高中化学 第1章 化学反应与能量转化 第2节 电能转化为化学能-电解（第1课时）课件 鲁科版选修4-鲁科版高二选修4化学课件

1、第1课时电解的原理第1章 第2节学习目标定位会描述电解池的工作原理，能正确书写电解池的电极反应式和总反应方程式，熟悉电解规律和电解产物的判断方法。一电解原理达标检测提升技能二酸、碱、盐溶液的电解规律内容索引一电解原理(1)通电前熔融NaCl中存在的微粒有 ，这些微粒的运动状态是 。(2)通电后离子运动方向：阳离子 (填离子符号)移向铁电极，阴离子 (填离子符号)移向 电极，新知导学1.下图为工业上电解熔融氯化钠生产金属钠的装置示意图。容器中盛有熔融的氯化钠，两侧分别插入石墨片和铁片作为电极材料，两个电极分别与电源的正极和负极相连。Na、Cl自由移动NaCl石墨电极上发生的反应：铁电极： ，发生

2、 反应；石墨电极： ，发生 反应。(3)由以上分析可知：熔融的NaCl在 作用下发生了 ，分解生成了 。2Na2e=2Na还原2Cl2e=Cl2氧化直流电氧化还原反应Na和Cl22.电解与电解池(1)电解让 通过电解质溶液或熔融的电解质，而在两电极上分别发生_反应和_反应的过程叫做电解。(2)电解池定义：将_能转化为_能的装置。组成：与_相连的两个固体_；_或熔融的电解质：形成_。直流电氧化化学还原直流电源电电解质溶液闭合回路电极电极名称与电极反应：阳极：与电源_极相连，溶液中_移向此极，_电子，发生_反应。阴极：与电源_极相连，溶液中_移向此极，_电子，发生_反应。电子流向：电源_极导线电解

3、池的_极；电解池的_极导线电源的_极。正阴离子失去氧化负阳离子得到还原负阴阳正1.电解池的工作原理示意图归纳总结归纳总结还原阳阴氧化2.电解池阴、阳极的判断正负还原氧化流出流入流出流入阳阴阳阴 1.下列关于电解的叙述中，正确的是电解是把电能转变成化学能电解是把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某些不能自发进行的氧化还原反应，通过电解可以实现任何水溶液电解时，必将导致氧化还原反应A. B.C. D.活学活用 答案 解析把化学能转变成电能的装置是原电池；只要电解，必将发生氧化还原反应，也一定发生化学变化；一些不能自发进行的反应，可以借助电解来实现，故选D。 2.如图是电解

4、熔融NaCl制备金属钠的装置示意图，下列有关判断正确的是A.通过该装置可以将化学能转化为电能B.石墨电极为正极C.Na在铁电极上得到电子被还原为钠单质D.电流从负极流出，流入铁电极 答案 解析电解装置是把电能转化为化学能，A错；石墨电极连接电源正极为阳极，B错；铁电极是阴极，Na在铁电极上得到电子被还原，C正确；电子从负极流出，进入铁电极，电流方向与电子流向相反，D错。二酸、碱、盐溶液的电解规律实验现象实验结论检流计指针发生偏转说明_与负极相连的b极上逐渐覆盖了一层_与正极相连的a极上有刺激性气味的气体产生，能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝_1.按下图所示装置完成实验。(1)填写下表：新知导学红色

5、物质电解质溶液在导电析出金属铜产生了氯气相关视频(2)实验原理分析氯化铜溶液中的电离过程有_；溶液中存在的离子有_。通电前，这些离子在溶液中做自由运动。通电时，在电场的作用下，溶液中的离子做_，即_趋向a极，_趋向b极。a极电极反应式是_，b极电极反应式是_，总反应式是_。Cu2、Cl、H、OHCuCl2=Cu22Cl，H2O HOH定向移动Cl、OHCu2、H2Cl2e=Cl2Cu22e=CuCuCl2 CuCl22.有下列两组离子：Cu2、Na、H、Ag；Cl、I、 、OH。用惰性电极电解时，移向阳极的是_，放电先后顺序是_；移向阴极的是_，放电先后顺序是_。3.用惰性电极电解下列酸、碱、

6、盐电解质溶液：H2SO4；HCl；NaOH；Na2SO4；CuCl2；NaCl；CuSO4。回答下列问题：(1)阴极反应式与相同的有_，其电极反应式是_；与相同的有_，其电极反应式是_。(2)阳极反应式与相同的有_，其电极反应式是_；与相同的有_，其电极反应式是_。IClOH AgCu2HNa2H2e=H2Cu22e=Cu4OH4e=O22H2O2Cl2e=Cl2(3)写出下列电解的化学方程式：_；_；_。(4)只有水发生电解的是_，只有电解质本身发生电解的是_，电解质和水都发生电解的是_。(5)电解后溶液的pH显著增大的是_，减小的是_，不变的是_ (忽略离子水解的影响)。(6)欲使电解后的

