2014-2015学年高中化学人教版选修.ppt

第四章电化学基础第三节电解池第1课时电解原理,栏目链接,1.理解电解原理。2.了解电解池的结构，会书写电极反应式。,栏目链接,栏目链接,1电解的概念使电流通过_而在阴、阳两极引起_的过程。2电解池(1)概念：将_转化为_的装置。,要点一电解原理,电解质溶液,氧化还原反应,电能,化学能,栏目链接,(2)装置：如右图所示。(3)构成：直流电源；两个电极；电解质溶液或熔融电解质；构成闭合回路。,栏目链接,有红色的物质析出,有黄绿色气体生成,还原,氧化,Cu22e=Cu,2Cl2e=Cl2,Cu22ClCuCl2,负,阴,阳,正,阴,阳,栏目链接,1.在电解池中离子的移动方向如何？并与原电池中离子移动方向作比较。,应用思考,提示：在电解池中阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动，而在原电池中阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。,栏目链接,2.电解质溶液导电时，一定会有化学反应发生吗？,提示：一定有，因为电解池就是由电能转变成化学能的装置，溶液导电，电极上一定有电极反应，故一定有化学反应发生。,栏目链接,电解池阴阳极的判断及电极反应式的书写1阴、阳极的判断,综合拓展,栏目链接,2电解池中电极反应式和总反应式的书写阳极电子流出失去电子发生氧化反应；阴极电子流入得到电子发生还原反应。以石墨电极电解CuCl2溶液为例：阳极：2Cl2e=Cl2(氧化反应)；阴极：Cu22e=Cu(还原反应)；总反应：CuCl2CuCl2。,栏目链接,特别提示：以惰性电极电解电解质水溶液除了电解质溶液外，要注意增加水电离的H和OH，并对离子分组排序，即阳离子放电顺序和阴离子放电顺序两组。按照各组首先放电的离子书写电极方程式，合并两个电极反应式得出电解反应的总化学方程式或离子方程式。,栏目链接,1下列有关电解池的说法不正确的是()A电解池是把电能转化为化学能的装置B电解池中阴离子向阴极移动，阳离子向阳极移动C电解池中与电源正极相连的一极是阳极，发生氧化反应D电解质溶液的导电过程就是电解质溶液的电解过程,尝试应用,解析：电解池中阴离子应该向阳极移动，阳离子应该向阴极移动，故选择B。答案：B,栏目链接,要点二电解产物的判断,1阳极产物的判断(1)活泼金属电极(除Au、Pt外的金属)。电极金属失电子，被溶解，生成对应金属阳离子。(2)惰性电极(Pt、Au、C)。阴离子失电子，生成对应非金属单质；阴离子放电顺序：S2IBrClOH含氧酸根F。,栏目链接,2阴极产物的判断与电极材料无关，直接根据离子放电顺序进行判断，阳离子放电顺序：AgHg2Fe3Cu2H(H浓度较大时)Pb2Sn2Fe2Zn2H(H浓度较小时)Al3Mg2NaCa2K。特别提示：阴、阳离子的放电顺序不是绝对化的，放电情况与离子性质、溶液浓度、电流强度和电极材料有关。在理解以上放电顺序时要特别注意，如Pb2、Sn2、Fe2、Zn2在H浓度较小时放电能力排在H前面，在H浓度较大时放电能力排在H后面。Al3、Mg2、Na、Ca2、K只在熔融状态下放电，而在水溶液里不放电。,栏目链接,3解答有关电解问题的方法(1)首先要判断是否为电解池，有外接直流电源则为电解池，否则不是电解池。(2)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；若为金属(除Au、Pt外)电极，则被氧化的是电极本身。(3)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，什么离子后放电，并写出电极方程式。(4)根据电极方程式解答相关问题。