第三節(jié)電解池第2課時新人教版選修4省名師優(yōu)質(zhì)課賽課獲獎?wù)n件市賽課一等獎?wù)n件

第三節(jié)電解池(第二課時)第1頁一、電解：電流經(jīng)過電解質(zhì)溶液（或熔融電解質(zhì)）而在陰、陽兩極引發(fā)氧化還原反應(yīng)過程。了解：電解質(zhì)溶液導(dǎo)電過程就是

過程。電解電解是非自發(fā)地將

能轉(zhuǎn)化為

能。電化學(xué)1、電解池（槽）：電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能裝置。2、組成電解池條件：（1）直流電源（2）兩個電極；（3）電解質(zhì)溶液或熔融電解質(zhì)；（4）閉合回路。（復(fù)習(xí)回顧）第2頁發(fā)生氧化反應(yīng)陰離子移向陽極(電源正極)3.電源、電極、電極反應(yīng)關(guān)系陰極(電源負(fù)極)發(fā)生還原反應(yīng)陽離子移向離子放電：陰離子失電子、陽離子得電子過程。第3頁電子流向:

電子從外加電源負(fù)極流出，流到電解池陰極，再從陽極流回電源正極。（注：電子只在外電路定向移動，不能從溶液中移動）離子定向移動方向:

陽離子向陰極移動,陰離子向陽極移動.惰性電極與活性電極：

惰性電極(鉑、金、石墨)：僅僅導(dǎo)電，不參加反應(yīng)活性電極（除鉑、金外金屬）：既能夠?qū)щ?、又能夠參加電極反應(yīng)第4頁電極產(chǎn)物反思為何不是氧氣呢？為何不產(chǎn)生氫氣呢？說明：得失電子能力不一樣失電子能力：Cl-＞OH-得電子能力：Cu2+＞H+放電能力放電次序第5頁1、在AgNO3、Hg(NO3)2、Cu(NO3)2混合溶液中，通電后，首先在陰極得到電子或放電是什么離子？2、在CuCl2、CuBr2、CuI2混合溶液中，當(dāng)通電后，首先在陽極失去電子或放電是什么離子？想一想？Ag+I-第6頁

陰離子失去電子,陽離子得到電子過程叫離子放電。一、電解原理影響離子放電原因：離子得失電子能力離子濃度4.放電能力放電較復(fù)雜，還與離子性質(zhì)、溶液濃度、電流密度等相關(guān)。第7頁4、離子放電次序：1、陽離子放電（得電子）次序：Ag+>Hg2+>Fe3+

>Cu2+>H+（酸）

>Pb2+>Sn2+>Fe2+

>Zn2+>（H+）（水）﹥

Al3+>Mg2+>Na+2、陰離子放電（失電子）次序：氧化性還原性金屬>

S2–

>I–>Br–

>Cl–

>OH–

(水)>含氧酸根

(NO3－、SO42–等)>F－注意：若陽極是活性電極(石墨、金、鉑之外）陽極本身失去電子被氧化，陰離子不在陽極放電;若陽極是惰性電極，還原性強陰離子在陽極放電，陰極不論什么材料，不參加電極反應(yīng)。除Pt、AuAl3+、Mg2+、Na+不可能在水溶液中放電其放電時電極方程式怎樣寫？第8頁請注意：①活潑金屬離子K+、Ca2+、Na+、Mg2+在溶液中不會得到電子；②F-和SO42-、CO32-、NO3-等在水溶液中普通不會失去電子；第9頁

①活性材料作電極時：金屬在陽極失電子被氧化成陽離子進(jìn)人溶液，陰離子在電極上不放電。

②用惰性電極(Pt、Au、石墨、鈦等)時：溶液中陰離子按次序放電

不論是惰性電極還是活性電極都不參加電極反應(yīng)，發(fā)生反應(yīng)是溶液中陽離子。

陽極反應(yīng)（氧化反應(yīng)）：與電極材料相關(guān)陰極反應(yīng)（還原反應(yīng)）：與電極材料無關(guān)小結(jié)：第10頁OH－SO4

