化学选修iv人教新课标电解池第课时课件

1、第一课时电第一课时电 解解 原原 理理一、电解一、电解1概念概念使电流通过使电流通过 而在阴、阳两极引起而在阴、阳两极引起 的过程的过程电解质溶液电解质溶液氧化还原反应氧化还原反应2特点特点(1)电解是最强有力的电解是最强有力的 手段，是手段，是 (填填“ 可逆可逆”或或“不可逆不可逆”)的的(2)电解质溶液的导电过程，就是电解质溶液的电解质溶液的导电过程，就是电解质溶液的 过程过程氧化还原氧化还原不可逆不可逆电解电解二、电解池二、电解池1定义定义把把 能转化成能转化成 能的装置能的装置电电化学化学2形成条件形成条件(1) 电源；电源；(2)两个电极：与电源正极相连的一极是两个电极：与电源正极

2、相连的一极是 极；与电源负极；与电源负 极相连的一极是极相连的一极是 极；极；(3)电解质电解质 或或 电解质；电解质；(4)形成形成 回路回路直流直流熔融熔融阳阳阴阴溶液溶液闭合闭合3装置及电极反应装置及电极反应 (以电解以电解CuCl2溶液为例溶液为例)(1)装置装置(2)电极反应电极反应阴极阴极 发生发生 反应反应阳极阳极 ，发生，发生 反应反应总反应总反应Cu22e=Cu还原还原2Cl2e=Cl2氧化氧化CuCl2 CuCl24电子流向和离子流向电子流向和离子流向(1)电子流向电子流向 电源电源 极极电解池电解池 极极 电解池电解池 极极电源电源 极极(2)离子流向离子流向 阳离子阳离

3、子电解池电解池 极极 阴离子阴离子电解池电解池 极极负负阴阴阳阳正正阴阴阳阳在氯化铜溶液中除了在氯化铜溶液中除了Cu2和和Cl之外还有之外还有H和和OH，这两种离子为什么没有得或失电子？这两种离子为什么没有得或失电子？提示：提示：Cu2比比H更容易得电子，而更容易得电子，而Cl比比OH更容易更容易失电子，可从氧化性强弱的方面判断得电子的顺序，从失电子，可从氧化性强弱的方面判断得电子的顺序，从还原性强弱的角度比较失电子的顺序还原性强弱的角度比较失电子的顺序.2电解池的形成条件必须有电极、电解质溶液和电源、电解池的形成条件必须有电极、电解质溶液和电源、形成闭合回路这四个条件形成闭合回路这四个条件(

4、)提示：提示：错误四个条件中，电解质溶液不是必需的，错误四个条件中，电解质溶液不是必需的，其他三个条件都是必需因为有的电解是电解质在熔其他三个条件都是必需因为有的电解是电解质在熔化状态下进行的，不一定非要形成溶液化状态下进行的，不一定非要形成溶液3电解和电离的本质是一样的电解和电离的本质是一样的 ()提示：提示：错误电解需要在外接电源作用下进行，而错误电解需要在外接电源作用下进行，而电离是电解质在水分子的作用下解离成自由移动的电离是电解质在水分子的作用下解离成自由移动的离子的过程，电离不需要通电离子的过程，电离不需要通电4电解进行时，电子从电源的负极，沿导线经电解液电解进行时，电子从电源的负极

5、，沿导线经电解液一直流回到电源的正极而电流沿相反的方向，从一直流回到电源的正极而电流沿相反的方向，从电源正极沿导线经电解液一直流到电源的负极电源正极沿导线经电解液一直流到电源的负极()提示：提示：错误电子不能通过电解质溶液错误电子不能通过电解质溶液一、电解中电极产物的判断一、电解中电极产物的判断1阳极产物的判断阳极产物的判断(1)如果是活性电极如果是活性电极(金属活动性顺序表中金属活动性顺序表中Ag以前以前)，则电，则电极材料失电子，电极被溶解，溶液中的阴离子不能失极材料失电子，电极被溶解，溶液中的阴离子不能失电子电子(2)如果是惰性电极如果是惰性电极(Pt、Au、石墨、石墨)，则要再看溶液中

6、离，则要再看溶液中离子的失电子能力，此时根据阴离子放电顺序加以判子的失电子能力，此时根据阴离子放电顺序加以判断阴离子放电顺序：断阴离子放电顺序：S2IBrClOH含氧酸根含氧酸根(SO 、NO 等等)F.2-2-4 4- -3 32阴极产物的判断阴极产物的判断直接根据阳离子放电顺序进行判断，阳离子放电顺直接根据阳离子放电顺序进行判断，阳离子放电顺序：序：AgHg2Fe3Cu2H(H浓度较大时浓度较大时)Pb2Sn2Fe2Zn2H(H浓度较小时浓度较小时)Al3Mg2NaCa2K.特别关注特别关注 阴、阳离子的放电顺序不是绝对化的，放电情况与阴、阳离子的放电顺序不是绝对化的，放电情况与离子性质、

