2.4 電解池的工作原理課件 2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期化學(xué)蘇教版（2019）選擇性必修1

專題1化學(xué)反應(yīng)與能量變化第二單元化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化第4課時電解池的工作原理1．了解電解池的工作原理。2．能正確書寫電解池的電極反應(yīng)式和電解反應(yīng)方程式。3．熟悉電解規(guī)律和電解產(chǎn)物的判斷方法。學(xué)習目標我們學(xué)習過哪些電解反應(yīng)方程式？電解的意義：促使一些不能自發(fā)進行的氧化還原反應(yīng)順利進行。能量轉(zhuǎn)化方式：電能→化學(xué)能溫故知新1．電解水2H2O===2H2↑+O2↑通電2．電解熔融氯化鈉2NaCl===2Na+Cl2↑通電3．電解熔融氯化鎂MgCl2===Mg+Cl2↑通電4．電解熔融氧化鋁2Al2O3===4Al+3O2↑通電5．氯堿工業(yè)2H2O+2NaCl===2NaOH+Cl2↑+H2↑通電一、電解原理我們以電解熔融氯化鈉為例通電前，熔融氯化鈉發(fā)生電離，Na+和Cl-自由移動。通電后，Na+和Cl-在電場的作用下定向移動。Cl-→陽極Na+→陰極與電源負極相連的電極稱為陰極與電源正極相連的電極稱為陽極知識梳理﹣﹢陰極：2Na＋＋2e－===2Na

陽極：2Cl－－2e－===Cl2↑電子：電源負極→陰極電子：陽極→電源正極還原反應(yīng)

氧化反應(yīng)總反應(yīng)：2NaCl===2Na+Cl2↑通電1．電解是在直流電作用下，在兩個電極上分別發(fā)生氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)的過程。2．電解池是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置。3．電解池的構(gòu)成條件具有與直流電源相連接的兩個電極（陰極、陽極），插入電解質(zhì)溶液或熔融電解質(zhì)中，形成閉合回路。電解質(zhì)溶液陰極陽極還原反應(yīng)氧化反應(yīng)4．電解池工作原理陽離子（+）陰離子（-）﹢﹣電子流出電子流入思考：熔融狀態(tài)下，電解質(zhì)的陰、陽離子分別得失電子（放電），在水溶液中是否也是電解質(zhì)陰、陽離子放電？1．電解氯化銅溶液(1)實驗現(xiàn)象①溶液顏色_______；②陰極上有__________生成；③陽極附近有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生，能使?jié)駶櫟牡矸?-KI試紙______。變淺紅色物質(zhì)變藍(2)實驗結(jié)論電解CuCl2溶液，生成了銅和氯氣——實驗探究二、電解規(guī)律電解CuCl2溶液電解NaCl溶液溶液中的電離溶液中的離子放電離子H2O?H++OH-NaCl===Na++Cl-H2O?H++OH-CuCl2===Cu2++2Cl-陽離子：Na+、水電離的H+陰離子：Cl-

、水電離的OH-陽離子：Cu2+、水電離的H+陰離子：Cl-

、水電離的OH-陰極：Cu2＋＋2e－===Cu陰極：2H＋＋2e－===H2

陽極：2Cl－－2e－===Cl2↑陽極：2Cl－－2e－===Cl2↑2H2O＋2e－===H2+2OH-當用惰性電極電解電解質(zhì)溶液時，陰、陽極放電有什么規(guī)律？2．電解氯化鈉溶液2H2O+2NaCl===2NaOH+Cl2↑+H2↑通電陽極：還原性強的離子優(yōu)先放電。

惰性電極活性電極（除金、鉑、C以外材料時）金屬電極失電子總結(jié)——電解池放電規(guī)律陰極：氧化性強的離子優(yōu)先放電。陰極始終是溶液中的陽離子得電子，與電極材料無關(guān)分析電解問題的基本方法思路(1)分清楚電解池的陰極和陽極。(2)通電前：電解質(zhì)溶液中含有哪些陰、陽離子(包括水電離出的H＋和OH－)。(3)通電時：陰離子移向陽極，陽離子移向陰極，結(jié)合放電順序分析誰優(yōu)先放電。(4)正確書寫電極反應(yīng)式，要注意原子數(shù)、電荷數(shù)是否守恒。(5)能結(jié)合題目要求分析電解時的各種變化情況，如兩極現(xiàn)象、離子濃度的變化、pH變化等。方法歸納溶液中的陰離子：

