人教版 (2019)选择性必修1第二节 电解池教学演示ppt课件

这是一份人教版 (2019)选择性必修1第二节 电解池教学演示ppt课件，共39页。PPT课件主要包含了学习目标，知识回顾，新知探究，电解池，电解的基础知识，电解本质，电解规律，新知演练，电解水型，电解电解质型等内容，欢迎下载使用。

1、了解电解、电解池的概念，会描述电解池工作的原理；
2、能熟练书写电解池电极方程式和总方程式；
3、理解并掌握电解规律和电解产物的判断方法。
1、电解质的概念
2、什么是电解质的电离
3、什么是原电池
4、构成原电池的条件
水溶液或熔融状态下能够导电的化合物。
电解质在水溶液或熔融状态下离解成自由移动离子过程。
把化学能转化为电能的装置
自发发生氧化还原反应两个电极、 电解质溶液、形成闭合回路
写出右图原电池的电极反应、电池总反应。
负极：Zn – 2e- = Zn2+
正极： Cu2+ ＋ 2e- = Cu
电池总反应：Zn + Cu2+ = Zn2++ Cu
原电池是把化学能转变成电能的装置。
如果把两根石墨棒作电极插入CuCl2 溶液中，外接直流电源，这还是原电池装置吗？
【实验4-2】在U形管中注入质量分数为25%的CuCl2溶液，插入两根石墨棒作电极(如图4-9)，分别跟直流电源的正极和负极连接，把湿润的淀粉KI试纸放在与直流电源正极相连的石墨棒附近。接通直流电,观察U形管内的现象及试纸颜色的变化。约3～5min后切断电源。
与外电源负极相连的碳棒覆盖有一层紫红色物质
与外电源正极相连的碳棒表面出现小气泡，湿润淀粉-KI试纸变蓝。
(1)通电前，CuCl2溶液里主要存在哪些离子？这些离子的运动情况怎样？
(2)通电后，这些离子的运动情况有什么改变？
(3)当离子定向运动到电极表面上时，发生了什么变化？
CuCl2＝ Cu2++2Cl-
H2O H+ + OH-
阳离子：Cu2+ H+（少） 阴离子：Cl- OH-（少）
Cu2+、Cl—、H+（少）、OH-（少）无规则运动
Cu2+、Cl—、H+（少）、OH-（少）定向运动
电解氯化铜溶液的微观反应过程
通电前：Cu2+、Cl—H+（少）、OH-（少）无规则运动
通电后：Cu2+、Cl—H+（少）、OH-（少）定向运动
Cu2+、Cl—两极上发生电子得失生成Cu、Cl2
2Cl－－2e－ = Cl2↑（氧化反应）
Cu2+ ＋ 2e－ = Cu（还原反应）
－ ＋
电解氯化铜溶液实验装置
使直流电通过电解质溶液(或熔融的电解质)而在阴、阳两极引起 氧化—还原反应的过程。
（2）构成电解池的条件：
与电源负极相连的电极为阴极
与电源正极相连的电极为阳极
③电解质溶液或熔融电解质；
电能转变为化学能的装置。
阴离子：NO3-、OH-
电极反应： 4OH--4e-=2H2O+O2↑
电极反应：4Ag++4e-=4Ag
4Ag++2H2O 4Ag+O2↑+4H+
2H2O-4e- = O2↑ + 4H+
电子从负极流向阴极，经溶液离子导电，再从阳极流回正极
（2）根据电子流动的方向判断
（3）根据发生的反应判断
与电源负极相连的为阴极，与电源正极相连的为阳极；
电子流出的一极为阳极，电子流进的一极为阴极；
发生氧化反应的一极为阳极；发生还原反应一极的为阴极
（1）根据电源正负极判断
3、电解池中阴阳极的判断：
放电：阴离子失去电子而阳离子得到电子的过程叫放电。
借助电流让电解质溶液（熔融电解质）中的阴、阳离子分别在两极失得电子发生氧化—还原反应。
不同的阳离子在阴极放电（得电子能力）一样吗？不同的阴离子在阳极放电（失电子能力）一样吗？
阴极：氧化性强的阳离子先得电子
金属越不活泼的对应阳离子氧化性越强，越容易得电子。
活性电极（金属） > S2－>I－>Br－>Cl－>OH－(水) >非还原性含氧酸根>F－
阳极：还原性强的阴离子先失电子
Ag+>Hg2+> Fe3+>Cu2+>H+(酸)>Pb2+>Sn2+> Fe2+>Zn2+>H+(水)>Al3+>Mg 2+ >Na+>Ca2+ > K+
电极材料的分类：（1）惰性电极： C Pt Au（2）活性电极： 除Pt Au之外的其他金属材料
特别注意：如果活性电极做阳极，则优先于电解质溶液中的阴离子而放电！
用石墨电极电解硫酸钠溶液会有怎样的结果：
H2O H+ + OH—
Na2SO4 ＝ 2Na++ SO42-
H+ Na+
OH－ SO42－
4OH－－4e－＝2H2O +O2↑
4H+ +4e－＝2H2 ↑
2H2O－4e－＝ 4H+ +O2↑
4H2O+4e－＝ 2H2 ↑+4OH－
6、电极反应式和电解总反应式的书写
（1）阳极：注意是否是惰性电极(C )
关键：根据放电规律，阴离子在阳极发生氧化反应，完成电极反应式。（注意得失电子守恒）
关键：根据放电规律，阳离子在阴极发生还原反应，完成电极反应式。（注意得失电子守恒）
