4.2.1+电解原理++课件++【知识精研+拓展延伸】高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

第1课时电解原理第二节电解池第四章化学反应与电能ZnCuCuCl2溶液(1)两个活性不同的电极(2)电解质溶液(一般与活泼性强的电极能发生氧化还原反应)(3)形成闭合回路(4)自发进行的氧化还原反应1、构成原电池的条件是什么?负极：正极：电池总反应：Zn–2e-=Zn2+Cu2+

＋2e-=CuZn+Cu2+=Zn2++Cu2、原电池的电极反应式?3、原电池中的能量转化方式是什么？化学能转化成电能知识回顾如果把两根石墨棒作电极插入CuCl2溶液中，外接直流电源时，电能能能转化成化学能吗？实验现象实验结论与直流电源负极相连的石墨棒上逐渐覆盖了一层红色物质

与直流电源正极相连的石墨棒上有气泡产生，气体能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝结论：实验表明，CuCl2溶液在通电条件下生成了Cu和Cl2析出金属铜产生了氯气一、电解CuCl2溶液1.实验探究2.原理探究与直流电源负极相连的电极为阴极，发生还原反应与直流电源正极相连的电极为阳极，发生氧化反应阳离子Cu2+和H+向阴极移动阴离子OH-和Cl-向阳极移动Cu2+在阴极放电：Cl-在阳极放电：2Cl－－2e－=Cl2↑（氧化反应）Cu2+

＋2e－

=Cu

（还原反应）总反应式：CuCl2Cu+Cl2↑电解oooooooooooooooooooo－＋阴极阳极CuCl2oooooooooooooooooooooooe-e-深度思考：1.在电解CuCl2溶液的过程中，闭合回路是如何形成的？2.在氯化铜溶液中除了Cu2+和Cl-之外还有H+和OH-，这两种离子为什么没有得到或失去电子？阳离子阴极阴离子阳极e-溶液中离子定向移动负极阴极阳极正极e-电极名称_______反应类型_______电极反应______

_实验现象_______电极名称_______反应类型_______电极反应_______实验现象_______阴极阳极氧化还原氯化铜溶液CCCu2+＋2e－=Cu红色固体2Cl－－2e－=Cl2↑黄绿气体你记住了吗？1.电解：二、电解原理注意：①电流应是直流电②熔融态的电解质也能被电解2．电解池：使电流通过电解质溶液(或熔融电解质)而在阳极、阴极引起

氧化还原反应的过程。将电能转化为化学能的装置(也称电解槽)。3．构成电解池条件：①有外接直流电源②

与电源相连的两个电极③电解质溶液或熔融电解质④

形成闭合回路4.电解池的工作原理电极阳极与电源_______相连，发生_______反应阴极与电源_______相连，发生_______反应离子流向阴离子移向______；阳离子移向______电子流向电源____极流向电解池____极电解池____极流向电源____极电流流向正极氧化负极还原阳极阴极负阴阳正（注：电子只在外电路定向移动，不能从溶液中移动）正极→

极，阴极→

极

阳负【练1】下列说法错误的是（）A、由电能转化为化学能的装置叫电解池B、在电解池中跟直流电源的正极相连的电极是电解池的阳极C、在电解池中通电时，电子从电解池的阴极流出，并沿导线流回电源的负极D、电解池中阴极发生还原反应，阳极发生氧化反应C【练2】分析下图，属于电解池的有（）③⑥5.电解池阴、阳极判断方法①正极→

，负极

→

。②电子流出→

，电子流入→

。③阴离子→

，阳离子→

。④氧化反应→

，还原反应→

。⑤电极溶解或析出O2、Cl2→

，析出金属或放出H2→

。⑥电解中性溶液，电极附近溶液使酚酞变红→

。阳极阳极阳极阳极阳极阴极阴极阴极阴极阴极阴极【练3】下图是电解CuCl2溶液的装置，其中c、d为石墨电极。则下列有关的判断正确的是()A、a为负极、b为正极B、a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C阳极

阴极+-4.阴、阳极放电顺序（即失或得电子的顺序）①阳极放电顺序阳极

活性电极（除Pt、Au外的金属）

惰性电极（Pt、Au、石墨等）电极材料失电子溶解溶液中阴离子按放电顺序失电子阳极产物：Mn+或非金属单质活性阳极

>S

2->SO32->I->Br->Cl->OH->NO3->SO42-(氧酸根)>F-放电能力（还原性）减弱在溶液中只考虑此部分②阴极放电顺序阴极上总是溶液(或熔融电解质)中的阳离子放电，与电极材料无关。

Ag+＞Hg2+＞Fe3+＞Cu2+＞H+(酸)＞Pb2+＞Sn2+＞Fe2+＞Zn2+＞H+(水)＞Al3+＞Mg2+＞Na+＞Ca2+＞K+阴极直接按阳离子放电顺序的电子阴极产物：金属M或H2放电能力（氧化性）减弱水溶液中多考虑此部分浓度很大时，先于H+放电熔融状态下才放电注意：金属离子放电通常生成相应金属，Fe3+则生成Fe2+。【练4】右图为直流电源电解稀Na2SO4溶液的装置。通电一段时间后，在石墨电极a和b附近分别滴加一滴酚酞溶液。则下列有关说法中正确的是()A．a电极产生H2B．两极产生的气体均有刺激性气味C．通电一段时间后，稀Na2SO4溶液酸性增强D．a电极附近呈无色，b电极附近呈红色【练5】如图所示为用惰性电极电解CuCl2溶液的实验装置，则下列说法正确的是（

