人教版高中化学 第四章第三节第一课时电解原理课件 新人教选修4.ppt

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1、2021/8/9 星期一12021/8/9 星期一22021/8/9 星期一32021/8/9 星期一4 (1)NaCl、CuSO4在水中的在水中的电电离方程式分离方程式分别别：。(2)金属金属Zn、Fe、Cu的的还还原性逐原性逐渐渐 ，Zn2、Fe2、Cu2的氧化性逐的氧化性逐渐渐 ，即得，即得电电子能力逐子能力逐渐渐 。减弱减弱增增强强增增强强2021/8/9 星期一5减弱减弱增强增强增强增强MgCl22021/8/9 星期一62021/8/9 星期一7一、一、电电解池解池1定定义义将将 转转化化为为 的装置。的装置。2构成构成(1)。(2)电电解解质质溶液。溶液。(3)两个两个电电极。极

2、。阴极与阴极与电电源源 极相极相连连，阳极与，阳极与电电源源 极相极相连连。(4)形成形成闭闭合回路。合回路。化学能化学能直流直流电电源源负负正正电电能能2021/8/9 星期一83工作原理工作原理(以以电电解解CuCl2溶液溶液为为例例)2021/8/9 星期一9阴极阴极阳极阳极2021/8/9 星期一10 二、二、电电解解 1 1概念概念 使使电电流通流通过过 而在阴、阳两极引起而在阴、阳两极引起 的的过过程。程。电电解解质质溶液溶液氧化氧化还还原反原反应应2021/8/9 星期一11 2 2特点特点 (1)(1)电电解是最解是最强强有力的有力的 手段，是手段，是(填填“可逆可逆”或或“不

3、可逆不可逆”)的。的。(2)(2)从本从本质质上看，上看，电电解解质质溶液的溶液的导电过导电过程就是程就是电电解解质质溶液的溶液的 过过程。程。氧化氧化还还原原不可逆不可逆电电解解2021/8/9 星期一122021/8/9 星期一131正正误误判断判断(正确打正确打“”错误错误打打“”)。(1)电电解池能将化学能解池能将化学能转转化化为电为电能。能。()(2)电电解解质质溶液溶液导电导电属于化学属于化学变变化。化。()(3)电电解池的阳极与解池的阳极与电电源的源的负负极相极相连连。()(4)电电解解时时，阳离子向阴极定向运，阳离子向阴极定向运动动，阴离子向阳极定，阴离子向阳极定向运向运动动。

4、()(5)电电解任何物解任何物质质，阳极失，阳极失电电子数与阴极得子数与阴极得电电子数相等。子数相等。()答案：答案：(1)(2)(3)(4)(5)2021/8/9 星期一142在在电电解池中，阳极的解池中，阳极的电电极材料一定极材料一定()A发发生氧化反生氧化反应应 B得得电电子子C是是铂电铂电极极 D与与电电源正极相源正极相连连分析：分析：与与电电源正极相源正极相连连的一极一定是的一极一定是电电解池的阳极。解池的阳极。答案：答案：D2021/8/9 星期一153在原在原电电池和池和电电解池的解池的电电极上所极上所发发生的反生的反应应同属于氧同属于氧化反化反应应的是的是()A原原电电池正极和

5、池正极和电电解池阳极所解池阳极所发发生的反生的反应应B原原电电池正极和池正极和电电解池阴极所解池阴极所发发生的反生的反应应C原原电电池池负负极和极和电电解池阳极所解池阳极所发发生的反生的反应应D原原电电池池负负极和极和电电解池阴极所解池阴极所发发生的反生的反应应2021/8/9 星期一16分析：分析：原电池负极与电解池阳极均发生氧化反应，原原电池负极与电解池阳极均发生氧化反应，原电池正极与电解池阴极均发生还原反应。电池正极与电解池阴极均发生还原反应。答案：答案：C C2021/8/9 星期一174 4如图所示装置中，属于电解池的是如图所示装置中，属于电解池的是()2021/8/9 星期一18分

