电解池电极反应规律课件高二上学期化学人教版选择性必修

第二节电解池第2课时电解池电极反应规律第四章化学反应与电能学习目标1.了解电解池中阴、阳两极的放电顺序。2.了解惰性电极电解一些酸、碱、盐溶液的规律，会书写阴极和阳极的反应方程式。1.1电解池电极反应规律（口诀：阳氧阴还）1.阳极（与电源正极相连）：①电极本身不参加反应。②一定是电解质溶液中阳离子得电子。（阳离子放电）发生氧化反应2.阴极（与电源负极相连）：①若为金属（非惰性）电极，电极失电子。②若为惰性电极，则是电解质溶液中阴离子失电子。（阴离子放电）发生还原反应点拨精讲电解CuCl2溶液时，为什么只有Cu2+在得电子，Cl-在失电子？水电离出的H+和OH-为什么没有参与电极反应呢？阳极：2Cl--2e-=Cl2↑（氧化反应）阴极：Cu2++2e-=Cu（还原反应）是否参与反应与其得失电子的能力有关思考与讨论氧化性：Cu2+>H+；还原性：Cl->OH-

阳离子得电子能力——氧化性阴离子失电子能力——还原性1.阴极放电顺序：阳离子得电子能力Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+(酸)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+(水)>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+

酸电离，浓度较大1.2放电顺序越不活泼的金属，其阳离子氧化性越强，越容易得电子。越活泼的金属，其阳离子氧化性越弱，越难结合电子；水电离，浓度较小水溶液中不放电，熔融态放电溶液(或熔融电解质)中的阳离子放电，与电极材料无关。氧化性强的离子先得电子。Fe3+得电子能力比Cu2+强，但第一阶段Fe3+只被还原为Fe2+2.阳极放电顺序：还原性强的阴离子先失电子。金属失电子，发生氧化反应仅溶液中的阴离子放电(只传递电子本身不失电子)水溶液中不放电活性电极：惰性电极(Pt、Au、C等)：阳极根据电极本身是否参与反应金属(除Pt、Au外)>S2－>I－>Br－>Cl－>OH－(水)>NO3－>SO42－>F-1.3电极反应式的书写1.判断电极材料

①活性电极：电极自身放电即电极自身失去电子发生氧化反应，如：Fe、Cu、Ag

Fe-2e-=Fe2+

Cu-2e-=Cu2+②惰性电极：电极自身不反应，只导电，溶液中阴离子放电。如：Au、Pt、C分析阳极材料是惰性电极还是活性电极。2.明确溶液中存在的离子（包括水的电离，分成阳离子组、阴离子组）

3.判断阴、阳两极放电顺序，书写电极反应式

①阴极(与电极材料无关)：电极只导电，溶液中的阳离子放电Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+(酸)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+(水)>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+

Ag+

+

e-

=

AgCu2+

+

2e-

=

Cu2H+

+

2e-

=

H2↑

或

2H2O

+

2e-

=

H2↑

+

2OH-

2Fe3++

2e-

=

2Fe2+

Hg2+

+

2e-

=

Hg

记住：Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+(酸)②阳极(与电极材料有关):1.活性电极（如：Fe、Cu、Ag）：电极直接失电子

