4.2.1電解原理課件高二上學(xué)期化學(xué)人教版選擇性必修1

第二節(jié)電解池第1課時(shí)

電解原理【英】戴維Mg、Ca、Sr、BaSodium新課引入【設(shè)問(wèn)】戴維是用什么方法制取鈉的？

原理探析—電解熔融氯化鈉1.熔融NaCl中存在的離子有Na＋、Cl－，這些離子做自由運(yùn)動(dòng)，

可以導(dǎo)電。通電

2NaCl（熔融）=2Na+Cl2↑總反應(yīng)式：石墨電極石墨電極4.結(jié)論

2Na＋＋2e－

=2Na，發(fā)生還原反應(yīng)；2Cl－－2e－

=Cl2↑，發(fā)生氧化反應(yīng)。電解熔融氯化鈉.mp43．結(jié)合總反應(yīng)式，思考移到兩極表面的Na+、Cl-將發(fā)生什么變化？2．接通電源后，Na＋定向移向與電源負(fù)極相連的電極，Cl－定

向移向與電源正極相連的電極。熔融NaCl在直流電作用下發(fā)生了氧化還原反應(yīng)，分解生成了Na和Cl2。分析

知識(shí)建構(gòu)1—電解及電解池的概念1．電解：

2．電解池（又叫電解槽）：石墨電極石墨電極

將直流電通過(guò)熔融電解質(zhì)或電解質(zhì)溶液，在兩個(gè)電極引起氧化還原反應(yīng)的過(guò)程。將___能轉(zhuǎn)化為_(kāi)_____能的裝置。電化學(xué)電解法是最強(qiáng)有力的氧化還原手段

知識(shí)建構(gòu)2—電解池的構(gòu)成石墨電極石墨電極【問(wèn)題】分析電解池的構(gòu)成條件有哪些？3.構(gòu)成電解池的條件：①直流電源與電源負(fù)極相連的電極為陰極，發(fā)生_____反應(yīng)與電源正極相連的電極為陽(yáng)極，發(fā)生_____反應(yīng)②電極③熔融電解質(zhì)或電解質(zhì)溶液④形成閉合的回路還原氧化惰性電極：石墨、Pt、Au等活潑電極：Fe、Cu、Ag等（易失電子）電極材料

學(xué)以致用—水的電解原理探析2H2O

=2H2↑+O2↑通電陽(yáng)極：陰極：4H++4e-=2H2↑4OH--4e-=O2↑+2H2O

實(shí)驗(yàn)探究—電解飽和NaCl溶液【思考】NaCl水溶液比熔融NaCl更易獲得，為什么不采用電解NaCl溶液

的方法制取金屬Na呢？實(shí)驗(yàn)儀器和試劑：飽和NaCl溶液、培養(yǎng)皿、pH試紙、細(xì)鉛芯、干電池、導(dǎo)線演示實(shí)驗(yàn)陰極pH試紙變藍(lán),陽(yáng)極pH試紙變紅，中間部分褪色。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：

實(shí)驗(yàn)探究—電解飽和NaCl溶液1.氯化鈉溶液中存在哪些離子？2.外接電源后，這些離子移動(dòng)方向怎樣？3.由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說(shuō)明陰極產(chǎn)物是什么？陽(yáng)極產(chǎn)物是什么？交流討論分組實(shí)驗(yàn)石墨作電極，電解飽和NaCl溶液陰極陽(yáng)極實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象（宏觀辨識(shí)）電極反應(yīng)(微觀探析)總反應(yīng)化學(xué)方程式(符號(hào)表征)總反應(yīng)離子方程式(符號(hào)表征)實(shí)驗(yàn)結(jié)論陰極pH試紙變藍(lán)陽(yáng)極pH試紙變紅，中間部分褪色理論猜想實(shí)驗(yàn)探究結(jié)果分析

原理剖析—電解飽和NaCl溶液2Cl--2e-=Cl2↑2H++2e-=H2↑2NaCl+2H2O=2NaOH+H2↑+Cl2↑通電陰極離子得電子能力：

陽(yáng)極離子失電子能力：2Cl-

+2H2O=2OH-+H2↑+Cl2↑通電H+>Na+Cl->OH-

實(shí)驗(yàn)探究—電解CuCl2溶液1.氯化銅溶液中存在哪些離子？2.外接電源后，這些離子移動(dòng)方向怎樣？3.預(yù)測(cè)陰極和陽(yáng)極反應(yīng)的產(chǎn)物？交流討論【思考】若電解CuCl2溶液，又會(huì)如何？

實(shí)驗(yàn)探究—電解CuCl2溶液閱讀教材104頁(yè)實(shí)驗(yàn)[4-2]，了解實(shí)驗(yàn)?zāi)康募安僮鞣椒?。分組實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)儀器和試劑：CuCl2溶液、培養(yǎng)皿、淀粉KI試紙、細(xì)鉛芯、干電池、導(dǎo)線實(shí)驗(yàn)操作提示：1、按圖示組裝裝置。2、將兩個(gè)電極插入培養(yǎng)皿中的CuCl2溶液中，將濕潤(rùn)的淀粉KI試紙放在陽(yáng)極附近，觀察現(xiàn)象。陰極表面逐漸覆蓋了一層紅色物質(zhì)，陽(yáng)極有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生，且能使?jié)駶?rùn)的碘化鉀淀粉試紙變藍(lán)。現(xiàn)象：分組實(shí)驗(yàn)石墨作電極，電解CuCl2溶液陰極陽(yáng)極實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象（宏觀辨識(shí)）電極反應(yīng)(微觀探析)總反應(yīng)化學(xué)方程式(符號(hào)表征)總反應(yīng)離子方程式(符號(hào)表征)實(shí)驗(yàn)結(jié)論理論猜想實(shí)驗(yàn)探究結(jié)果分析

原理剖析—電解CuCl2溶液2Cl--2e-=Cl2↑2Cu2++2e-=CuCuCl2=Cu+Cl2↑通電陰極離子得電子能力：

陽(yáng)極離子失電子能力：逐漸覆蓋了一層紅色物質(zhì)有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生，能使?jié)駶?rùn)的碘化鉀淀粉試紙變藍(lán)。Cu2++2Cl-=Cu+Cl2↑通電Cu2+>H+Cl->OH-(1)陰離子的放電順序：Cl－＞OH－

知識(shí)建構(gòu)2—電解池中陰陽(yáng)兩極離子放電順序4.放電：在陽(yáng)極陰離子失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，在陰極陽(yáng)離子得到電子發(fā)生還原反應(yīng)的過(guò)程叫做放電。放電先后的本質(zhì)：遵循氧化還原反應(yīng)的優(yōu)先規(guī)律，即得(失)電子能力強(qiáng)的離子先放電S2－＞I－＞Br－＞Cl－＞OH－＞SO42-(等含氧酸根離子）>F-S2－、I－、Br－、Cl－放電，產(chǎn)物分別是S、I2、Br2、Cl2；OH－放電，則得到H2O和O2(2)陽(yáng)離子放電順序：Cu2＋＞H＋＞Na＋Ag＋＞Fe3＋＞Cu2＋＞H＋(酸)＞Fe2＋＞Zn2＋＞H＋(水)＞Al3＋＞Mg2＋＞Na＋＞Ca2＋＞K＋金屬陽(yáng)離子放電，則得到相應(yīng)金屬單質(zhì)(Fe3+

+

e-

=

Fe2+