4.2.1電解原理（課件）高二化學(xué)（人教版2019選擇性必修1）

第四單元化學(xué)反應(yīng)與電能第二節(jié)電解原理及其應(yīng)用第1課時電解原理學(xué)習(xí)目標(biāo)1.以電解氯化銅為例，分析理解電解池的工作原理。2.會判斷離子的放電順序，會書寫其電極反應(yīng)式。3.認識電解在實現(xiàn)物質(zhì)轉(zhuǎn)化和儲存能量中的具體應(yīng)用，可以應(yīng)用電解的知識分析解決新型電解池。銅生活中銅制品純度很高。高純度的銅是通過火法冶煉和濕法冶煉制備的。那么，大致流程是什么呢？情境引入

高純銅的制備預(yù)備處理：礦石破碎和磨細電解法提銅硫酸浸，溶解銅離子浸出液凈化處理，凈化方法包括中和沉淀、溶解和重結(jié)晶等銅再次熔煉和精煉情境引入

電解精煉銅實驗步驟：在U形管中注入質(zhì)量分數(shù)為25%的CuCl2溶液，插入兩根石墨電極。用濕潤的碘化鉀淀粉試紙檢驗兩級產(chǎn)物。觀看視頻，記錄現(xiàn)象。任務(wù)一：

電解原理--電解CuCl2溶液

任務(wù)一：

電解原理--電解CuCl2溶液實驗

觀看視頻之前，根據(jù)所學(xué)知識預(yù)測實驗現(xiàn)象。思考1任務(wù)一：

電解原理--電解CuCl2溶液

實驗現(xiàn)象：1、與負極相連的石墨棒上逐漸覆蓋一層紅色的固體2、與正極相連的石墨棒上有氣泡產(chǎn)生。實驗結(jié)論：

CuCl2溶液在通電條件下生成了Cu和Cl2任務(wù)一：

電解原理--電解CuCl2溶液

陰極與直流電源的負極相連陽極與直流電源的正極相連

根據(jù)電源，對兩個石墨電極命名。根據(jù)原電池原理同學(xué)們思考：電解CuCl2溶液生成Cu和Cl2的原理是什么？任務(wù)一：

電解原理--電解CuCl2溶液

學(xué)生活動一：小組討論以下問題(1)通電前，氯化銅溶液里主要存在哪些離子？這些離子的運動情況怎樣？(2)通電后，這些離子的運動情況有什么改變？(3)當(dāng)離子定向運動到電極表面上時，發(fā)生了什么變化？思考2任務(wù)一：

電解原理--電解CuCl2溶液

電解氯化銅溶液的微觀反應(yīng)過程Cl—Cl—Cl—Cl—Cu2+Cu2+Cu2+、Cl—無規(guī)則運動Cu2+、Cl—定向運動Cl—Cl—Cl—Cl—Cu2+Cu2+Cu2+、Cl—發(fā)生電子得失ClClClClCuCu陰陽兩極上生成Cu、Cl2Cl2Cl2e+-+-+-e任務(wù)一：

電解原理--電解CuCl2溶液

外加電源，有動力，此時不能忽略水的電離。

即是，水溶液中考慮H+和OH-的放電。

注意CuCl2Cu2++2Cl-H2OH+OH-+Cu2+、H+向陰極遷移Cl-、OH-向陽極遷移任務(wù)一：

電解原理

1、電解：使電流通過電解質(zhì)溶液,而在陰、陽兩極引

起氧化還原反應(yīng)的過程。2、電解池：借助于電流引起氧化還原反應(yīng)的裝置，也就是把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置叫做電解池或電解槽。3、電解池構(gòu)成條件：①直流電源②兩個電極(惰性電極：Pt、Au或石墨)③電解質(zhì)溶液④形成閉合回路陰極：與電源負極相連陽極：與電源正極相連電解原理1．判斷正誤（正確的打“√”，錯誤的打“×”）。（1）電解池能將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能（

）（2）電解池的陽極與電源的負極相連（

）（3）電解池中，陽離子向陰極移動，陰離子向陽極移動（

）（4）原電池的負極和電解池的陽極均發(fā)生氧化反應(yīng)（

）ⅩⅩ√√練習(xí)1任務(wù)二：

電解原理--電極反應(yīng)式書寫

陰極Cu2+Cu2++2Cl-總反應(yīng)CuCl2

電解Cl2↑+Cu2e-陽極2Cl-Cl2↑－

學(xué)生活動二：根據(jù)現(xiàn)象，兩極放電離子分別是什么？思考討論1：H+和OH-既然能放電，何沒有參與電極反應(yīng)呢？任務(wù)三：

溶液中離子的放電順序

思考討論2：離子放電順序如何判斷呢？

離子放電順序?qū)嵸|(zhì)：陽離子氧化性強弱順序，陰離子還原性強弱順序任務(wù)三：

溶液中離子的放電順序

陽離子得電子或陰離子失電子使離子電荷降低的過程叫做放電。電解時離子放電順序1、陰極:陽離子放電，金屬活動順序的反順序得電子能力（氧化性）強的陽離子先放電電極反應(yīng)產(chǎn)物判斷Ag+＞Hg2+＞Fe3+＞Cu2+＞H+（酸）＞Pb2+＞Fe2+＞Zn2+

＞H+（水）＞Al3+＞Mg2+＞Na+＞Ca2+＞K+只在熔融狀態(tài)下放電濃度很大時排在H+前任務(wù)三：

溶液中離子的放電順序

2、陽極:S2－＞I－＞Br－＞Cl－＞OH－＞含氧酸根＞F－

（2）若陽極材料為惰性電極(Pt、Au、石墨)，則陽極電極反應(yīng)為溶液中陰離子放電（1）若陽極材料為金屬電極（除Pt、Au、外），則陽極電極反應(yīng)為金屬失電子金屬-ne-=金屬陽離子陰離子放電順序失電子能力（還原性）強的陰離子先放電任務(wù)三：

溶液中離子的放電順序

陽極陰極電源溶液中離子金屬或陰離子陽離子電極

反應(yīng)放電

順序負陰還原反應(yīng)正陽氧化反應(yīng)總結(jié)提升

思考預(yù)測：據(jù)電解的基本原理，思考預(yù)測電解飽和食鹽水的產(chǎn)物，并說明驗證產(chǎn)物的方法。練習(xí)22．按要求書寫電極反應(yīng)式和總反應(yīng)式。（1）用惰性電極電解AgNO3溶液陽極反應(yīng)式：_____________________________________________________；陰極反應(yīng)式：______________________________________________________；總反應(yīng)離子方程式：____________________________________________________。（3）以鋁材為陽極，電解H2SO4溶液，鋁材表面形成氧化膜陽極反應(yīng)式：________________________________________________；陰極反應(yīng)式：_____________________________________________________；總反應(yīng)離子方程式：_________________________________________________。2H2O－4e－