反应式：M-ne-=Mn+

Fe-2e-=Fe2+Cu-2e-=Cu2+Ag-e-=Ag+2.惰性电极（如：Pt、石墨）：

溶液中的阴离子放电顺序

2Cl--2e-=Cl24OH--4e-

=2H2O+O2↑

或

2H2O-4e-=4H++O2↑金属(除Pt、Au外)>S2－>I－>Br－>Cl－>OH－(水)>含氧酸根

>F－

碱电离水电离4.最后写出电解反应的总化学方程式或离子方程式

阴极+阳极反应式=总反应式练一练

1.写出用铜做电极电解H2SO4溶液的电极反应式阳极：阴极：Cu

-2e–

＝Cu2+

2H++2e–

＝H2↑总反应：Cu+2H+===Cu2+

+

H2↑电解电解Cu+2H2SO4===CuSO4

+

H2↑借助电解，可以使非自发的氧化还原反应进行2.写出用惰性电极电解氯化钠溶液的电极反应和总电解反应阳极：

。阴极：

。

总电解反应：

。

2Cl--2e-=Cl2↑2H2O+2e-=H2↑+2OH-2Cl-+2H2O==Cl2↑+H2↑+2OH-

电解判断电极→找全离子→判断放电顺序→电极反应式→总反应式注意：1.若H+、OH－由水电离，则总反应中需将其变为H2O2.所有总反应的条件均为电解1.根据下列装置图，回答问题。课堂检测(1)若A、B均为惰性电极，电解质溶液为MgCl2溶液。阳极：___________________；阴极：___________________；总反应：___________________2Cl－－2e－=Cl2↑(2)若A为Cu，B为碳棒，电解质溶液为CuSO4溶液。阳极：___________________；阴极：___________________。Cu－2e－=Cu2＋

2H2O+2e-=H2↑+2OH-

Cu2＋＋2e－=Cu2MgCl2+2H2O==

Cl2↑+H2↑+2Mg（OH）2

惰性电极电解电解质溶液的分析1.电解水型：电解含氧酸、强碱、活泼金属的含氧酸盐等溶液,其实质是电解水。电解质H2SO4NaOHNa2SO4阳极电极反应______________________4OH--4e-==O2↑+2H2O2H2O-4e-===O2↑+4H+阴极电极反应4H++4e-===2H2↑

________________________pH变化_______________增大_______________总反应_____________________复原时加入的物质_______________2H2O-4e-=O2↑+4H+4H2O+4e-===2H2↑+4OH-减小

不变2H2O2H2↑+O2↑H2O（电解多少加多少）1.42.电解电解质型电解无氧酸、不活泼金属的无氧酸盐等溶液,其实质是电解电解质本身。电解质HClCuCl2阳极电极反应__________________________阴极电极反应_____________________________________________pH变化________________________总反应2HClH2↑+Cl2↑CuCl2

Cu+Cl2↑复原时加入的物质_____________________________________________2Cl--2e-===Cl2↑2H++2e-===H2↑Cu2++2e-===Cu增大

HCl(g)

CuCl23.电解水和电解质型电解活泼金属的无氧酸盐、不活泼金属的含氧酸等溶液,其实质是电解水和电解质。电解质NaClCuSO4阳极电极反应_____________________________________________阴极电极反应________________________2Cu2++4e-===2CupH变化______________________________总反应2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4复原时加入的物质_____________________________________________2Cl--2e-===Cl2↑

2H2O-4e-===O2↑+4H+

2H2O+2e-===H2↑+2OH-增大

减小HCl(g)

CuO或CuCO3特别提醒电极反应式的书写(1)书写电解池中电极反应式时,要以实际放电的离子(大量存在)表示,但书写总反应式时,弱电解质要用化学式。(2)若参与电极反应的H+(或OH-)是由水电离出来的,书写电极(或电池)反应式时要用化学式(H2O)来表示。(3)有些含氧酸根离子的放电能力比OH-强(如SO32-

等),但最高价含氧酸的酸根离子的放电能力都比OH-弱。小结：分析电解反应的一般思路：二看电解质，明确溶液中存在哪些离子最后根据阳极氧化、阴极还原以及氧化性、还原性强弱判断反应的离子先后，最后分析得出产物。三看阴阳两极附近有哪些离子一看电极材料，若活性电极作阳极，金属一定被氧化电解池电解原理放电顺序电解水型电解水和电解质型电解电解质型电解规律活泼金属＞S2-＞I

-＞Br

-＞Cl

-＞OH-

Ag+＞Hg2+>Fe3+>Cu2+＞H+＞Pb2+＞Sn2+＞Fe2+＞Zn2+课堂·小结1.某同学将电解池工作时电子、离子的移动方向及电极种类等信息表示在下图中，下列有关分析完全正确的是()选项ABCD电极阳极阴极阳极阴极电极正极正极负极负极离子阳离子阳离子阴离子阴离子B当堂检测2.如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(