4.2.1電解原理課件高二上學(xué)期化學(xué)人教版選擇性必修1

第二節(jié)

電解池從家庭電解水實(shí)驗(yàn)說(shuō)開(kāi)來(lái)——電解原理第四章

電化學(xué)考查題型：1、電極判斷2、電子、電流、陰離子、陽(yáng)離子的移向3、電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)及正誤判斷4、轉(zhuǎn)移電子數(shù)的相關(guān)計(jì)算5、pH的變化1.如何進(jìn)行家庭電解水實(shí)驗(yàn)？2.實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯的原因及如何改進(jìn)實(shí)驗(yàn)？從家庭電解水實(shí)驗(yàn)說(shuō)開(kāi)來(lái)——電解原理3.電解池的組成及工作原理？4.為什么不用常見(jiàn)的電解質(zhì)食鹽做電解水實(shí)驗(yàn)？5.電解食鹽水的應(yīng)用——氯堿工業(yè)如何實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的分離？【思考】根據(jù)所學(xué)知識(shí)，我們知道電解水可以獲得H2和O2，如何使用生活中的材料來(lái)完成本實(shí)驗(yàn)？電源：電極材料及導(dǎo)線(xiàn)：離子導(dǎo)體：9V的方塊電池兩支兩頭均削好的鉛筆蒸餾水【活動(dòng)】請(qǐng)同學(xué)們進(jìn)行實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的預(yù)測(cè)，與實(shí)驗(yàn)后進(jìn)行對(duì)比并得出結(jié)論。問(wèn)題1：如何進(jìn)行家庭電解水實(shí)驗(yàn)？現(xiàn)象：不明顯。原因——加入強(qiáng)電解質(zhì)，增大離子濃度

增強(qiáng)離子導(dǎo)體的導(dǎo)電性

水是弱電解質(zhì)，離子濃度極低導(dǎo)電性差問(wèn)題2：實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯的原因及如何改進(jìn)實(shí)驗(yàn)？2H2O===2H2↑+O2↑電解陰極:與電源負(fù)極相連陽(yáng)極:與電源正極相連問(wèn)題3：電解池的組成及工作原理？一、電解原理1.電解池2.構(gòu)成條件①直流電源②電極③離子導(dǎo)體④形成閉合回路把電能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能的裝置【思考】是否用惰性電極電解所有電解質(zhì)溶液都能得到H2和O2？（注意分清陰極和陽(yáng)極）與直流電源負(fù)極相連的陰極上逐漸覆蓋一層紅色的固體與直流電源正極相連的陽(yáng)極上有氣泡產(chǎn)生氣體使?jié)駶?rùn)的淀粉KI試紙變藍(lán)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：電解CuCl2溶液生成Cu和Cl2【思考】該電解池的陰極和陽(yáng)極的電極反應(yīng)式及發(fā)生的反應(yīng)類(lèi)型是什么？還原反應(yīng)氧化反應(yīng)陽(yáng)極：2Cl--2e-=Cl2↑陰極：Cu2++2e-

=Cu3、電極發(fā)生的反應(yīng)類(lèi)型：陽(yáng)極氧化陰極還原總反應(yīng)：Cu2++2Cl-===Cu+Cl2↑電解【思考】電子導(dǎo)體中電子、電流的移動(dòng)方向？從帶電微?？措娀瘜W(xué)裝置：???負(fù)電荷的循環(huán)正極負(fù)極e—e—陰極陽(yáng)極電子：從負(fù)極———→陰極沿導(dǎo)線(xiàn)從陽(yáng)極———→正極沿導(dǎo)線(xiàn)電流：跟電子相反3、帶電微粒的移向

Cu2+和Cl-在溶液中作自由運(yùn)動(dòng)Cu2+和Cl-在溶液中改作定向運(yùn)動(dòng)Ⅰ通電前Ⅱ通電后【思考】離子導(dǎo)體中陰離子、陽(yáng)離子分別移向哪個(gè)電極？陽(yáng)離子移向陰極陰離子移向陽(yáng)極陰陽(yáng)相吸從帶電微粒看電化學(xué)裝置：???負(fù)電荷的循環(huán)CuCl2溶液記下來(lái)CC陽(yáng)極區(qū)：氧化反應(yīng)陰極區(qū)：還原反應(yīng)e—e—陰離子陽(yáng)離子CuCl2=Cu2++2Cl-移向陰極移向陽(yáng)極Cu2+＞H+

放電順序還原反應(yīng)氧化反應(yīng)放電順序Cl-

＞OH-2Cl--2e-=Cl2↑Cu2++2e-

=Cu【思考】CuCl2溶液中是否只有Cu2+和Cl—？思考：離子放電順序如何判斷呢？離子放電順序?qū)嵸|(zhì)：

失電子能力(還原性)強(qiáng)弱

得電子能力(氧化性)強(qiáng)弱

電化學(xué)考查題型：1、電極判斷2、電子、電流、陰離子、陽(yáng)離子的移向3、電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)及正誤判斷4、轉(zhuǎn)移電子數(shù)的相關(guān)計(jì)算5、pH的變化Ag+＞Hg2+>Fe3+>