关键：总反应式 = 阳极反应式 + 阴极反应式（分析微粒来源与去向） （弱电解质的须保持分子形式）
分析溶液中存在的所有离子（包括水的电离）、并分成阳离子组和阴离子组。
二、惰性电极电解电解质溶液的规律
练习：H2SO4、NaOH、Na2SO4、HCl、CuCl2、NaCl、CuSO4
用石墨电极电解硫酸溶液会有怎样的结果：
H2SO4 ＝ 2H++ SO42-
H+
用石墨电极电解氢氧化钠溶液会有怎样的结果：
NaOH ＝ Na+ + OH—
1、电解含氧酸、强碱溶液、活泼金属的含氧酸盐溶液时，如电解H2SO4、HNO3、NaOH、Na2SO4等溶液时其电极反应式为：
电解后溶液中溶质的质量分数 ，若要恢复原来的浓度，只需加入一定量的 即可。
例如：电解H2SO4、NaOH、Na2SO4溶液
用石墨电极电解HCl溶液会有怎样的结果：
HCl ＝ H++ Cl -
H+
Cl - OH—
2Cl - －2e－＝Cl2↑
2H+ +2e－＝H2 ↑
用石墨电极电解氯化铜溶液会有怎样的结果：
CuCl2 ＝ Cu2++ 2Cl -
Cu2+ H+
Cu2+ +2e－＝Cu
2、电解无氧酸溶液(氢氟酸除外)、不活泼金属的无氧酸盐溶液，如电解盐酸、CuCl2溶液等
电解后溶液中溶质的质量分数 ，若要恢复原来的组成和浓度，需加入一定量的 (通入一定量的HCl气体)
阳极： 2Cl －－ 2e－＝Cl2↑
阴极： 2H+ +2e－＝ H2 ↑
实质：电解质本身被电解
用石墨电极电解氯化钠溶液会有怎样的结果：
NaCl ＝ Na++ Cl -
H+ Na+
2H2O+2e－＝ H2 ↑+2OH－
3、电解活泼金属的无氧酸盐溶液时，电解质和水都有一部分被电解，如电解NaCl溶液等。
阳极 (C)： 2Cl －－ 2e－＝Cl2↑
阴极 (C)： 2H+ +2e－＝ H2 ↑
电解质和水都有一部分被电解消耗，同时生成新物质碱。
电解后若要恢复原来的组成和浓度，需加入一定量相应的酸（HCl）
用石墨电极电解硫酸铜溶液会有怎样的结果：
CuSO4 ＝ Cu2++ SO42-
OH— OH—
4OH— －4e－＝O2↑+2H2O
2Cu2+ +4e－＝2Cu
4、电解不活泼金属的含氧酸盐时，电解质和水都有一部分被电解，如电解CuSO4溶液、AgNO3溶液等。
阳极 ： 4OH－－4e－＝2H2O +O2↑
阴极： 2Cu2+ +4e－＝2Cu
电解质和水都有一部分被电解消耗，同时生成新物质酸。
电解后若要恢复原来的组成和浓度，需加入一定量金属氧化物（CuO）或该金属的碳酸盐(CuCO3)。
阳极：4OH—-4e—=O2↑+2H2O
阴极：4H++4e—=2H2↑
阳极2Cl—-2e— =Cl2↑
阳极2Cl—-2e- =Cl2↑
阴极：Cu2++2e—=Cu
阳极2Cl—-2e— = Cl2↑
阴极：2H2O+2e—=H2↑+2OH-
阳极：2H2O-4e—=O2↑+4H+
阴极：2Cu2++4e—=2Cu
阳极：S2- > I- > Br- > Cl- > OH- > 含氧酸根 > F-
阴极：Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+>Zn2+>（H+）>Al3+>Mg2+>Na+
Ⅱ与Ⅳ区： 如Na2SO4、H2SO4 、NaOH
电解本身型 ：放氢生碱型 ：放氧生酸型 ：电解水型 ：
Ⅰ与Ⅲ区： 如CuCl2 、HCl
Ⅰ与Ⅳ区： 如NaCl
Ⅱ与Ⅲ区： 如CuSO4、AgNO3
电解必须建立在电离的基础上
发生氧化还原反应生成了新物质
只产生自由移动的离子
电解质电离成为自由移动的离子CuCl2=Cu2++2Cl-
电解质电离后再通直流电
电解质溶于水或受热融化状态
①两电极接直流电源②两根电极③电解质溶液（熔融电解质）④形成闭合回路
①自发进行的氧化还原反应②活泼性不同的两电极③电解质溶液（熔融电解质）④形成闭合回路
将电能 转变成化学能的装置
将化学能 转变成电能的装置
电解池与原电池的异同(续)
电源负极→电解池阴极电解池阳极→电源正极
阳极：氧化反应，溶液中的阴离子失电子或电极金属失电子阴极：还原反应，溶液中的阳离子得电子
负极：氧化反应，金属失电子正极：还原反应，溶液中的阳 离子得电子
阳极：与电源正极相连阴极：与电源负极相连
负极：较活泼金属正极：较不活泼金属（或能导电的非金属）
1、判断A、B、C、D属于原电池的是（），属于电解池的是（）；并写出下列装置的电极反应式。
2、如上图所示，通电后A极上析出Ag，（1）判断电源的正负极；（2）判断甲、乙、丙三池的电极并书写电极方程式；（3）判断甲、乙、丙三池电解过程中溶液的PH变化。
3、为下图所示装置中，a、b都是惰性电极，通电一段时间后，b极附近溶液呈红色。（1）判断电源的正负极；（2）判断两池的电极并书写电极方程式；（3）判断两池电解过程中溶液的PH变化。