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高中化学人教版 (新课标)选修4 化学反应原理第三节 电解池备课课件ppt
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这是一份高中化学人教版 (新课标)选修4 化学反应原理第三节 电解池备课课件ppt，共21页。PPT课件主要包含了有关电解，☆分析，实验分析，牢记放电顺序，巩固练习等内容，欢迎下载使用。
金属钠是在1807年通过电解氢氧化钠制得的，这个原理应用于工业生产，约在1891年才获得成功。1921年电解氯化钠制钠的工业方法实现了。由于金属钠在现代技术上得到重要应用，它的产量显著地增加。目前，世界上钠的工业生产多数是用电解氯化钠的方法，少数仍沿用电解氢氧化钠的方法。
电解是将电能转化为化学能的一种重要方法。
一、电解原理（以电解氯化钠为例）
探究：用惰性（石墨）电极电解熔融的氯化钠
现象： 阳极：有气泡，有刺激性气味，并能使 湿润的KI-淀 粉试纸变蓝（Cl2)
阴极：有金属钠析出
通电前：分析熔融电解质中的离子情况 阳离子：Na+ 阴离子：Cl- 无规则运动
通电后：（必须直流电）（1）确定电极名称： 阳极（接电源正极） 阴极（接电源负极） 与电极材料无关
（2）判断电极产物并书写电极反应: 阳离子移向阴极放电，阴离子移向阳极放电 阳极：2Cl--2e- =Cl2↑ 氧化反应 阴极：2Na+ +2e-=2Na 还原反应 总式：
电解:使电流通过电解质溶液而在阴阳两极引起氧化还原反应的过程。（强制性的氧化还原反应）
电解池:借助氧化还原反应，把电能转化为化学能的装置。
★构成条件: (1)外加直流电源 (2)与电源相连的两个电极：接电源负极的为阴极，阴极送出电子强制发生还原反应接电源正极的为阳极，阳极收回电子强制发生氧化反应 仔细理解个中含义，这是电解的关键！ (3)电解质溶液或熔化的电解质
电子的流向: 由电源决定！ 电子从外加电源的负极流出，流到电解池的阴极，再从阳极流回电源正极。 （注：电子只在外电路定向移动，不能从溶液中移动）
离子定向移动的方向: 阳离子向 阴极移动, 阴离子向 阳极移动.
惰性电极与活性电极： 惰性电极(铂、金、石墨)：仅仅导电，不参与反应 活性电极（除铂、金外的金属）：既可以导电、又可以参与电极反应
电解过程不仅可以在熔融电解质中进行，也可以在电解质溶液中进行。
实验：用惰性（石墨）电极电解氯化铜溶液
现象： 阳极：有气泡，有刺激性气味，并能使 湿润的KI-淀 粉试纸变蓝（Cl2)
阴极：碳棒上有一层红色的铜析出
通电前：分析电解质溶液中的离子情况 阳离子：H+、Cu2+ 阴离子：OH-、Cl- 做无规则运动
通电后：（必须直流电） （1）确定电极名称： 阳极（接电源正极） 阴极（接电源负极） 与电极材料无关
（3）判断电极产物并书写电极反应: 阳离子移向阴极放电，阴离子移向阳极放电 阳极： 2Cl--2e- =Cl2↑氧化反应 阴极：Cu2++2e- =Cu 还原反应 总式：
（2）判断离子的放电顺序： 阳离子：Cu2+>H+ 阴离子：Cl->OH-
（4）分析电解质溶液的变化情况： CuCl2溶液浓度降低
电解饱和食盐水反应原理
思考:（1）电解池的两极各产生什么现象?若在两极附近均滴加酚酞试液，会有什么现象?（2）怎样初步检验两极产物的生成?（3）结合教材，分析产生这种现象的原因。
在U型管里装入饱和食盐水，用一根碳棒作阳极，一根铁棒作阴极。接通直流电源
如果二支电极均用铁棒作电极，电解食盐水，阴阳极产物又如何？
阴极产物不变！即表明阴极无论用什么材料对阴极产物没影响；那阳极呢？
是OH-失电子?还是Cl-失电子?还是Fe失电子？仔细分析！
阴离子失去电子而阳离子得到电子的过程叫放电。
阳极：①金属材料作电极时：金属在阳极失电子被氧化成阳离子进入溶液，此时轮不到阴离子在电极上放电。？ ②用惰性电极(Pt、Au、石墨、钛等)时：溶液中阴离子的放电顺序（由难到易原则）是：