2－5、電極反應(yīng)式、電解方程式書寫：例：寫出用石墨做電極電解CuSO4溶液電極反應(yīng)式及總電解方程式，方法陰極：陽極：③、最終使得失數(shù)相等，兩極半反應(yīng)相加得總方程式；電解電解＞陰極：陽極：4OH－－4e-＝O2↑+2H2O2Cu2+＋4e-＝2CuH+Cu2+H2OH++OH－CuSO4＝Cu2++SO4

2－①、首先分析、比較出陰陽極放電離子：②、然后寫電極反應(yīng)式：2Cu＋O2↑+4H+或2CuSO4+2H2O（電解化學(xué)方程式）2Cu＋O2↑+2H2SO42Cu2++2H2O（電解離子方程式）＜若把石墨改成銅那電極反應(yīng)式怎樣？第11頁

思索與交流

請大家分析并寫出當(dāng)用惰性電極電解以下溶液時，陰陽極電極反應(yīng)和總反應(yīng)？HClCuCl2

NaClK2SCuSO4AgNO3NaOHH2SO4第12頁5.書寫電解方程式注意事項2.電極反應(yīng)式符合質(zhì)量守恒、電荷守恒（電子看作負(fù)電荷）3.標(biāo)明條件：通電或電解。若電解H+或OH-來自于H2O，在總方程式中要以H2O形式存在，不能書寫H+或OH-作為反應(yīng)物4.電解反應(yīng)是一個氧化還原反應(yīng)，是被外界強迫發(fā)生反應(yīng)普通形式為：弱氧化劑+弱還原劑=強氧化劑+強還原劑1.首先看陽極材料，若陽極是活性電極陽極本身失去電子被氧化，若陽極是惰性電極，陰離子在陽極放電。第13頁總結(jié)：分析電解反應(yīng)普通思緒：明確溶液中存在哪些離子依據(jù)陽極氧化、陰極還原分析得出產(chǎn)物判斷陽極材料及陰陽兩極附近離子種類及離子放電次序先電離后電解16第14頁（A）（B）（C）（D）Hg(NO3)2AgNO3AgNO3Na2SO4AgCuCuCPtPtAgFe1判斷A、B、C、D屬于原電池是_____，屬于電解池是____________；并寫出以下裝置電極反應(yīng)式。DA、B、C負(fù)正陰陽陰陽陰陽鞏固練習(xí)第15頁1）、用石墨作電極電解CuCl2、NaCl混合溶液片刻，陰極析出物質(zhì)是

；陽極產(chǎn)物是

。2）、兩極都用銀片作電極電解AgNO3時，陽極產(chǎn)物是

；陰極產(chǎn)物是

。練習(xí)2:CuCl2Ag+Ag3、試寫出以下裝置中所發(fā)生電極反應(yīng)式。石墨石墨鉑銅鐵石墨CuSO4溶液KBr溶液NaNO3溶液(A)(B)(C)第16頁3、在水中加入等物質(zhì)量Ag+、Pb2+、Na+、SO42-、NO3-、Cl-，將該溶液放在用惰性電極電解池中通電片刻，則氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物質(zhì)量之比為（）A、35.5:108B、1:2C、8:1D、108:35.5C第17頁電解質(zhì)電解對象電解質(zhì)濃度pHNaOHH2SO4Na2SO4

HClCuCl2

NaClCuSO4

水增大增大水增大減小水增大不變電解質(zhì)減小增大電解質(zhì)減小——電解質(zhì)和水得新電解質(zhì)增大電解質(zhì)和水得新電解質(zhì)減小練習(xí)4：用惰性電極分別進(jìn)行以下溶液電解，寫出電極反應(yīng)和總反應(yīng)方程式并完成下表：第18頁類型電極反應(yīng)特點實例電解水型陰：2H++2e-=H2↑陽：4OH--4e-=2H2O+O2↑NaOHH2SO4

