2018-2019年高中化学第04章电化学基础专题4.3.1电解原理课件新人教版.ppt

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1、2018-2019年高中化学第年高中化学第04章章电化化学基学基础专题4.3.1电解原理解原理课件新人件新人教版教版一、一、电解原理解原理（以（以电解解氯化化钠为例）例）实验：用惰性（石墨）用惰性（石墨）电极极电解熔融的解熔融的氯化化钠现象：象：阳极：阳极：有气泡，有气泡，有刺激性气味，并能有刺激性气味，并能使使 湿湿润的的KI-淀淀 粉粉试纸变蓝（Cl2)阴极：阴极：有金属有金属钠析出析出阴阴极极阳阳极极氯气气钠熔融熔融NaCl 实验分析：分析：通通电前：前：分析熔融分析熔融电解解质中的离子情况中的离子情况阳离子阳离子：Na+阴离子阴离子：Cl-做无做无规则运运动通通电后：后：（必（必须直流

2、直流电）（1）确定）确定电极名称：极名称：阳极阳极（接（接电源正极）源正极）阴极阴极（接（接电源源负极）极）与与电极极材料无关材料无关（2）判断）判断电极极产物并物并书写写电极反极反应:阳离子移向阴极放阳离子移向阴极放电，阴离子移向阳极放，阴离子移向阳极放电 阳极阳极：2Cl-Cl2+2e-氧化反氧化反应阴极阴极：2Na+2e-2Na 还原反原反应总式：式：2NaCl2Na+Cl2通电电解电解:使使电流流通通过电解解质溶液溶液而在而在阴阴阳两极阳两极引起引起氧化氧化还原反原反应的的过程。程。电解池解池:借助借助氧化氧化还原反原反应，把，把电能能转化化为化学能化学能的装置。的装置。构成条件构成条

3、件:(1)外加直流外加直流电源源(2)与与电源相源相连的两个的两个电极：极：接接电源正极的源正极的为阳极，阳极，发生生氧化反氧化反应接接电源源负极的极的为阴极，阴极，发生生还原反原反应(3)电解解质溶液或熔化的溶液或熔化的电解解质 电子的流向子的流向:电子从外加子从外加电源的源的负极流出，极流出，流到流到电解池的阴极，再从阳极流回解池的阴极，再从阳极流回电源正极。源正极。（注：（注：电子只在外子只在外电路定向移路定向移动，不能从溶液中，不能从溶液中移移动）离子定向移离子定向移动的方向的方向:阳离子阳离子向向 阴极阴极移移动,阴离子阴离子向向 阳极阳极移移动.惰性惰性电极与活性极与活性电极：极：

4、惰性惰性电极极(铂、金、石墨、金、石墨)：仅仅导电，不参与反，不参与反应活性活性电极（除极（除铂、金外的金属）：、金外的金属）：既可以既可以导电、又可、又可以参与以参与电极反极反应电解解过程不程不仅可以在熔融可以在熔融电解解质中中进行，行，也可以在也可以在电解解质溶液中溶液中进行。行。以以电解解氯化化铜为例例实验：用惰性（石墨）用惰性（石墨）电极极电解解氯化化铜溶液溶液现象：象：阳极：阳极：有气泡，有气泡，有刺激性气味，并能使有刺激性气味，并能使 湿湿润的的KI-淀淀 粉粉试纸变蓝（Cl2)阴极：阴极：碳棒上有一碳棒上有一层红色的色的铜析出析出阴阴极极阳阳极极氯气气铜CuCl2溶液溶液实验分析

5、：分析：通通电前：前：分析分析电解解质溶液中的离子情况溶液中的离子情况阳离子阳离子：H+、Cu2+阴离子阴离子：OH-、Cl-做无做无规则运运动通通电后：后：（必（必须直流直流电）（1）确定）确定电极名称：极名称：阳极阳极（接（接电源正极）源正极）阴极阴极（接（接电源源负极）极）与与电极材料无关极材料无关（3）判断）判断电极极产物并物并书写写电极反极反应:阳离子移向阴极放阳离子移向阴极放电，阴离子移向阳极放，阴离子移向阳极放电 阳极阳极：2Cl-Cl2 +2e-氧化反氧化反应阴极阴极：Cu2+2e-Cu 还原反原反应总式：式：（2）判断离子的放）判断离子的放电顺序：序：阳离子阳离子：Cu2+H

6、+阴离子阴离子：Cl-OH-（4）分析）分析电解解质溶液的溶液的变化情况：化情况：CuCl2溶液溶液浓度降低度降低CuCl2 Cu+Cl2 电解离子放离子放电顺序：序：阴离子失去阴离子失去阴离子失去阴离子失去电电子而阳离子得到子而阳离子得到子而阳离子得到子而阳离子得到电电子的子的子的子的过过程叫程叫程叫程叫放放放放电电。活性材料作活性材料作电极极时：金属在阳极失金属在阳极失电子被氧化子被氧化成阳离子成阳离子进入溶液，阴离子不容易在入溶液，阴离子不容易在电极上放极上放电。用用惰性惰性电极极(Pt、Au、石墨、石墨、钛等等)时：溶液中溶液中阴离子的阴离子的放放电顺序序（由（由难到易）是：到易）是：