S 2->SO32->I ->Br ->Cl ->OH ->即便OH -微量时也轮不到NO3 -、SO42- 、 F-这些离子放电（失电子）
Ag+>Fe3+ >Cu2+>H+（大量）>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>(H+)>（微量）注：当离子浓度相差较大时，放电顺序可能要发生变化，在水溶液中这些离子Al3+ 、 Mg2+ 、 Na+ 、 Ca+ 、 K+永远也不会得电子？
阴极:无论是惰性电极还是活性电极都不参与电极反应，发生反应的只能是溶液中的阳离子。阳离子在阴极上放电顺序是：
★电解规律！哪来规律？记住前边放电顺序就不需要这些所谓的规律了！
阳极：2Cl--2 e- =Cl2↑
阴极：Cu2++ 2e-=2Cu↓
阳极: 4OH- -4e- = 2H2O+O2↑
阴极: 4H ++ 4e- = 2H2 ↑
2H2O 2H2↑ +O2↑
阳极: 2Cl--2e- =Cl2↑
阴极: 2H ++ 2e- =H2 ↑
2NaCl+2H2O 2NaOH+H2 ↑ + Cl2 ↑
阳极: 4OH- - 4e- = 2H2O+O2↑
阴极：Cu2++ 2e- =Cu
电解规律（惰性电极）小结
阳极：S2- > I- > Br- > Cl- > OH- > 含氧酸根 > F-
Ⅰ与Ⅲ区：电解本身型 如CuCl2 、HClⅠ与Ⅳ区：放氢生碱型 如NaClⅡ与Ⅲ区：放氧生酸型 如CuSO4、AgNO3Ⅱ与Ⅳ区：电解水型 如Na2SO4、H2SO4 、NaOH
阴极：Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+>Zn2+>（H+）>Al3+>Mg2+>Na+
1.写出下列装置的电极反应式，并判断A、B、C溶液PH值的变化。
2.如上图所示，通电后A极上析出Ag，对该装置的有关叙述正确的是 A.P是电源的正极B.F极上发生的反应为：4OH- - 4e-=2H2O+O2↑C.电解时，甲、乙、丙三池中，除E、F两极外，其余电极均参加了反应D.通电后，甲池的PH减小，而乙、丙两池溶液的PH不变
3.在下图所示装置中，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
金属钠是在1807年通过电解氢氧化钠制得的，这个原理应用于工业生产，约在1891年才获得成功。1921年电解氯化钠制钠的工业方法实现了。由于金属钠在现代技术上得到重要应用，它的产量显著地增加。目前，世界上钠的工业生产多数是用电解氯化钠的方法，少数仍沿用电解氢氧化钠的方法。
电解是将电能转化为化学能的一种重要方法。
一、电解原理（以电解氯化钠为例）
探究：用惰性（石墨）电极电解熔融的氯化钠
现象： 阳极：有气泡，有刺激性气味，并能使 湿润的KI-淀 粉试纸变蓝（Cl2)
阴极：有金属钠析出
通电前：分析熔融电解质中的离子情况 阳离子：Na+ 阴离子：Cl- 无规则运动
通电后：（必须直流电）（1）确定电极名称： 阳极（接电源正极） 阴极（接电源负极） 与电极材料无关
（2）判断电极产物并书写电极反应: 阳离子移向阴极放电，阴离子移向阳极放电 阳极：2Cl--2e- =Cl2↑ 氧化反应 阴极：2Na+ +2e-=2Na 还原反应 总式：
电解:使电流通过电解质溶液而在阴阳两极引起氧化还原反应的过程。（强制性的氧化还原反应）
电解池:借助氧化还原反应，把电能转化为化学能的装置。
★构成条件: (1)外加直流电源 (2)与电源相连的两个电极：接电源负极的为阴极，阴极送出电子强制发生还原反应接电源正极的为阳极，阳极收回电子强制发生氧化反应 仔细理解个中含义，这是电解的关键！ (3)电解质溶液或熔化的电解质
电子的流向: 由电源决定！ 电子从外加电源的负极流出，流到电解池的阴极，再从阳极流回电源正极。 （注：电子只在外电路定向移动，不能从溶液中移动）
离子定向移动的方向: 阳离子向 阴极移动, 阴离子向 阳极移动.