Cu2+＞H+(酸)＞Pb2+＞Sn2+＞Fe2+＞Zn2+＞H+(水)＞Al3+＞Mg2+＞Na+＞Ca2+＞K+①陰極放電順序與陰極電極材料無(wú)關(guān)

氧化性強(qiáng)的離子先放電：陽(yáng)離子得電子能力(氧化性)強(qiáng)弱6、放電順序僅在熔融狀態(tài)下考慮②陽(yáng)極放電順序陽(yáng)極是活性金屬失電子，發(fā)生氧化反應(yīng)若為活性電極：若為惰性電極(Pt、Au、C等)：僅溶液中的陰離子失電子(惰性電極只導(dǎo)電，不參與反應(yīng))失電子能力(還原性)強(qiáng)弱6、放電順序性水溶液中不考慮7、書(shū)寫(xiě)電極反應(yīng)式的方法①判斷電極材料，活性金屬作陽(yáng)極時(shí)，活性金屬失電子②明確溶液中存在哪些離子③判斷放電順序(包括水的電離，分成陽(yáng)離子組、陰離子組）④根據(jù)陰陽(yáng)相吸，陽(yáng)極氧化陰極還原完成電極反應(yīng)式⑤陰極+陽(yáng)極反應(yīng)式=總反應(yīng)式（注意得失電子數(shù)相等）以不同電極材料電解蘇打溶液為例類(lèi)型實(shí)例電極反應(yīng)式和電解方程式溶液復(fù)原H2SO4NaOH KNO3總式加水用惰性電極電解電解質(zhì)溶液的一般規(guī)律陰極:4H++4e-

==2H2↑陽(yáng)極:2H2O-4e-==4H++O2↑陰極:2H2O+2e-==H2↑+2OH-陽(yáng)極:4OH--4e-

==2H2O+O2↑陰極:2H++2e-==H2↑陽(yáng)極:4OH--4e-

==2H2O+O2↑電解

2H2O===2H2↑+O2↑8、電解規(guī)律(OH－>SO42－

)[H+(酸)](OH－

)[H+(水)>Na+](OH－>NO3－

)[H+(水)>K+]電解水型溶液復(fù)原的原則：少什么加什么類(lèi)型實(shí)例電極反應(yīng)式和電解方程式溶液復(fù)原HClCuCl2

通HCl加CuCl2用惰性電極電解電解質(zhì)溶液的一般規(guī)律陰極:2H++2e-

==H2↑陽(yáng)極:2Cl--2e-

==Cl2↑電解電解方程式:2HCl====H2↑+Cl2↑陰極:Cu2++2e--==Cu陽(yáng)極:2Cl--2e-

==Cl2↑電解電解方程式:CuCl2

====Cu+Cl2↑(Cl－>OH－

)[H+(酸)][Cu2+>H+(水)](Cl－>OH－

)電解電解質(zhì)型類(lèi)型實(shí)例電極反應(yīng)式和電解方程式溶液復(fù)原NaClCuSO4

通HCl加CuO或CuCO3用惰性電極電解電解質(zhì)溶液的一般規(guī)律陰極:4H2O+4e-==2H2↑+4OH-陽(yáng)極:2Cl--2e-

==Cl2↑電解2NaCl+2H2O====2NaOH+H2↑+Cl2↑陰極:Cu2++2e--==Cu陽(yáng)極:2H2O-4e-

==4H++O2↑電解2CuSO4+2H2O====2Cu+2H2SO4+O2↑ [H+(水)>Na+]

(Cl－>OH－

)[Cu2+>H+(水)](OH－>SO42－

)放氫生堿型放氧生酸型問(wèn)題4：為什么不用常見(jiàn)的電解質(zhì)——食鹽做電解水實(shí)驗(yàn)？陰極:4H2O+4e-==2H2↑+4OH-陽(yáng)極:2Cl--2e-

==Cl2↑通電2NaCl+2H2O====2NaOH+H2↑+Cl2↑惰性電極

電解精制食鹽水NaCl溶液裝置的不同點(diǎn)？2Cl--2e-

==Cl2↑Ca2++2e-

==Ca電解CaCl2(熔融)===

Ca+Cl2↑4OH--4e-

==2H2O+O2↑電解

2H2O===2H2↑+O2↑2H2O+2e-==H2↑+2OH-C作業(yè)本，不抄題。1、提示：請(qǐng)從平衡移動(dòng)的角度分析原因（1）在配制CuCl2溶液時(shí)，將二水合氯化銅直接溶于水，得到的溶液會(huì)變渾濁。配制CuCl2溶液時(shí)應(yīng)加入什么物質(zhì)才能配得澄清的溶液？

.（2）碳酸氫鈉溶液和CuCl2溶液混合會(huì)產(chǎn)生氣泡和沉淀的原因？