Na2SO4

電解電解質(zhì)型電解質(zhì)電離出陰、陽離子分別在兩極放電HClCuCl2

放氫生堿型陰極：水放H2產(chǎn)生堿陽極；電解質(zhì)陰離子放電NaCl放氧生酸型陰極：電解質(zhì)陽離子放電陽極：水放O2產(chǎn)生酸CuSO4

5.用惰性電極進(jìn)行溶液電解規(guī)律：

第19頁5、（廣東、江蘇高考題）用惰性電極實現(xiàn)電解，以下說法正確是（）

A電解稀硫酸溶液，實質(zhì)上是電解水，故溶液

pH不變

B電解稀氫氧化鈉溶液，要消耗OH－，故溶液pH減小

C電解硫酸鈉溶液，在陰極上和陽極上析出產(chǎn)物物質(zhì)量之比為1:2

D電解氯化銅溶液，在陰極上和陽極上析出產(chǎn)物物質(zhì)量之比為1:1D第20頁6.如上圖所表示，通電后A極上析出Ag，對該裝置相關(guān)敘述正確是

A.P是電源正極B.F極上發(fā)生反應(yīng)為：4OH--4e-=2H2O+O2↑C.電解時，甲、乙、丙三池中，除E、F兩極外，其余電極均參加了反應(yīng)D.通電后，甲池PH減小，而乙、丙兩池溶液PH不變B第21頁7.用鉑電極電解下表中各組物質(zhì)水溶液，電解一段時間以后，甲、乙兩池中溶液pH值均減小，而在①和④兩極，電極產(chǎn)物物質(zhì)量之比為1︰2是甲乙ABCD甲KOHH2SO4Na2SO4CuSO4乙CuSO4AgNO3HClHNO3

D第22頁思索與交流

請大家分析以下電解一段時間后，為了使其恢復(fù)到和原來溶液一樣，應(yīng)加入什么物質(zhì)？HClCuCl2

NaClK2SCuSO4

AgNO3NaOHH2SO4（HCl氣體）（CuCl2）（HCl氣體）（H2S氣體）（CuO）（Ag2O）（H2O）（H2O）第23頁1、用石墨電極電解硫酸銅溶液，一段時間后斷開電路，要使溶液恢復(fù)到電解前濃度應(yīng)向其中加入（）ACuSO4BH2OCCuODCu(OH)2課堂練習(xí)C2、用用石墨電極電解1mol/LNaCl溶液，一段時間后，此時NaCl溶液濃度變?yōu)?.5mol/L,要使溶液恢復(fù)到電解前濃度應(yīng)向其中加入（）A、NaCl(s)B、H2OC、通入HCl氣體D鹽酸C第24頁練習(xí)3：如圖所表示，X、Y分別是直流電源電極，通電后發(fā)覺A極質(zhì)量增加，B極處有沒有色、無臭氣體放出。符合這一情況是（）A極B極X極Z溶液A鋅石墨負(fù)極硫酸銅B石墨石墨負(fù)極氫氧化鈉C銀鐵正極硝酸銀D銅石墨負(fù)極氯化銅A第25頁思考？怎樣判斷電解池陰陽極呢？與正極相連一極電子流入一極陰離子移向一極產(chǎn)生Cl2或O2一極質(zhì)量減小一極陽極第26頁練習(xí)1.為下列圖所表示裝置中，a、b都是惰性電極，通電一段時間后，b極附近溶液呈紅色。以下說法正確是A．X是正極，Y是負(fù)極B．X是負(fù)極，Y是正極C．CuSO4溶液PH值逐步減小D．CuSO4溶液PH值不變

a?XY?bPtCuCuSO4溶液NaCl和酚酞溶液AC第27頁練習(xí)2、500mL含KNO3和Cu（NO3）2兩種溶質(zhì)溶液，其中c（NO3-）=6.0mol/L,用鉑電極電解一段時間后在兩個電極上均生成22.4L氣體(標(biāo)準(zhǔn)情況)。假定電解前后溶液體積仍為500mL，以下說法正確是（）