6、析：分析：形成形成电电池解池解时应时应有外接有外接电电源，源，A、B项项不符合；不符合；电电解池的两极解池的两极应应插入插入电电解溶液或熔化的解溶液或熔化的电电解解质质中形成中形成闭闭合回路，合回路，D项项不符合。不符合。答案：答案：C2021/8/9 星期一192021/8/9 星期一20分析：分析：本本题题重点考重点考查电查电解池解池电电极判断：阳极与极判断：阳极与电电源源的正极相的正极相连连，阴极与，阴极与电电源的源的负负极相极相连连；阳极；阳极发发生氧生氧化反化反应应，阴极，阴极发发生生还还原反原反应应。电电子流向：子流向：负负极极阴阴极；阳极极；阳极正极。正极。答案：答案：A2021

7、/8/9 星期一212021/8/9 星期一222021/8/9 星期一231电电解池阴、阳极的判断解池阴、阳极的判断2021/8/9 星期一24 2电电极极产产物的判断物的判断 (1)阳极阳极产产物的判断：物的判断：首先看首先看电电极，如果是活性极，如果是活性电电极，极，则电则电极材料失极材料失去去电电子，被溶解，溶液中的阴离子不失去子，被溶解，溶液中的阴离子不失去电电子。如果子。如果是惰性是惰性电电极，极，则则要看溶液中阴离子的失要看溶液中阴离子的失电电子能力，根子能力，根据阴离子的放据阴离子的放电顺电顺序加以判断。序加以判断。2021/8/9 星期一25 阴离子的放阴离子的放电顺电顺序：

8、序：S2IBrClOH含氧酸根含氧酸根F。(2)阴极阴极产产物的判断：物的判断：直接根据阳离子放直接根据阳离子放电顺电顺序序进进行判断。阳离子放行判断。阳离子放电顺电顺序：序：AgHg2Fe3Cu2H(浓浓度大度大时时)Sn2Fe2Zn2H(浓浓度小度小时时)Al3Mg2Na。2021/8/9 星期一262021/8/9 星期一272021/8/9 星期一28答案答案D2021/8/9 星期一29 解答有关电解问题的步骤解答有关电解问题的步骤 (1)(1)首先要判定是否为电解池，有外接直流电源则首先要判定是否为电解池，有外接直流电源则为电解池，否则不是电解池。为电解池，否则不是电解池。(2)(

9、2)对于电解池，首先要考虑阳极材料，若为惰性对于电解池，首先要考虑阳极材料，若为惰性电极，溶液中的阴离子被氧化；若为活泼金属电极，电极，溶液中的阴离子被氧化；若为活泼金属电极，则被氧化的是电极本身。则被氧化的是电极本身。2021/8/9 星期一30 (3)(3)若溶液中的阴、阳离子有多种，则据离若溶液中的阴、阳离子有多种，则据离子放电顺序判定什么离子先放电，什么离子后放子放电顺序判定什么离子先放电，什么离子后放电，并写出电极反应式。电，并写出电极反应式。(4)(4)根据电极反应式解答相关问题。根据电极反应式解答相关问题。2021/8/9 星期一312021/8/9 星期一32类类型型电电解解质

10、质特点特点实实例例电电极反极反应应式式电电解方解方程式程式溶液溶液pH变变化化电电解解质质溶液溶液复原的方法复原的方法阴极阴极阳极阳极电电解解水水型型含氧酸含氧酸 H2SO44H4e=2H24OH4e=2H2OO22H2O2H2O2减小减小加水加水可溶性可溶性强强碱碱NaOH增大增大活活泼泼金金属含氧属含氧酸酸盐盐KNO3不不变变2021/8/9 星期一33类类型型电电解解质质特点特点实实例例电电极反极反应应式式电电解方解方程式程式溶液溶液pH变变化化电电解解质质溶溶液复原的液复原的方法方法阴极阴极阳极阳极电电解解电电解解质质型型无氧酸无氧酸HCl2H2e=H22Cl2e=Cl22HCl H2

11、Cl2增大增大氯氯化化氢氢不活不活泼泼金属无金属无氧酸氧酸盐盐CuCl2Cu22e=Cu2Cl2e=Cl2CuCl2 CuCl2氯氯化化铜铜2021/8/9 星期一34类类型型电电解解质质特特点点实实例例电电极反极反应应式式电电解方程式解方程式溶液溶液pH变变化化电电解解质质溶溶液复原的液复原的方法方法阴极阴极阳极阳极放放氢氢气生气生碱型碱型活活泼泼金属金属无氧无氧酸酸盐盐NaCl2H2e=H22Cl2e=Cl22NaCl2H2O2NaOHH2Cl2增大增大氯氯化化氢氢2021/8/9 星期一35类类型型电电解解质质特点特点实实例例电电极反极反应应式式电电解方程解方程式式溶液溶液pH变变化化电

