电解池第一课时.ppt

高中化学选修4 电解池第一课时 2020年2月18日 氢气 氧气 电解电解水 2H2O 2H2 O2 探究实验 无明显现象 无明显现象 阳极产生氯气 阴极析出铜 向氯化铜溶液中通入直流电 思考1 氯化铜溶液中含有哪些微粒 思考2 通电时这些微粒各向什么方向移动 思考3 猜想在通电时在阳极和阴极各会发生什么样的电极反应 产物可能是哪些 阳离子 Cu2 H 阴离子 Cl OH Cu2 H 向阴极区移动 Cl OH 向阳极区移动 Cl Cl2 OH O2 H2OH OH CuCl2 Cu2 2Cl 阴极区 Cu2 CuH H2 阳极区 思考4 根据实验现象 两极上的电极反应分别是什么 发生又是什么反应 阳极 发生反应 阴极 发生反应 2Cl 2e Cl2 Cu2 2e Cu 氧化 还原 总反应 CuCl2Cu Cl2 使电流通过电解质溶液而在阴阳两极引起氧化还原反应的过程叫做电解 电能转化为化学能 电解池 1 电解 使直流电通过电解质溶液而在阴 阳两极引起氧化还原反应的过程 叫做电解 3 构成电解池的条件 直流电源 阴极 与电源负极相连 阳极 与电源正极相连 电极 电解质溶液或熔融电解质 2 电解池 电能转变为化学能的装置 一 电解原理 形成闭合回路 还原反应 氧化反应 学以致用1 练习 判断下列装置属于电解池的是 分析电子流向 4 电子流动方向和离子定向移动方向 电子 电源的极电源的极电解池的极电解质溶液电解池的极 负 阴 正 阳 离子 阳离子移向极 阴离子移向极 阴 阳 在CuCl2溶液中向阳极移动的有Cl 和OH 向阴极移动的有Cu2 H 为什么在阳极放电的是Cl 在阴极放电的是Cu2 与离子得失电子能力的强弱有关 思考 放电能力 影响离子放电的因素 阴极 发生还原反应 氧化性强的离子先得电子 Ag Hg2 Fe3 Cu2 H Pb2 Sn2 Fe2 Zn2 Al3 Mg2 Na Ca K 阳极 发生氧化反应 还原性强的离子先失电子 S2 I Br Cl OH 含氧酸根 如为活泼金属电极 则为金属首先失去电子而溶解 如为惰性电极 则为溶液中阴离子失去电子而放电 石墨和铂电极 不需要考虑电极材料 需要考虑电极材料 二 电解规律 用惰性电极电解 1 电解含氧酸 强碱溶液 活泼金属的含氧酸盐溶液时 如电解H2SO4 HNO3 NaOH Na2SO4等溶液 阳极 4OH 4e 2H2O O2 阴极 4H 4e 2H2 电解后溶液中溶质的质量分数 若要恢复原来的浓度 只需加入一定量的即可 实质 电解水 增大 水 2 电解无氧酸溶液 氢氟酸除外 不活泼金属的无氧酸盐溶液 如电解盐酸 CuCl2溶液等 阳极 2Cl 2e Cl2 阴极 2H 2e H2 电解后溶液中溶质的质量分数 若要恢复原来的组成和浓度 需加入一定量的 通入一定量的HCl气体 实质 电解质本身被电解 减小 溶质 3 电解不活泼金属的含氧酸盐时 电解质和水都有一部分被电解 如电解CuSO4溶液 AgNO3溶液等 阳极 4OH 4e 2H2O O2 阴极 2Cu2 4e 2Cu 电解后原溶液中溶质的质量分数 若要恢复原来的组成和浓度 需加入一定量 减小 金属氧化物 4 电解活泼金属的无氧酸盐溶液时 电解质和水都有一部分被电解 如电解NaCl溶液等 电解后原溶液中溶质的质量分数 若要恢复原来的组成和浓度 需通入一定量的 阳极 C 2Cl 2e Cl2 阴极 C 2H 2e H2 减小 HCl 二 电解规律 用活性电极电解 1 以两根铜棒做电极 电解NaCl溶液 阳极 Cu Cu 2e Cu2 阴极 Cu 2H 2e H2 2 以两根铜棒做电极 电解CuSO4溶液 阳极 Cu Cu 2e Cu2 阴极 Cu Cu2 2e Cu 总结电解反应式的书写 1 分析溶液中存在的所有离子 包括水的电离 并分成阳离子组和阴离子组 2 根据放电规律 阳离子在阴极发生还原反应 而阴离子在阳极发生氧化反应 完成电极反应式 注意得失电子守恒 3 由阴阳两电极反应式 合并得总反应式 弱电解质的须保持分子形式 一看阳极材料 二看离子放电顺序 学以致用2 以石墨碳棒为电极 请写出分别电解下列溶液时 在阴 阳两极上发生的电极反应式及总的化学方程式 1 KCl溶液 2 AgNO3溶液 阳极 4OH 4e 2H2O O2 阴极 Ag e Ag 阳极 2Cl 2e Cl2 阴极 2H 2e H2 2H2O2H 2OH OH 出现在哪个极 H 出现在哪个极 规律 放氢余碱 放氧余酸 下图所示装置中 a b都是惰性电极 通电一段时间后 b极附近溶液呈红色 下列说法正确的是 A X是正极 Y是负极B X是负极 Y是正极C CuSO4溶液的PH值逐渐减小D CuSO4溶液的PH值不变 学以致用3 放氢余碱 阴极 负极 正极 阳极 阳极 阴极 AC 从H Cu2 Na Cl SO42 五种离子中选出两种离子组成电解质 按下列要求进行电解 用电解质的化学式填空 使用惰性电极电解 电解过程中溶液的pH增大的有 电解过程中溶液的pH减小的有 电解过程中溶液的pH不变的有 学以致用4 NaCl HCl CuSO4 H2SO4 Na2SO4 在50mL0 2mol L的硫酸铜溶液中插入两个电极 通电电解 不考虑水分蒸发 则 若两极均为铜片 电解过程中溶液溶质浓度将怎样变化 填 增