7、溶液浓度、电流密度和电极材料有关在理离子性质、溶液浓度、电流密度和电极材料有关在理解以上放电顺序时要特别注意，如解以上放电顺序时要特别注意，如Pb2、Sn2、Fe2、Zn2在在H浓度小时放电能力排在浓度小时放电能力排在H前面，在前面，在H浓度浓度大时放电能力排在大时放电能力排在H后面后面Al3、Mg2、Na、Ca2、K只在熔融状态下放电，而在水溶液里不放电只在熔融状态下放电，而在水溶液里不放电二、电极反应式和总反应式的书写二、电极反应式和总反应式的书写1根据给出的两个电极反应式，写总反应式根据给出的两个电极反应式，写总反应式已知两个电极反应式，写总反应式时，要使两个电极已知两个电极反应式，写总

8、反应式时，要使两个电极反应式得失电子数相等，将两式相加，消去相同的化反应式得失电子数相等，将两式相加，消去相同的化学式即可学式即可2给出总反应式，写出电极反应式给出总反应式，写出电极反应式书写电极反应式的步骤一般分为四步：书写电极反应式的步骤一般分为四步：(1)列物质、标得失；列物质、标得失；(2)选离子、配电荷；选离子、配电荷；(3)配个数、配个数、巧用水；巧用水；(4)两式加、验总式两式加、验总式3根据信息给予的知识，写电极反应式和总反应式根据信息给予的知识，写电极反应式和总反应式特别关注特别关注解答有关电解问题的步骤解答有关电解问题的步骤 (1)首先要判定是否为电解池，有外接直流电源则为

9、首先要判定是否为电解池，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；若为活性电极，则被氧化极，溶液中的阴离子被氧化；若为活性电极，则被氧化的是电极本身的是电极本身 (3)若溶液中的阴、阳离子有多种，则根据离子放电若溶液中的阴、阳离子有多种，则根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，并写出电极方程式极方程式 (4)根据电极方程式解答相关问题根据电极方程式解答相关问题三、用惰性电极电解时电解液的类型三、用

10、惰性电极电解时电解液的类型类类型型电解质特电解质特点点实例实例电极反应式电极反应式电解电解方程方程式式电解电解对象对象电解电解质质溶液溶液电解质电解质阴极阴极阳极阳极溶液溶液浓度浓度的变的变化化pH变变化化溶液复溶液复原的方原的方法法电电解解水水型型含氧酸含氧酸H2SO44H4e=2H24OH4e=2H2OO22H2O2H2O2水水增大增大减小减小加水加水可溶性强可溶性强碱碱NaOH增大增大活泼金属活泼金属含氧酸盐含氧酸盐KNO3不变不变类类型型电解质电解质特点特点实例实例电极反应式电极反应式电解方程电解方程式式电电解解对对象象电解质电解质溶液溶液电解质电解质阴极阴极阳极阳极溶液浓溶液浓度的变

11、度的变化化pH变化变化溶液复溶液复原的方原的方法法电电解解电电解解质质型型无氧酸无氧酸HCl2H2e=H22Cl2e=Cl22HClH2Cl2电电解解质质减小减小增大增大氯化氢氯化氢不活泼不活泼金属无金属无氧酸盐氧酸盐CuCl2Cu22e=Cu2Cl2e=Cl2CuCl2CuCl2氯化铜氯化铜类类型型电解电解质特质特点点实实例例电极反应式电极反应式电解方程电解方程式式电电解解对对象象电解质电解质 溶液溶液 电解质电解质阴极阴极阳极阳极溶液浓溶液浓度的变度的变化化pH变化变化溶液复溶液复原的方原的方法法放放H2生生碱碱型型活泼活泼金属金属无氧无氧酸盐酸盐NaCl2H2e=H22Cl2e=Cl22

12、NaCl2H2O2NaOHH2Cl2电电解解质质和和水水生成新生成新电解质电解质增大增大 氯化氢氯化氢类类型型电解质电解质特点特点实实例例电极反应式电极反应式电解方电解方程式程式电电解解对对象象电解质电解质溶溶液液电解质电解质阴极阴极阳极阳极溶液浓溶液浓度的变度的变化化pH变变化化溶液复溶液复原的方原的方法法放放O2生生酸酸型型不活泼不活泼金属含金属含氧酸盐氧酸盐CuSO42Cu24e=2Cu4OH4e=2H2OO22CuSO42H2O2Cu2H2SO4O2电电解解质质和和水水生成新生成新电解质电解质减减小小氧化铜氧化铜或碳酸或碳酸铜铜特别关注特别关注 (1)用惰性电极电解电解质水溶液时，首先

