课件高二化学反应原理课件9：1.2.1 电解的原理

第1课时

电解的原理电解法在元素发现史中的重要地位情景导学1.了解电解池的工作原理，能准确书写电极反应式及反应总式。（重点）2.掌握电解饱和食盐水的基本原理，理解阴阳离子的放电顺序。（重点）学习目标钠的制备钠的化学性质很活泼，这给钠的制取带来一定的困难。目前，世界上生产金属钠多数用电解熔融氯化钠的方法。Cl—Cl—Cl—Cl—Na+Na+Cl—Cl—Cl—Cl—Na+Na+ClClClClNaNaCl2Cl2电解熔融氯化钠的微观反应过程Na+、Cl—无规则运动Na+、Cl—定向运动Na+、Cl—发生电子得失阴阳两极上生成Na、Cl2e-e-1.氯化钠中含有哪些微粒?接通电源之前如何运动？2.接通电源后，Na+和Cl-如何移动？3.两个电极上观察到什么现象？Na+和Cl-做无规则运动。【思考与交流】Na+和Cl-发生定向移动阳极：有气泡，有刺激性气味阴极：有金属钠析出阴极阳极4.两个电极上分别发生什么反应？2Na++2e-2Na2Cl--2e-Cl2↑2NaCl====2Na+Cl2↑

通电电解熔融NaCl的总反应：与电源正极相连的：与电源负极相连的：氯气钠熔融NaCl+-氧化反应还原反应5.电子的流向？6.离子定向移动的方向？(注：电子只在外电路定向移动，不能在溶液中移动）电子从电源负极流出，流入电解池阴极；再从阳极流回电源正极。阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动。氯气钠熔融NaCl+-阴极阳极1.电解的概念在直流电作用下，电解质在两个电极上分别发生氧化反应和还原反应的过程叫做电解。电解的原理2.电解池把电能转化为化学能的装置。观察对比电解池和原电池，总结电解池的构成条件。阳极阴极CCCuCl2溶液-+正极稀硫酸ZnCu负极【思考与交流】阳极阴极CCCuCl2溶液-+3.构成电解池的条件（1）外接直流电源。（2）两个固体电极材料插入电解质溶液或熔融态电解质中。（3）用导线连接形成闭合回路是电能转变为化学能的装置！CC

阳极阴极e－Cu2++2e–==Cu(还原反应)工作原理：2Cl–-2e–==Cl2↑(氧化反应)(缺少电子)(富集大量电子)阴极：阳极：——Cu2+、H+、Cl-、OH–e-CCCuCl2溶液总反应：CuCl2====Cu+Cl2↑通电-+电解氯化铜溶液阴极：与电源负极相连，电子流入，发生还原反应阳极：与电源正极相连，电子流出，发生氧化反应4.电极的判断e－e－CC阴极阳极电解质溶液

两个电极的类型：惰性电极(铂、金、石墨)：——无论做阴阳极，仅仅导电，不参与反应活性电极(除铂、金外的金属)：——做阴极：只起导电作用，不参与电极反应

——做阳极：除起导电作用，还失去电子成为金属阳离子进入溶液惰性电极与活性电极CuCuCuCl2溶液阴极阳极CCCuCl2溶液阴极阳极5.电极反应式的书写：（以电解CuCl2

为例）e－e－CCCuCl2溶液阴极阳极阳离子移向阴极得电子，阴离子移向阳极失电子；阴极：Cu2++2e-

Cu

还原反应阳极：2Cl-—2e-Cl2↑

氧化反应总反应式：

CuCl2

Cu+Cl2

↑电解通式：阴极：氧化剂＋ne-

还原产物阳极：还原剂

—

ne-

氧化产物总电解反应式：阴阳极反应式相加所得的式子（考虑电子守恒）思考：CuCl2在水溶液中电离生成Cu2＋和Cl－的同时，弱电解质水也会发生电离，而产生H＋和OH－，通电时，这些自由移动着的离子，在电场作用下，溶液中带正电的H＋和Cu2＋都同时向阴极移动，而为什么只有Cu2＋得电子被还原，而带负电的OH－和Cl－都同时会向阳极移动，而为什么只有Cl－失电子被氧化？分析：得电子能力：Cu2＋＞