,栏目链接,栏目链接,栏目链接,特别提示：用惰性电极电解电解质水溶液时，首先要全面分析电解质溶液的组成，找全离子并分为阴、阳两组，然后排出阴、阳离子的放电顺序，写出两极上的电极反应式，根据两极的电极反应式写出反应的总方程式。,若阴极为H放电，则阴极区cOH增大；若阳极区OH放电，则阳极区cH增大；若阴、阳极同时有H、OH放电，相当于电解水，电解质溶液浓度增大饱和溶液例外。电解质溶液恢复原状的方法：“少什么加什么。”,栏目链接,尝试应用,2右图是电解CuCl2溶液的装置，其中c、d为石墨电极，则下列有关判断正确的是()Aa为负极，b为正极Ba为阳极，b为阴极C电解过程中，d电极质量增加D电解过程中，氯离子浓度不变,栏目链接,解析：电流从电源的正极流出，故a为电源的正极，b为负极；与电源正极相连的c为阳极，与电源负极相连的d为阴极；在电解过程中，因Cu2是阳离子，移向阴极d，在阴极放电析出Cu，所以d电极质量增加；Cl是阴离子，移向阳极c，在阳极放电析出Cl2，会导致溶液中氯离子浓度降低。答案：C,栏目链接,栏目链接,一、有关电解原理的考查,例1下列说法正确的是()电解是把电能转变成化学能电解是化学能转变成电能电解质溶液导电是化学变化，金属导电是物理变化不能自发进行的氧化还原反应，通过电解的原理可以实现任何溶液被电解时，必然导致氧化还原反应的发生ABCD,栏目链接,解析：从能量角度看，电解是把电能转变成化学能的过程，故对错。电解质溶液的导电过程，必将伴随着两个电极上氧化还原反应的发生，同时生成新的物质，故、对。某些不能自发进行的氧化还原反应，通过电解的原理供给电能也可以实现，故对。所以D选项符合题意。答案：D名师点睛：电解是一个将电能转化为化学能的过程，属化学变化，其过程如下：电源负极电解池阴极电解液中的阳离子(被还原)电解池中阴离子(被氧化)电解池阳极电源正极,栏目链接,变式应用,1下列关于电解槽的叙述中，不正确的是()A与电源正极相连的是电解槽的阴极B与电源负极相连的是电解槽的阴极C在电解槽的阳极发生氧化反应D电子从电源的负极沿导线流入电解槽的阴极,答案：A,栏目链接,例2pHa的某电解质溶液中，插入两支惰性电极，通直流电一段时间后，溶液的pHa，则该电解质可能是()ANaOHBH2SO4CAgNO3DNa2SO4。,二、电解规律的考查,栏目链接,栏目链接,名师点睛：用惰性电极电解酸、碱、盐溶液，判断其溶液pH变化的方法是：先分析原溶液的酸碱性，再看电极产物，即无氧气只放氢气，pH升；无氢气有氧气放，pH降；氢气、氧气一齐放，是碱pH升，是酸pH降。,栏目链接,变式应用,2下图为直流电源电解稀Na2SO4水溶液的装置。通电后在石墨电极a和b附近分别滴加一滴石蕊溶液，下列实验现象中正确的是(),栏目链接,A逸出气体的体积，a电极的小于b电极的B一电极逸出无味气体，另一电极逸出刺激性气味气体Ca电极附近呈红色，b电极附近呈蓝色Da电极附近呈蓝色，b电极附近呈红色,栏目链接,解析：电解Na2SO4溶液时发生的反应为：a为阴极：4H4e=2H2b为阳极：4OH4e=O22H2O对照分析A、B不正确；a极周围由于H放电呈碱性，石蕊显蓝色，b极周围由于OH放电呈酸性，石蕊显红色，故C不正确。答案：D,栏目链接,例3用惰性电极电解M(NO3)x的水溶液，当阴极上增重ag时，在阳极上同时产生bL(标准状况)氧气，从而可知M的相对原子质量是(),三、电解的计算,栏目链接,栏目链接,名师点睛：有关电解产物的判断与计算是高考命题的热点，有关此类型的题目，重点抓住两点：正确运用离子的放电顺序分析阴极、阳极的电极反应式；阴、阳两极上离子的得电子数失电子数。在串联电解池中，流经各个电解池的电子总数相等。,栏目链接,变式应用,3把分别盛有熔融的氯化钾、氯化镁、氧化铝的三个电解槽串