高中化學(xué) 第4章 電化學(xué)基礎(chǔ) 第3節(jié) 電解池（第1課時）電解原理課件 新人教版選修4.ppt

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成才之路 化學(xué),路漫漫其修遠兮 吾將上下而求索,人教版 選修,電化學(xué)基礎(chǔ),第四章,第三節(jié) 電解池,第四章,第1課時 電解原理,新知導(dǎo)學(xué),電解質(zhì)溶液,氧化還原反應(yīng),電能,化學(xué)能,外加電源,電解質(zhì)溶液或熔融電解質(zhì),負,正,(3)裝置與電解反應(yīng),圖：CuCl2溶液的電解,陰極,陽極,還原反應(yīng),氧化反應(yīng),Cu22e=Cu 2Cl2e=Cl2 有紅色物質(zhì)析出 有黃綠色氣體生成,負極,陰極,陽極,正極,1電解質(zhì)溶液導(dǎo)電時，一定會有化學(xué)反應(yīng)發(fā)生嗎？ 提示：一定有，因為電解池就是由電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能的裝置，溶液導(dǎo)電電極上一定有電極反應(yīng)。,自主探究,2石墨為電極電解氯化銅溶液時，為什么會生成銅和氯氣？ 提示：溶液中存在Cu2、H、Cl和OH四種離子，離子在電極上能發(fā)生氧化反應(yīng)或者還原反應(yīng)，主要取決于離子得失電子的能力。因得電子能力Cu2H，失電子能力ClOH。故在陰極有Cu生成，在陽極有Cl2生成。 3如何判斷一套裝置是原電池還是電解池？ 提示：一看有無外接電源，二看電極材料。電解池中陽極一般為活潑性較差的導(dǎo)電材料，且兩電極可以使用相同材料。,1電解池的陰、陽極的判斷方法,電解原理,教材點撥,(1)根據(jù)所連接的直流電源：與直流電源正極相連的為陽極，與直流電源負極相連的為陰極。 (2)根據(jù)電子流動方向：電子流向為：電源負極陰極；陽極電源正極。 (3)根據(jù)電解質(zhì)溶液中離子的定向移動方向：陰離子向陽極移動，陽離子向陰極移動。 (4)根據(jù)兩極產(chǎn)物判斷。一般情況下，陰極上的現(xiàn)象是：析出金屬(質(zhì)量增重)或有氣體(H2)放出；陽極上的現(xiàn)象是：有非金屬單質(zhì)生成，呈氣態(tài)的有Cl2、O2或電極本身質(zhì)量減輕(活性電極作陽極)。,2陰陽兩極上放電順序的判斷 陰離子失去電子或陽離子得到電子的過程叫放電。離子的放電順序取決于離子本身的性質(zhì)即離子得失電子的能力，另外也與離子的濃度及電極材料有關(guān)。 (1)陰極：陰極上放電的總是溶液中的陽離子，與電極材料無關(guān)。氧化性強的先放電，放電順序：,(2)陽極：若是活性電極做陽極，則活性電極首先失電子，發(fā)生氧化反應(yīng)。 若是惰性電極作陽極，則僅是溶液中的陰離子放電，常見離子的放電順序是：,(2015經(jīng)典習題選萃)某同學(xué)按圖所示的裝置進行電解實驗。下列說法正確的是( ),典例透析,【解析】 Cu接電源的正極，做陽極，石墨接電源負極，做陰極，A錯；Cu是活性電極，直接放電Cu2e=Cu2，電極本身逐漸溶解，B錯；電解剛開始時，溶液中無Cu2，H在陰極放電，但隨著電解的進行，陽極產(chǎn)生的Cu2越來越多，因得電子能力Cu2H，故在陰極放電逐漸由H轉(zhuǎn)向Cu2，D錯C對。 【答案】 C,1(2013高考北京理綜)用石墨電極電解CuCl2溶液(見下圖)。下列分析正確的是( ) Aa端是直流電源的負極 B通電使CuCl2發(fā)生電離 C陽極上發(fā)生的反應(yīng)：Cu22e=Cu D通電一段時間后，在陰極附近觀察到黃綠色氣體,變式訓(xùn)練,解析：電解過程中，陽離子向陰極移動，陰離子向陽極移動，陰極與直流電源的負極相連，陽極與直流電源的正極相連，A項正確；電解質(zhì)在溶液中的電離是因為水分子的作用，與通電無關(guān)，B項錯誤；電解過程中陽極上發(fā)生的反應(yīng)為氧化反應(yīng)，陽極反應(yīng)為2Cl2e=Cl2，在陽極附近可觀察到黃綠色氣體，C、D項錯誤。 答案：A,1電極反應(yīng)式的書寫 (1)書寫思路：先判斷電極，是惰性電極還是活性電極。 (2)書寫原則：先分后總。 (3)書寫步驟：惰性材料作電極時：分析溶液中的陰離子和陽離子判斷移動的方向排出陰離子和陽離子的放電順序?qū)戨姌O反應(yīng)找出放電離子的來源寫總反應(yīng)。