高中化学人教版 (2019)选择性必修1第二节 电解池公开课课件ppt

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1. 理解电解池的构成、工作原理及应用。2. 能书写电解池的电极反应和总反应方程式。
一、电解原理及产物判断1.电解原理接通直流电源后，电子从电源的负极沿导线流入电解池的阴极，经过阴、阳离子的定向移动形成内电路，再从电解池的阳极流出，并沿导线流回电源的正极，如图所示。
2.电极产物的判断（1）基本思路
（2）离子放电顺序①阴离子的放电顺序：S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根>F-。②阳离子放电顺序： Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+（酸）>Pb2+> Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+（水）>Al3+> Mg2+>Na+。
例1　用惰性电极电解稀硫酸、Cu(NO3)2、NaCl的混合液，最初一段时间阴极和阳极上分别析出的物质是（　　）A. H2和Cl2 B. Cu和Cl2 C. H2和O2 D. Cu和O2解析：由题意知，溶液中存在H+、Cu2+、Na+、SO42-、NO3-、Cl-、OH-。根据离子的放电顺序，阳离子：Cu2+>H+>Na+，阴离子：Cl->OH->SO42-、NO3-，则最初一段时间，阴极：Cu2++2e- Cu，阳极：2Cl--2e- Cl2↑。答案：B
二、电解的规律及电极反应式的书写1.用惰性电极时的电解规律
2.电解池中电极反应式的书写
例2　用惰性电极电解某溶液时，发现两极只有H2和O2生成，则电解一段时间后，下列有关该溶液（与电解前同温度）的说法中正确的是（　　）①该溶液的pH可能增大；②该溶液的pH可能减小；③该溶液的pH可能不变；④该溶液的浓度可能增大；⑤该溶液的浓度可能不变；⑥该溶液的浓度可能减小A.①②③ B.①②③④C.①②③④⑤ D.全部解析：两极只生成H2和O2相当于电解水，对不饱和电解质溶液来说是浓缩，浓度会增大，但电解的如果是饱和溶液，其溶液的浓度不变；电解NaOH、H2SO4、Na2SO4时的pH分别增大、减小、不变。答案：C
三、有关电解的计算1.计算的原则（1）阳极失去的电子数=阴极得到的电子数。（2）串联电路中通过各电解池的电子总数相等。（3）电源输出的电子总数和电解池中转移的电子总数相等。2.计算的方法（1）根据电子守恒法计算：用于串联电路、阴阳两极产物、正负两极产物、相同电量等类型的计算，其依据是电路中转移的电子数相等。（2）根据总反应式计算：先写出电极反应式，再写出总反应式，最后根据总反应式列比例式计算。（3）根据关系式计算：根据得失电子守恒的关系建立已知量与未知量之间的桥梁，建立计算所需的关系式。电解计算时常用的定量关系为4e-～4H+～4OH-～2H2～O2～2Cu～4Ag。3.计算的步骤首先要正确书写电极反应式（要特别注意阳极材料）；其次注意溶液中有多种离子共存时，要根据离子放电顺序确定离子放电的先后；最后根据得失电子守恒进行相关计算。
例3　将含有0.4 ml CuSO4和0.2 ml NaCl的水溶液1 L，用惰性电极电解一段时间后，在一个电极上得到0.3 ml Cu，另一个电极上析出气体在标准状况下的体积为（　　）4.48 L B. 5.60 L C. 6.72 L　D. 13.44 L解析：阴极反应式为Cu2++2e- Cu，反应的n（Cu2+）=0.3 ml，n（Cu2+）总=0.4 ml，说明Cu2+过量，阴极共得到0.6 ml电子；由电子守恒可知，阳极应失去0.6 ml电子。阳极上首先发生反应2Cl--2e- =Cl2↑，只能转移0.2 ml电子生成0.1 ml Cl2，其次发生反应4OH--4e- = 2H2O+O2↑，转移0.4 ml电子生成0.1 ml O2，则阳极共放出气体的体积为（0.1 ml+0.1 ml）×22.4 L/ml=4.48 L（标准状况）。答案：A