12、电解解质质溶液复溶液复原的方原的方法法阴极阴极阳极阳极放氧放氧气生气生酸型酸型不活不活泼泼金属含金属含氧酸氧酸盐盐CuSO42Cu24e=2Cu4OH4e=2H2OO22CuSO42H2O2Cu2H2SO4O2减小减小CuO或或CuCO32021/8/9 星期一36 例例2(2012辽宁开原联考辽宁开原联考)如如图为图为直流直流电电源源电电解稀解稀Na2SO4水水溶液的装置。通溶液的装置。通电电后在石墨后在石墨电电极极a和和b附近分附近分别别滴加一滴石蕊溶液。滴加一滴石蕊溶液。下列下列实验现实验现象中正确的是象中正确的是()2021/8/9 星期一37A逸出气体的体逸出气体的体积积，a电电极的

13、小于极的小于b电电极的极的B一一电电极逸出无味气体，另一极逸出无味气体，另一电电极逸出刺激性气味气体极逸出刺激性气味气体Ca电电极附近呈极附近呈红红色，色，b电电极附近呈极附近呈蓝蓝色色Da电电极附近呈极附近呈蓝蓝色，色，b电电极附近呈极附近呈红红色色2021/8/9 星期一38 解析解析a、b电电极分极分别为电别为电解池的阴极和阳极，其解池的阴极和阳极，其电电极反极反应应分分别别是是4H4e=2H2和和4OH4e=O22H2O；即；即a极气体体极气体体积积比比b极大。极大。a极和极和b极溶极溶液分液分别显别显碱性和酸性，故可以看到碱性和酸性，故可以看到a电电极附近呈极附近呈蓝蓝色，色，b电电

14、极附近呈极附近呈红红色。色。答案答案D2021/8/9 星期一39 (1)若阴极若阴极为为H放放电电，则则阴极区阴极区c(OH)增大；增大；若阳极区若阳极区为为OH放放电电，则则阳极区阳极区c(H)增大；若阴增大；若阴极、阳极同极、阳极同时时有有H、OH放放电电，相当于，相当于电电解水，解水，电电解解质浓质浓度增大度增大(饱饱和溶液除外和溶液除外)。(2)电电解后要恢复原解后要恢复原电电解解质质溶液的溶液的浓浓度，需要加度，需要加入适量的某物入适量的某物质质，该该物物质质一般是阴极与阳极一般是阴极与阳极产产物的物的化合物。化合物。2021/8/9 星期一402021/8/9 星期一41点击下图

15、进入点击下图进入“课课堂堂1010分钟练习分钟练习”2021/8/9 星期一422021/8/9 星期一43 (1)电电解是指使解是指使电电流通流通过电过电解解质质溶液而在阴、阳两极溶液而在阴、阳两极引起氧化引起氧化还还原反原反应应的的过过程。程。(2)阴极与阴极与电电源的源的负负极相极相连连，发发生生还还原反原反应应；阳极与；阳极与电电源的正极相源的正极相连连，发发生氧化反生氧化反应应。(3)阳离子在阴极上的放阳离子在阴极上的放电顺电顺序序为为：AgHg2Fe3Cu2H(浓浓度大度大时时)Sn2Fe2Zn2H(浓浓度小度小时时)Al3Mg2Na2021/8/9 星期一442021/8/9 星期一45 对对不活不活泼泼金属的含氧酸金属的含氧酸盐电盐电解解时时，阴极析出金，阴极析出金属，阳极属，阳极产产生生O2，阳极区域生成相，阳极区域生成相应应酸。酸。对对活活泼泼金属无氧酸金属无氧酸盐电盐电解解时时，阳极析出非金属，阳极析出非金属单质单质，阴极，阴极产产生生H2，阴极区域生成相，阴极区域生成相应应的碱。的碱。2021/8/9 星期一46