7、溶液复原，只加入水的是_，只加入电解质的是_；欲使电解后的复原需_，欲使电解后的复原需加入_。2NaCl2H2O 2NaOHH2Cl22H2O 2H2O22CuSO42H2O 2H2SO42CuO2通入HCl气体CuO1.分析电解问题的基本方法思路(1)通电前：电解质溶液中含有哪些阴、阳离子(包括水电离出的H和OH)。(2)通电时：阴离子移向阳极，阳离子移向阴极，结合放电顺序分析谁优先放电(注意活泼金属作阳极时优先放电)。(3)正确书写电极反应式，要注意原子数、电荷数是否守恒。(4)能结合题目要求分析电解时的各种变化情况，如两极现象、水的电离平衡移动、离子浓度的变化、pH变化等。归纳总结归纳总

8、结2.电极反应规律(1)阴极：无论是惰性电极还是活性电极都不参与电极反应，发生反应的是溶液中的阳离子。阳离子放电顺序：KCa2NaMg2Al3H(来自水的电离)Zn2Fe2Sn2Pb2H(来自酸的电离)Cu2Fe3Hg2S2IClOH含氧酸根离子。3.用惰性电极进行电解时的电解规律类型电极反应特点溶液种类电解对象电解质浓度pH电解质溶液复原电解水型阴极：2H2e=H2阳极：4OH4e=2H2OO2NaOH_H2SO4_Na2SO4_水增大减小水增大加水加水增大水不变增大加水电解电解质型电解质电离出的阴、阳离子分别在两极放电HCl_CuCl2_放H2生碱型阴极：H2O放出H2生成碱阳极：电解质的

9、阴离子放电_电解质和水生成新_放O2生酸 型阴极：电解质的阳离子放电阳极：H2O放出O2生成酸CuSO4电解质和水生成新_电解质减小略增大电解质减小加氯化氢加氯化铜电解质NaCl增大增大加氯化氢加氧化铜电解质减小 3.用石墨电极电解CuCl2溶液。下列分析正确的是A.a端是直流电源的负极B.通电使CuCl2发生电离C.阳极上发生的反应：Cu22e=CuD.通电一段时间后，在阴极附近观察到黄绿色气体活学活用 答案解析在电解池中，阳离子移向阴极，阴离子移向阳极，由Cu2和Cl的移动方向可知，a为负极，b为正极，A项正确；电解质在溶液中的电离是在水分子的作用下进行的，并非通电才发生，B项错；阳极上发

10、生氧化反应，电极反应式为2Cl2e=Cl2，故C、D项均错。(1)电源上b为_(填“正”“负”“阴”或“阳”，下同)极。Z池中e为_极。连接Y、Z池线路中，电子流动的方向是d_e(用“”或“”填空)。4.如图X是直流电源。Y池中c、d为石墨棒，Z池中e、f是质量相同的铜棒。接通电路后，发现d附近显红色。负 答案 解析阳d极附近显红色，说明d为阴极，电极反应式为2H2e=H2，c为阳极，电极反应式为2Cl2e=Cl2，Y池电解NaCl溶液的总反应方程式为2NaCl2H2O 2NaOHCl2H2；直流电源中a为正极，b为负极，Z池中f为阴极，e为阳极，电极反应式分别为Cu22e=Cu、Cu2e=C

11、u2，电子流动方向由ed。写出Y池中总反应的化学方程式： _。写出Z池中e极上反应的电极反应式： _。(2)写出c极上反应的电极反应式： _。2Cl2e=Cl2 答案2NaCl2H2O 2NaOHH2Cl2Cu2e=Cu2达标检测提升技能1.用石墨棒做阳极、铁棒做阴极电解熔融的氯化钠，下列说法中正确的是A.石墨周围有大量的NaB.铁棒质量增加C.电子通过电解质溶液由石墨棒流向铁棒D.铁棒电极发生氧化反应 答案 解析12345阴离子移向阳极(石墨)，发生氧化反应：2Cl2e=Cl2，阳离子移向阴极(铁棒)，发生还原反应：2Na2e=2Na；电子不能通过电解质溶液，熔融的电解质是由于自由移动的离子

12、定向移动而导电。123452.下列各组中，每种电解质溶液电解时只生成氢气和氧气的是A.HCl、CuCl2、Ba(OH)2B.NaOH、CuSO4、H2SO4C.NaOH、H2SO4、Ba(OH)2D.NaBr、H2SO4、Ba(OH)2 答案 解析12345本题考查离子放电顺序的应用，考查学生的分析判断能力。电解盐酸的方程式为2HCl Cl2H2，A选项错；电解CuSO4溶液的方程式为2CuSO42H2O 2Cu2H2SO4O2，B选项错；电解NaBr溶液的方程式为2NaBr2H2O 2NaOHH2Br2，D选项错。123453.右图所示为直流电源电解稀Na2SO4水溶液的装置。通电后在石墨电

13、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A.逸出气体的体积，a电极小于b电极B.一电极逸出无味气体，另一电极逸出刺激性气味气体C.a电极附近呈红色，b电极附近呈蓝色D.a电极附近呈蓝色，b电极附近呈红色 答案 解析12345用惰性电极电解Na2SO4水溶液时，阴、阳两极发生的电极反应分别为阴极(a)：4H4e=2H2；阳极(b)：4OH4e=2H2OO2。由于H和OH都来自水的电离，因此在阴极有OH生成，在阳极有H生成，故遇到石蕊溶液，a极附近溶液显碱性呈蓝色，而b极附近溶液显酸性呈红色。123454.下图所示是电解CuCl2溶液的装置，其中c、d为石墨电极。则下列判断正确的是A.a为负极、b为正极B.a为阳