7、S S 2-2-SOSO3 32-2-II -BrBr -ClCl -OHOH -NONO3 3-、SOSO4 42-2-(等含氧酸根离子）等含氧酸根离子）等含氧酸根离子）等含氧酸根离子）FF-Ag+Fe3+Cu2+H+Pb2+Sn2+Fe2+Zn2+(H+)Al3+Mg2+Na+Ca+K+注：当离子注：当离子浓度相差度相差较大大时，放，放电顺序要序要发生生变化，相同化，相同时按按H+,不不同同时按（按（H+）阴极：无阴极：无论是惰性是惰性电极极还是活性是活性电极都不参与极都不参与电极反极反应，发生反生反应的是溶液中的阳离子。的是溶液中的阳离子。阳离子在阴极上放阳离子在阴极上放电顺序是：序是：

8、阳极阳极：电解规律阴阴极极阳阳极极氯氯气气铜铜实例实例电极反应电极反应 浓度浓度PH值值复原复原CuCl2阳极：阳极：2Cl-2e-=Cl2阴极：阴极：Cu2+2e-=2Cu减减小小减减小小CuCl2CuCl2溶液溶液CuCl2Cu+Cl2电解1、电解电解质型阳极阳极阴极阴极氧氧气气氢气气实例例电极反极反应浓度度PH值复原复原Na2SO4阳极阳极:4OH-4e-2H2O+O2阴极阴极:4H+4e-2H2 变大大不不变加加H2ONa2SO4溶液溶液2H2O 2H2+O2电解2、电解水型阳极阳极阴阴极极氯氯气气氢氢气气实例实例电极反应电极反应浓度浓度PH值值复原复原NaCl阳极阳极:2Cl-2e-

9、Cl2阴极阴极:2H+2e-H22NaCl+2H2O2NaOH+H2+Cl2电解减小减小增增大大加加HClNaCl溶液溶液3、放氢生碱型实例实例电极反应电极反应浓度浓度PH值值复原复原CuSO4阳阳极极阴阴极极氧氧气气铜铜阳极阳极:4OH-4e-2H2O+O2阴极：阴极：Cu2+2e-Cu减减小小减减小小加加CuOCuSO4溶液溶液2CuSO4+2H2O2Cu+O2+2H2SO4电解3、放氧生酸型电解解规律（惰性律（惰性电极）小极）小结 阳极：阳极：S2-I-Br-Cl-OH-含氧酸根含氧酸根 F-与与区：区：电解本身型解本身型如如CuCl2、HCl与与区：放区：放氢生碱型生碱型如如NaCl与

10、与区：放氧生酸型区：放氧生酸型如如CuSO4、AgNO3与与区：区：电解水型解水型如如Na2SO4、H2SO4、NaOH阴极：阴极：Ag+Fe3+Cu2+H+Fe2+Zn2+（H+）Al3+Mg2+Na+(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(2)阳极：溶液中还

11、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S2IClOH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：AgCu2HPb2Fe2Zn2归纳总结电解质及类别电解质及类别电极反应式电极反应式电解物电解物质质pH变变化化复原方复原方法法电电解解水水H2SO4(含氧酸含氧酸)阳极：阳极：4OH4e=O22H2O阴极：阴极：4H4e=2H2H2O减小减小加入加入H2ONaOH(强碱强碱)增大增大Na2SO4(活泼金属的含活泼金属的含氧酸盐氧酸盐)不变不变电电解解电电解解质质H

12、Cl(无氧酸无氧酸)阳极：阳极：2Cl2e=Cl2阴极：阴极：2H2e=H2HCl增大增大加入加入HClCuCl2(不活泼金属的无氧酸不活泼金属的无氧酸盐盐)阳极：阳极：2Cl2e=Cl2阴极：阴极：Cu22e=CuCuCl2加入加入CuCl2电电解解水水和和电电解解质质NaCl(活泼金属的无氧酸盐活泼金属的无氧酸盐)阳极：阳极：2Cl2e=Cl2阴极：阴极：2H2e=H2NaCl、H2O增大增大加入加入HClCuSO4(不活泼金属的含氧酸不活泼金属的含氧酸盐盐)阳极：阳极：4OH4e=O22H2O阴极：阴极：2Cu24e=2CuCuSO4、H2O减小减小加入加入CuO或或CuCO33惰性电极电解规律归纳总结D当堂检测D电解水的包含三解水的包含三类：强碱、含氧酸和活碱、含氧酸和活泼金属金属的含氧酸的含氧酸盐。当堂检测C 放O2生酸型，溶液酸性增强电解水型，溶液浓度变大，酸性增强当堂检测B 当堂检测由题意可知，M 极溶解，发生氧化反应，为阳极，N 极质量增加，故有金属单质在 N 极上析出，发生还原反应，为阴极，电解质溶液为盐溶液，M 为金属电极。B 当堂检测0.56 L1当堂检测谢谢