13、要全面分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，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根据两极的电极反应式写出反应的总方程式 (2)若阴极为若阴极为H放电，则阴极区放电，则阴极区c(OH)增大；若阳极增大；若阳极区区OH放电，则阳极区放电，则阳极区c(H)增大；若阴、阳极同时有增大；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放电，相当于电解水，电解质溶液浓度增大考查点一电解原

14、理和电解池考查点一电解原理和电解池例例1如图是电解如图是电解CuCl2溶液的装置，溶液的装置，其中其中c、d为石墨电极，则下列有关判为石墨电极，则下列有关判断正确的是断正确的是 ()Aa为负极，为负极，b为正极为正极Ba为阳极，为阳极，b为阴极为阴极C电解过程中，电解过程中，d电极质量增加电极质量增加D电解过程中，氯离子浓度不变电解过程中，氯离子浓度不变答案答案C解析解析电流从电源的正极流出，故电流从电源的正极流出，故a为电源的正极，为电源的正极，b为负极；与电源正极相连的为负极；与电源正极相连的c为阳极，与电源负极相连为阳极，与电源负极相连的的d为阴极在电解过程中，因为为阴极在电解过程中，因

15、为Cu2是阳离子，移向是阳离子，移向阴极阴极d，在阴极放电析出，在阴极放电析出Cu，所以，所以d电极质量增加；电极质量增加；Cl是阴离子，移向阳极是阴离子，移向阳极c，在阳极放电析出，在阳极放电析出Cl2，导致溶液，导致溶液中氯离子浓度降低中氯离子浓度降低1下列有关电解池的说法正确的是下列有关电解池的说法正确的是()A在电解池中与外接电源负极相连的电极是阳极在电解池中与外接电源负极相连的电极是阳极B电解任何物质阳极上失电子数与阴极上得电子数电解任何物质阳极上失电子数与阴极上得电子数相等相等C电解氯化铜溶液时在阴极上有气体生成电解氯化铜溶液时在阴极上有气体生成D电解电解NaCl、CuCl2两种溶

16、液参加反应的物质是相两种溶液参加反应的物质是相同的同的解析：解析：与负极相连的是阴极；电解氯化铜时阳极上有氯与负极相连的是阴极；电解氯化铜时阳极上有氯气生成阴极上有铜析出；电解气生成阴极上有铜析出；电解NaCl溶液时水参加了反溶液时水参加了反应，而电解应，而电解CuCl2溶液，水没有参加反应溶液，水没有参加反应答案：答案： B考查点二电极产物的判断考查点二电极产物的判断 答案答案 A2某同学按如图所示的装置进行电解实验下列说法正某同学按如图所示的装置进行电解实验下列说法正确的是确的是()答案：答案： BC考查点三电解基本规律的应用考查点三电解基本规律的应用例例3用惰性电极电解下列溶液一段时间后

17、再加入一定用惰性电极电解下列溶液一段时间后再加入一定量的某种纯净物量的某种纯净物(方括号内物质方括号内物质)，能使溶液恢复到原来，能使溶液恢复到原来的成分和浓度的是的成分和浓度的是()AAgNO3AgNO3 BNaOHH2OCKClKCl DCuSO4Cu(OH)2答案答案 B关键一点关键一点 将两电极析出的物质化合，所得产物可使溶液复原，将两电极析出的物质化合，所得产物可使溶液复原，如电解饱和食盐水时，要使溶液复原，只需通入如电解饱和食盐水时，要使溶液复原，只需通入HCl气气体即可体即可(H2Cl2=2HCl)，而不是加入盐酸，而不是加入盐酸3用惰性电极实现电解，下列说法正确的是用惰性电极实

18、现电解，下列说法正确的是 ()A电解稀硫酸溶液，实质上是电解水，故溶液电解稀硫酸溶液，实质上是电解水，故溶液pH不变不变B电解稀氢氧化钠溶液，要消耗电解稀氢氧化钠溶液，要消耗OH，故溶液，故溶液pH减小减小C电解硫酸钠溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物电解硫酸钠溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为质的量之比为1 2D电解氯化铜溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物电解氯化铜溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为质的量之比为1 1答案：答案： D解析：解析：电解稀电解稀H2SO4，实质是电解水，因溶剂减少，实质是电解水，因溶剂减少，H2SO4浓度将增大，故溶液的浓度将增大，故溶液的