导电属于化学变化。(

)(3)电解池的阳极与电源的负极相连。(

)(4)电解时,阳离子向阴极定向运动,阴离子向阳极定向运动。(

)(5)原电池的负极和电解池的阴极都发生的是还原反应。(

)(6)某些不能自发进行的氧化还原反应，通过电解可以实现。()(7)直流电源跟电解池连接后，电子从电源负极流向电解池阳极。()1.判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)课堂检测高中化学选择性必修1(1、

关于原电池、电解池的电极名称，下列说法错误的是(

)

A．原电池中失去电子的一极为负极B．电解池中与直流电源负极相连的一极为阴极C．原电池中相对活泼的一极为正极

D．电解池中发生氧化反应的一极为阳极C2、电解池中，阳极的电极材料一定(

)A．发生氧化反应B．与电源正极相连

C．是铂电极D．得电子B课堂检测3.如下图所示装置中属于电解池的是_____(填序号)。③⑥高中化学选择性必修1(02电解规律高中化学选择性必修1(2.1电极反应式的书写例：写出用石墨做电极电解CuCl2溶液的电极反应式及总电解方程式①首先分析、比较出阴阳极的放电离子

阴极：Cu2+>H+阳极：Cl->OH-②然后写电极反应式：Cu2++2eˉ

===Cu阴极：阳极：2Cl--2e-===Cl2↑③两极反应式相加得总方程式2Cu2+

+2Cl-===2Cu＋Cl2↑电解CuCl2===

Cu+Cl2↑电解分析电解反应的一般思路：①判断电极材料②明确溶液中存在哪些离子③判断阴阳离子的放电顺序④根据阳极氧化，阴极还原分析得出产物，两极相加得到总方程式高中化学选择性必修1(2.1电极反应式的书写【思考】电解氯化铜溶液时，溶液中Cu2+和Cl－放电基本完毕后，电解过程是否也就停止了呢？溶液中Cu2+和Cl－放电完毕后，原溶液变为纯水，此时，在纯水中存在H+和OH－，H+在阴极放电，OH－在阳极放电，实际上是电解水的过程，电极反应式如下：阴极：阳极：总反应：4H2O+4e－

===2H2↑+4OH－2H2O－4e－===4H++O2↑2H2O===2H2↑+O2↑电解注意：书写反应的总离子方程式时，若参与电极反应的H+(或OH-)是由水电离出来的，应用水的分子式表示。高中化学选择性必修1(1、以石墨碳棒为电极，请写出分别电解下列溶液时，在阴、阳两极上发生的电极反应式及总的化学方程式。CCHCl阴极：阳极：总反应：2H++2e－

===H2↑2Cl--2e-

===Cl2↑2HCl===H2↑

+Cl2↑电解阴极：阳极：总反应：2H2O+2e－

===H2↑+2OH－2Cl－

-2e－

===Cl2↑2Cl-+2H2O===H2↑

+Cl2↑+2OH-电解2NaCl+2H2O===H2↑

+Cl2↑+2NaOH电解CCNaCl溶液课堂检测高中化学选择性必修1(CCCuSO4溶液CCKNO3溶液H2SO4溶液NaOH溶液阴极：阳极：总反应：2Cu2++4eˉ

===2Cu2H2O－4e－===4H++O2↑2Cu2++2H2O===2Cu＋O2↑+4H+电解2CuSO4+

2H2O===2Cu+O2↑+2H2SO4电解阴极：阳极：总反应：4H2O+4e－

===2H2↑+4OH－2H2O－4e－===4H++O2↑2H2O===2H2↑+O2↑电解2H2O===2H2↑+O2↑电解课堂检测高中化学选择性必修1(2.2电解规律1、电解H2O型（含氧酸、强碱、活泼金属含氧酸）电解质H2SO4NaOHNa2SO4阳极反应式_________________________阴极反应式___________________pH变化_______________复原加入物质加入_____4OH－－4e－===O2↑＋2H2O或2H2O－4e－===4H++O2↑4H＋＋4e－===2H2↑或4H2O+4e－

===2H2↑+4OH－减小增大不变H2O注意：电解质溶液的复原应遵循“从溶液中析出什么补什么”的原则，即从溶液中析出哪种元素的原子，则应按比例补入哪些原子。高中化学选择性必修1(2.2电解规律2、电解电解质

型（无氧酸、不活泼金属的无氧酸盐）电解质HClCuCl2阳极反应式__________________阴极反应式_________________Cu2＋＋2e－===CupH变化_____

复原加入物质加入_____加入______2Cl－－2e－===Cl2↑2H＋＋2e－===H2↑增大HClCuCl2（惰性电极）高中化学选择性必修1(2.2电解规律3、电解电解质和水

型（活泼金属无氧酸盐、不活泼金属的含氧酸盐）电解质NaClCuSO4阳极反应式________________________________________阴极反应式____________________________________________pH变化__________复原加入物质加入____加入____________放氢生碱型2Cl－－2e－===Cl2↑2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－增大HCl放氧生酸型2H2O－4e－===O2↑＋4H＋2Cu2＋＋4e－===2Cu减小CuO或CuCO3（惰性电极）高中化学选择性必修1(之前的电解用的都是惰性电极，如果更换成活泼电极呢？NaClFeC2H2O+2e－＝H2↑＋2OH-Fe－2e-＝Fe2+还原反应氧化反应阳极阴极2Cl－－2e-＝Cl2↑活泼电极会参与反应高中化学选择性必修1(S2﹣＞I﹣＞Br﹣＞Cl﹣＞OH﹣＞含氧酸根离子＞F﹣Ag＋＞Fe3＋＞Cu2＋＞H＋(酸)＞Pb2＋＞Sn2＋＞Fe2＋＞Zn2＋＞H＋(水)＞Al3＋＞Mg2＋＞Na＋＞Ca2＋＞K＋阴极阳极溶液中的微粒得电子惰性电极活泼电极溶液中的微粒失电子活泼电极自身失电子放电顺序高中化学选择性必修1(课堂检测(1)用石墨作电极电解氯化钠和硫酸铜的混合液，最初一段时间阴极和阳极生成的物质分别是铜和氯气(

)(2)用石墨作电极电解熔融氯化钠的阴极反应式为Na＋＋e－===Na(

)(3)用石墨作阴极、铜作阳极电解硫酸铜溶液的阳极反应式为4OH－－4e－===O2↑＋2H2O(

)(4)用石墨作电极电解硝酸银溶液的离子方程式为4Ag＋＋2H2O===4Ag＋4H＋＋O2↑(

)(5)铜作阳极电解盐酸的化学方程式为Cu＋2HCl===CuCl2＋H2↑(

)√√√√电解×高