）A.a电极为负极B.溶液中的Cu2+向a极移动C.通电一段时间后溶液的颜色会变浅D.电极b上发生的电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑Ac5.电解类型及规律(用惰性电极电解时)阳极阴极氧气氢气KNO3溶液①电解水型：含氧酸（H2SO4）可溶性强碱（NaOH）活泼金属含氧酸盐(KNO3）电解对象电解质浓度H2SO4NaOHKNO34H++4e-=2H2↑4OH--4e-=2H2O+O2↑电极反应特点实例复原pH水浓度增大(饱和溶液除外）加H2O↓↑不变总：2H2O2H2↑

+O2↑电解阴极:阳极:②电解电解质型：无氧酸（HCl）不活泼金属无氧酸盐(CuCl2）电解对象电解质浓度阴极：阳极：总：阴极：阳极：总：电极反应特点实例复原pHHClCuCl22H++2e-=H2↑2Cl--2e-=Cl2↑2HCl====

H2↑+Cl2↑电解Cu2++2e-=

Cu2Cl--2e-=Cl2↑CuCl2

====Cu+Cl2↑电解HClCuCl2减小通HCl加CuCl2↑③放H2生碱型：活泼金属无氧酸盐

(NaCl、K2S）电解对象电解质浓度阴极：阳极：总：电极反应特点实例复原pH水和NaCl生成新电解质通HCl↑阳极阴极氯气氢气NaCl溶液NaCl2H2O+2e-=H2↑+2OH-2Cl--2e-=Cl2↑2NaCl+2H2O====2NaOH+H2↑+Cl2↑电解④放O2生酸型：不活泼金属含氧酸盐(CuSO4、AgNO3）电解对象电解质浓度阴极：阳极：总：电极反应特点实例复原pH水和CuSO4生成新电解质加CuO或CuCO3↓CuSO4阳极阴极氧气铜CuSO4溶液2Cu2++4e-=2Cu2H2O-4e-

=

O2↑+4H+2CuSO4+2H2O===2Cu+2H2SO4+O2↑电解【练7】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（双选）()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a•XY•bPtCuCuSO4溶液NaCl和酚酞溶液AC【练6】用石墨电极电解硫酸铜溶液，一段时间后断开电路，要使溶液恢复到电解前的浓度应向其中加入（）A.CuSO4B.H2OC.CuOD.Cu(OH)2C【练8】能源是人类生存和发展的重要支柱，化学在能源的开发与利用方面起着十分重要的作用。某学习小组按如下图所示装置探究化学能与电能的相互转化：（1）甲池是

装置，乙池中SO42－移向

电极(填“石墨”或“Ag”)通入O2的电极上的反应式为：

。（2）当甲池消耗标况下33.6LO2时，电解质KOH的物质的量变化

mol，乙池若要恢复电解前的状态则需要加入

(填物质化学式及质量）。（3）丙池中发生的电解反应的离子方程式为:

。原电池石墨O2+4e-+2H2O=4OH-1.5240gCuO6.电解池中电极反应的书写1.先判断电极材料2.找全阴、阳离子3.根据放电顺序写出电极反应式4.阴、阳两极相加得总反应式，

条件写电解（弱电解质写化学式）CCH+OH-【练9】（2021·宁夏·银川市第六中学高二月考）用情性电极电解下列溶液（1）电解KNO3溶液阳极反应___________（2）电解CuCl2溶液阴极反应___________（3）电解氢氧化钠溶液的总反应___________（4）电解CuSO4与NaCl混合溶液开始时阳极反应___________，阴极反应___________【练10】1L0.1mol/LAgNO3溶液在以Ag作阳极，Fe作阴极的电解槽中电解，当阴极增重2.16g时。下列判断(设电解按理论进行，溶液不蒸发)正确的是(

)A．溶液的浓度变为0.08mol/LB．阳极上产生112mLO2(标准状况)C．转移的电子数是1.204×1022个D．反应中有0.01mol的Ag被氧化

C归纳总结1.关于如图所示装置的叙述正确的是（

）A.甲、乙装置中的锌片都作负极B.甲、乙装置中的溶液内的H+在铜片被还原C.甲、乙装置中锌片上发生的反应都是还原反应D.甲装置中铜片有气泡生成，乙装置中的铜片质量减小D2.如图所示的装置分别通电一段时间后，溶液的质量增加的是（）3.用惰性电极电解某pH=a的电解质溶液，一段时间后，溶液的pH＜a，则该电解质为（

）A．NaOHB．KIC．Na2SO4D．AgNO3A．稀H2SO4

B．CuCl2溶液

C．CuSO4溶液

D．Cu(NO3

)2溶液DD4.某同学用如下装置进行实验①和②，在相同时间内，记录现象如下(溶液的温度变化均不明显)。根据实验现象，下列说法正确的是()A.①②中，阴极的电极反应式：3H2O−4e−═O2↑+4H+B.②中，白色浑浊的主要成分是Ca(OH)2C.②中，产生白色浑浊的主要原因是电解过程消耗水D.②中，产生白色浑浊与阳极材料被氧化生成CO32−有关D5.某生产工艺中用惰性电极电解Na2CO3溶液获得NaHCO3和NaOH，其原理如题所示。下列有关说法正确的是（

）A.a接外电源负极B.B出口为H2，C出口为NaHCO3溶液C.阳极