,電極反應(yīng)式的書寫及電解一般規(guī)律,教材點撥,提示：(1)在寫總反應(yīng)式時，如果H和OH來自于水，則應(yīng)改寫成H2O的形式。(2)陰陽極要注意得失電子數(shù)相等。,2電解產(chǎn)物的判斷 (1)陽極產(chǎn)物的判斷。 活性金屬電極 電極金屬失電子，被溶解，生成對應(yīng)金屬陽離子。 惰性電極(Pt、Au、C) 陰離子失電子，生成對應(yīng)非金屬單質(zhì)。 陰離子放電順序：S2IBrClOH含氧酸根F。,(2)陰極產(chǎn)物的判斷。 與電極材料無關(guān)，直接根據(jù)陽離子放電順序進行判斷，陽離子放電順序：AgHg2Fe3Cu2H(H濃度較大時)Pb2Sn2Fe2Zn2H(H濃度較小時)Al3Mg2NaCa2K。,提示：陰、陽離子的放電順序不是絕對化的，放電情況與離子性質(zhì)、溶液濃度、電流和電極材料有關(guān)。在理解以上放電順序時要特別注意，如Pb2、Sn2、Fe2、Zn2在H濃度較小時，放電能力排在H前面，在H濃度較大時，放電能力排在H后面。Al3、Mg2、Na、Ca2、K只在熔融狀態(tài)下放電，在水溶液中不放電。,3用惰性電極電解電解質(zhì)溶液的一般規(guī)律,提示：用惰性電極電解電解質(zhì)水溶液時，首先要全面分析電解質(zhì)溶液的組成，找全離子并分為陰、陽兩組，然后排出陰、陽離子的放電順序，寫出兩極上的電極反應(yīng)式，根據(jù)兩極的電極反應(yīng)式寫出反應(yīng)的總方程式。 若陰極為H放電，則陰極區(qū)c(OH)增大；若陽極區(qū)OH放電，則陽極區(qū)c(H)增大；若陰、陽極分別同時有H、OH放電，相當于電解水，電解質(zhì)溶液濃度增大(飽和溶液例外)。 電解質(zhì)溶液恢復(fù)原狀的方法：“少什么加什么”。,典例透析,2用鉑作電極電解下列溶液時，在陽極上有氣體放出，且溶液的pH減小的是( ) AKNO3溶液 BCuSO4溶液 CNaOH溶液 DHCl溶液,變式訓(xùn)練,答案：B,點評：用惰性電極電解酸、堿、鹽溶液，其溶液pH變化的判斷方法：先分析原溶液的酸堿性，再看電解產(chǎn)物。無氧只放氫，pH升；無氫有氧放，pH降；氫、氧一起放，是堿pH升，是酸pH降。,1電解池中，陽極的電極材料一定( ) A發(fā)生氧化反應(yīng) B與電源正極相連 C是鉑電極 D得電子 解析：陽極材料為活潑金屬將直接發(fā)生氧化反應(yīng)；若為惰性電極，則最易失電子的陰離子發(fā)生氧化反應(yīng)。 答案：B,2有關(guān)甲、乙、丙、丁四個圖示的敘述正確的是( ),A甲中負極反應(yīng)式為2H2e=H2 B乙中陽極反應(yīng)式為Age=Ag C丙中H向碳棒方向移動 D丁中電解開始時陽極產(chǎn)生黃綠色氣體 解析：由圖知，甲、丙為原電池，甲中Zn為負極，Zn2e=Zn2，A錯；丙中Fe為負極，C為正極，H向正極移動，C正確；乙、丁為電解池，乙中Ag作陽極，本身失電子，B錯；D中放電順序：ICl，開始產(chǎn)生I2，D錯。 答案：C,3下面列出了電解不同物質(zhì)的電極反應(yīng)式，其中錯誤的是( ) A電解飽和食鹽水 陰極：Nae=Na B電解CuSO4溶液 陰極：Cu22e=Cu C電解熔融NaCl 陰極：Nae=Na D電解NaOH溶液 陽極：4OH4e=2H2OO2,解析：本題考查了電極反應(yīng)式的書寫和電極產(chǎn)物的判斷。A中電解飽和食鹽水時，陰極應(yīng)是H2O電離出的H得電子放出H2。 答案：A,4(2015湖南雅禮中學(xué)月考)用惰性電極電解一定濃度的硫酸銅溶液，通電一段時間后，向所得溶液中加入0.1 mol Cu(OH)2后恰好恢復(fù)到電解前的濃度和pH。則電解過程中轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為( ) A0.1 mol B0.2 mol C0.3 mol D0.4 mol,答案：D,5(2015經(jīng)典習題選萃)寫出下列電解池的電極反應(yīng)式和電解反應(yīng)的離子方程式： (1)電解AgNO3溶液(惰性電極) 陰極：_； 陽極：_； 離子方程式：_。 (2)用銅電極電解NaOH溶液 陰極：_； 陽極：_； 離子方程式：_。,(3)電解CuSO4溶液(惰性電極) 陰極：_； 陽極：_； 離子方程式：_。 (4)電解Na2SO4溶液(惰性電極) 陰極：_； 陽極：_； 離子方程式：_。,(5)電解CuCl2溶液(惰性電極) 陰極：_； 陽極：_； 離子方程式：_。,