H＋

失电子能力：Cl－＞

OH－

思考：为什么得失电子的结果是这种情况？阴阳离子的放电顺序是什么？放电：在电极表面，阴离子失去电子而

阳离子得到电子的过程叫放电。阴离子放电：与阴离子的还原性的相对强弱有关阳离子放电：与阳离子的氧化性的相对强弱有关阴极：阳极：Ag+>Fe3+>Cu2+>H+（先于H+放电）Pb2+>

Sn2+>Fe2+>Zn2+

浓度大时先于

H+放电H+>

Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+

水中H+先放电金属电极（除Pt、Au）S2->I－>Br－>Cl－>OH－>含氧酸根离子阳离子——氧化性强的先得电子阴离子——

还原性强的先失电子重点记忆：Ag+>Cu2+>H+>

Mg2+>Na+>Ca2+>K+水溶液中H+先得电子，Mg2+等不得电子。离子放电规律分析电解反应的一般思路：明确阴、阳极；溶液中存在哪些离子根据放电顺序分析，得出产物阴阳两极附近有哪些离子掌握过程方法，事半功倍！阳极材料：活性电极(除铂、金以外的金属)：惰性电极

(石墨、铂、金)：电解质导电的过程就是电解过程。活性阳极先于阴离子放电；阴极不参与电解反应。阴离子放电；阳极自身失电子。【归纳提高】分别用惰性电极电解下列物质的水溶液，写出有关的电极反应式和总反应式。（1）稀硫酸（2）盐酸（3）硝酸银（4）硫酸铜（5）氯化钾（6）氢氧化钠6.电解的类型（惰性电极）阴极：4H++4e-2H2↑阳极：4OH--4e-2H2O+O2↑总反应式：（2）盐酸阴极：2H++2e-H2↑阳极：2Cl--2e-Cl2↑总反应式：2HClH2↑+Cl2↑通电2H2O2H2↑+O2↑通电（1）稀硫酸（3）AgNO3溶液4Ag++4e-

4Ag4OH--4e-2H2O+O2↑4Ag++2H2O4Ag+O2↑+4H+通电阴极：2Cu2++4e-2Cu阳极：4OH--4e-

2H2O+O2↑（4）CuSO4溶液2Cu2++2H2O2Cu+O2↑+4H+通电总反应：阳极：阴极：总反应：2Cl--2e-Cl2↑2H++2e-

H2↑阳极：阴极：总反应式：

通电2Cl-+2H2O2OH-+Cl2↑+H2↑（5）氯化钾溶液（6）NaOH溶液阳极：4OH--4e-2H2O+O2↑阴极：4H++4e-2H2↑总反应式：2H2O2H2↑+O2↑通电电解质类型实例电解对象电解类型最高价含氧酸强碱最高价含氧酸强碱盐无氧酸无氧酸不活泼金属盐无氧酸活泼金属盐含氧酸不活泼金属盐HNO3H2ONaOHH2ONaNO3H2O电解水型HClHClCuCl2CuCl2电解质分解型NaCl溶质和水放氢生碱AgNO3溶质和水放氧生酸【归纳小结】1.下列关于电解池的说法正确的是（

）A.电源的负极就是阴极B.与直流电源的正极相连的是电解池的阴极C.与直流电源的负极相连的电极上发生还原反应D.阳极上发生还原反应C当堂检测2.取一张用饱和NaCl溶液浸湿的pH试纸，两根铅笔芯作电极，接通直流电源，一段时间后，发现电极与试纸接触处出现一个双色同心圆，内圆为白色，外圆呈浅红色。则下列说法错误的是（

）A．b电极是阴极B．a电极与电源的正极相连接 C．电解过程中，水是氧化剂 D．b电极附近溶液的pH变小D3.为下图所示装置中，a、b都是惰性电极，通电一段时间后，b极附近溶液呈红色。下列说法正确的是（）A．X是正极，Y是负极B．X是负极，Y是正极C．CuSO4溶液的pH值逐渐减小D．CuSO4溶液的pH值不变a