惰性电极与活性电极： 惰性电极(铂、金、石墨)：仅仅导电，不参与反应 活性电极（除铂、金外的金属）：既可以导电、又可以参与电极反应
电解过程不仅可以在熔融电解质中进行，也可以在电解质溶液中进行。
实验：用惰性（石墨）电极电解氯化铜溶液
现象： 阳极：有气泡，有刺激性气味，并能使 湿润的KI-淀 粉试纸变蓝（Cl2)
阴极：碳棒上有一层红色的铜析出
通电前：分析电解质溶液中的离子情况 阳离子：H+、Cu2+ 阴离子：OH-、Cl- 做无规则运动
通电后：（必须直流电） （1）确定电极名称： 阳极（接电源正极） 阴极（接电源负极） 与电极材料无关
（3）判断电极产物并书写电极反应: 阳离子移向阴极放电，阴离子移向阳极放电 阳极： 2Cl--2e- =Cl2↑氧化反应 阴极：Cu2++2e- =Cu 还原反应 总式：
（2）判断离子的放电顺序： 阳离子：Cu2+>H+ 阴离子：Cl->OH-
（4）分析电解质溶液的变化情况： CuCl2溶液浓度降低
电解饱和食盐水反应原理
思考:（1）电解池的两极各产生什么现象?若在两极附近均滴加酚酞试液，会有什么现象?（2）怎样初步检验两极产物的生成?（3）结合教材，分析产生这种现象的原因。
在U型管里装入饱和食盐水，用一根碳棒作阳极，一根铁棒作阴极。接通直流电源
如果二支电极均用铁棒作电极，电解食盐水，阴阳极产物又如何？
阴极产物不变！即表明阴极无论用什么材料对阴极产物没影响；那阳极呢？
是OH-失电子?还是Cl-失电子?还是Fe失电子？仔细分析！
阴离子失去电子而阳离子得到电子的过程叫放电。
阳极：①金属材料作电极时：金属在阳极失电子被氧化成阳离子进入溶液，此时轮不到阴离子在电极上放电。？ ②用惰性电极(Pt、Au、石墨、钛等)时：溶液中阴离子的放电顺序（由难到易原则）是：
S 2->SO32->I ->Br ->Cl ->OH ->即便OH -微量时也轮不到NO3 -、SO42- 、 F-这些离子放电（失电子）
Ag+>Fe3+ >Cu2+>H+（大量）>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>(H+)>（微量）注：当离子浓度相差较大时，放电顺序可能要发生变化，在水溶液中这些离子Al3+ 、 Mg2+ 、 Na+ 、 Ca+ 、 K+永远也不会得电子？
阴极:无论是惰性电极还是活性电极都不参与电极反应，发生反应的只能是溶液中的阳离子。阳离子在阴极上放电顺序是：
★电解规律！哪来规律？记住前边放电顺序就不需要这些所谓的规律了！
阳极：2Cl--2 e- =Cl2↑
阴极：Cu2++ 2e-=2Cu↓
阳极: 4OH- -4e- = 2H2O+O2↑
阴极: 4H ++ 4e- = 2H2 ↑
2H2O 2H2↑ +O2↑
阳极: 2Cl--2e- =Cl2↑
阴极: 2H ++ 2e- =H2 ↑
2NaCl+2H2O 2NaOH+H2 ↑ + Cl2 ↑
阳极: 4OH- - 4e- = 2H2O+O2↑
阴极：Cu2++ 2e- =Cu
电解规律（惰性电极）小结
阳极：S2- > I- > Br- > Cl- > OH- > 含氧酸根 > F-
Ⅰ与Ⅲ区：电解本身型 如CuCl2 、HClⅠ与Ⅳ区：放氢生碱型 如NaClⅡ与Ⅲ区：放氧生酸型 如CuSO4、AgNO3Ⅱ与Ⅳ区：电解水型 如Na2SO4、H2SO4 、NaOH
阴极：Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+>Zn2+>（H+）>Al3+>Mg2+>Na+
1.写出下列装置的电极反应式，并判断A、B、C溶液PH值的变化。
2.如上图所示，通电后A极上析出Ag，对该装置的有关叙述正确的是 A.P是电源的正极B.F极上发生的反应为：4OH- - 4e-=2H2O+O2↑C.电解时，甲、乙、丙三池中，除E、F两极外，其余电极均参加了反应D.通电后，甲池的PH减小，而乙、丙两池溶液的PH不变
3.在下图所示装置中，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
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