，陽離子：

。

電極反應(yīng)式：陽極：

；陰極：

。總反應(yīng)方程式：

。電解一段時間后溶液pH

。若恢復(fù)至原狀態(tài)需補加

。②電解NaOH溶液①電解H2SO4溶液溶液中的陰離子：

，陽離子：

。

電極反應(yīng)式：陽極：

；陰極：

?？偡磻?yīng)方程式：

。電解一段時間后溶液pH

。若恢復(fù)至原狀態(tài)需補加

。

H+2H＋＋2e－===H2↑

2H2O－4e－===O2↑＋4H＋

降低H2OOH-Na+，水電離的H+2H2O＋2e－===H2↑

+2OH-4OH－－4e－===O2↑＋2H2O升高H2O1．電解水型H2SO4溶液NaOH溶液2H2O===2H2↑＋O2↑通電2H2O===2H2↑+O2↑通電電極反應(yīng)式：陽極：

；陰極：

?？偡磻?yīng)方程式：

。若恢復(fù)至原狀態(tài)需補加

。④電解CuCl2溶液③電解HCl溶液溶液中的陰離子：

，陽離子：

。

電極反應(yīng)式：陽極：

；陰極：

?？偡磻?yīng)方程式：

。電解一段時間后溶液pH

。若恢復(fù)至原狀態(tài)需補加

。2．電解電解質(zhì)型HCl溶液CuCl2溶液水電離的OH-，Cl-H+2H＋＋2e－===H2

↑2Cl－－2e－===Cl2↑通電2HCl===H2↑+Cl2↑升高HCl氣體Cu2＋＋2e－===Cu2Cl－－2e－===Cl2↑CuCl2固體

CuCl2===Cu＋Cl2↑通電電極反應(yīng)式：陽極：

；陰極：

。總反應(yīng)方程式：

。電解一段時間后溶液pH

。若恢復(fù)至原狀態(tài)需補加

。⑤電解NaCl溶液3．放氫生堿型NaCl溶液2H2O+2NaCl===2NaOH+Cl2↑+H2↑通電2H2O＋2e－===H2+2OH-2Cl－－2e－===Cl2↑升高HCl氣體⑥電解CuSO4溶液4．放氧生酸型CuSO4溶液溶液中的陰離子：

，陽離子：

。

電極反應(yīng)式：陽極：

；陰極：

?？偡磻?yīng)方程式：

。電解一段時間后溶液pH

。若恢復(fù)至原狀態(tài)需補加

。

Cu2+，H+2H2O－4e－===O2↑＋4H＋

Cu2＋＋2e－===Cu

降低CuO2H2O+2CuSO4

===2H2SO4

+2Cu+O2↑通電思考：電解一定濃度的硫酸銅溶液，當銅離子全部析出后，電解能否繼續(xù)進行？如果能繼續(xù)進行，那么兩極的產(chǎn)物分別是什么呢？可以繼續(xù)進行，由電解CuSO4溶液變成電解H2SO4溶液，陰極產(chǎn)物為氫氣，陽極產(chǎn)物為氧氣。AC當堂檢測1．仔細觀察如圖所示電解NaCI溶液的裝置，判斷下列選項正確的是()A．該電解池由直流電源、電極、導(dǎo)線和電解質(zhì)溶液構(gòu)成B．電極M為陽極，該區(qū)域發(fā)生氧化反應(yīng)C．電子由電源負極沿導(dǎo)線移向M極，由N極沿導(dǎo)線移向電源正極D．Cl-向M極移動，Na+向N極移動DA．甲醇一極的電極反應(yīng)式為CH3OH－6e﹣+H2O===CO2↑+6H+B．若a為純銅，b為粗銅，則該裝置可用于粗銅的電解精煉C．若a、b均為石墨，b極反應(yīng)為：4OH﹣－4e﹣===2H2O+O2↑D．若a、b均為石墨，標準狀況下消耗3.36LO2，則b極析出銅19.2g2．用新型甲