A溶液中c(K+)為2mol/L

B上述過程中共轉(zhuǎn)移電子4mol

C電解得到銅物質(zhì)量為0.5mol

D電解后溶液中c(H+)為2mol/L第28頁第29頁第30頁第31頁第32頁第33頁第34頁1、用石墨作電極電解CuCl2、NaCl混合溶液片刻，陰極析出物質(zhì)是

；陽極產(chǎn)物是

。2、兩極都用銀片作電極電解AgNO3時，陽極產(chǎn)物是

；陰極產(chǎn)物是

。練習(xí)2:CuCl2Ag+Ag3、試寫出以下裝置中所發(fā)生電極反應(yīng)式。石墨石墨粗銅純銅純銅鐵CuSO4溶液CuSO4溶液CuSO4溶液(A)(B)(C)第35頁三、電解規(guī)律(用惰性電極電解時)⑴、電解含氧酸、強堿溶液、活潑金屬含氧酸鹽溶液時，如電解H2SO4、HNO3、NaOH、Na2SO4等溶液陽極：4OH－－4e－＝2H2O+O2↑陰極：4H++4e－＝2H2↑

總反應(yīng)：2H2O＝＝O2↑+2H2↑

電解

電解后溶液中溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)

，若要恢復(fù)原來濃度，只需加入一定量

即可。實質(zhì)：電解水比如：電解Na2SO4溶液增大水第36頁⑵、電解無氧酸溶液(氫氟酸除外)、不活潑金屬無氧酸鹽溶液，如電解鹽酸、CuCl2溶液等電解后溶液中溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)

，若要恢復(fù)原來組成和濃度，需加入一定量

(通入一定量HCl氣體)陽極：2Cl－－2e－＝Cl2↑陰極：2H++2e－＝H2↑

總反應(yīng)：2HCl＝＝Cl2↑+H2↑

電解電解鹽酸實質(zhì)：電解質(zhì)本身被電解減小溶質(zhì)第37頁⑶、電解不活潑金屬含氧酸鹽時，電解質(zhì)和水都有一部分被電解，如電解CuSO4溶液、AgNO3溶液等。陽極：4OH－－4e－＝2H2O+O2↑陰極：2Cu2++4e－＝2Cu總反應(yīng)：2CuSO4+2H2O＝2Cu+O2↑+2H2SO4

電解電解后原溶液中溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)減小，若要恢復(fù)原來組成和濃度，需加入一定量金屬氧化物。電解CuSO4溶液第38頁⑷、電解活潑金屬含氧酸鹽溶液時，電解質(zhì)和水都有一部分被電解，如電解NaCl溶液等。電解后原溶液中溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)減小，若要恢復(fù)原來組成和濃度，需通入一定量HCl。陽極(C)：2Cl－－2e－＝Cl2↑陰極(C)：2H++2e－＝H2↑

總反應(yīng)：2NaCl+2H2O＝＝2NaOH+Cl2↑+H2↑

電解第39頁

電解質(zhì)溶液用惰性電極電解示例：電解類型舉例電極反應(yīng)溶液pH改變?nèi)芤簭?fù)原方法物質(zhì)類別實例僅溶劑水電解

僅溶質(zhì)電解

溶質(zhì)和溶劑同時電解

含氧酸H2SO4強堿NaOH活潑金屬含氧酸鹽Na2SO4無氧酸HCl陽極：4OH-＋

4e-=

O2+2H2O陰極：4H++4e-=2H2↑減小增大不變H2O陽極：2Cl-＋

2e-=

Cl2↑陰極：2H++2e-=

H2↑增大HCl不活潑金屬無氧酸鹽CuCl2陽極：2Cl-＋

2e-=

Cl2↑陰極：Cu2++2e-=

Cu↓增大CuCl2活潑金屬無氧酸鹽NaCl陽極：2Cl-＋

2e-=

Cl2↑陰極：2H++2e-=

H2↑增大HCl不活潑金屬含氧酸鹽CuSO4陽極：4OH-＋

4e-

=

O2↑+2H2O陰極：2Cu2++4e-=

2Cu減小CuOH？×CuO第40頁電解池與原電池有哪些異同①兩電