人教版选修四高中化学电解池
合集下载
人教版高中化学选修四课件4.3电解池.pptx
淡盐水
Cl2
+
H2
–
Cl2
H+
阳极
金属
钛网
阳
Cl—
Na+ OH—
极 室 精制饱和 阳离子交换膜
NaCl溶液
NaOH溶液
阴极
碳钢网
阴 极 室
电解饱和食盐水的原理示意图
10
氯碱工业：离子交换膜法制烧碱
（1）生产设备名称：离子交换膜电解槽 阴极：碳钢阳极：钛(惰性) 阳离子交换膜：
只允许阳离子通过(Cl－、OH－离子和气体不能通过)，把电 解槽隔成阴极室和阳极室。
置吗？会发生怎样的现象呢？
CuCl2溶液
电解原理：
①通电前：CuCl2=Cu2++2Cl-，H2OH++OHH+Cu2+、OH-、Cl-为自由移动的离子；
②通电后：Cu2+、H+移向阴极得到电子， Cl－、OH-移向阳极失去电子； ③电极反应：
阳极：2Cl-－2e-=Cl2↑（氧化反应） 阴极：Cu2+＋2e－=Cu（还原反应） 总反应式：CuCl2===电C解u+Cl2↑
2Cl－－2e－＝Cl2↑
总反应：2Cl－＋Cu2＋=电=解=Cu+Cl2↑
【总结】分析电解反应的一般思路： 明确溶液中存在哪些离子 先电离
判断阳极材料及阴阳两极附近 后电解
离子种类及离子放电顺序
16
根据阳极氧化、阴极还原分析得出产物
6.电极反应式的书写
(1).写出用石墨电极电解硫酸铜溶液的电极反应式及总反应式
NaOH 阴极:4H++4e-=2H2↑ H2O
Na2SO4
人教版高中化学选修4-化学反应原理：第三节 电解池
人教版 高中化学选修4 第四章 第三节 电解池
电极反应式、电解方程式的书写
主讲人： 单 位：
电解池的工作原理
e－＋ － e－
氧化反应 Rn－－ne－＝R
阳
阴
极 阴离子 极
阳离子
还原反应 Nm++me-=N
电流 方向
电源正极 电源负极
电解池阳极 电解池阴极
电解质溶液
电解池中离子的放电顺序的判断
阴离子失去电子而阳离子得到电子的过程叫放电。
①、首先分析、比较出阴阳极的放电离子：
CuSO4 ＝ Cu2++ SO42-
H2O
H+ + OH-
阴极： H+ ＜ 阳极： OH- ＞
Cu2+ SO42-
S
②、然后写电极反应式 2->SO32->I ->Br ->Cl -> OH -
>：含阴阳氧极极酸：：根42C离OuH2子-+＋-(N44eeO--＝＝3 -、O2↑S2+CO2u4H22-等O ）>F-
③、最后使得失电子数相等，两极半反应相加得总方程式；
电解
2NaCl +2H2O
2NaOHBiblioteka +H2 ↑ +
Cl2↑
（电解化学方程式）
阳极:失电子,发生氧化反应(与电极材料有关) ①当阳极为活性电极时，活性电极优先放电。 ②当阳极为惰性电极时,常见阴离子放电顺序： S 2->SO32->I ->Br ->Cl ->OH -> 含氧酸根离子(NO3 -、SO42-等）>F-
阴极:得电子,发生还原反应(与电极材料无关) 常见阳离子放电顺序：
电极反应式、电解方程式的书写
主讲人： 单 位：
电解池的工作原理
e－＋ － e－
氧化反应 Rn－－ne－＝R
阳
阴
极 阴离子 极
阳离子
还原反应 Nm++me-=N
电流 方向
电源正极 电源负极
电解池阳极 电解池阴极
电解质溶液
电解池中离子的放电顺序的判断
阴离子失去电子而阳离子得到电子的过程叫放电。
①、首先分析、比较出阴阳极的放电离子：
CuSO4 ＝ Cu2++ SO42-
H2O
H+ + OH-
阴极： H+ ＜ 阳极： OH- ＞
Cu2+ SO42-
S
②、然后写电极反应式 2->SO32->I ->Br ->Cl -> OH -
>：含阴阳氧极极酸：：根42C离OuH2子-+＋-(N44eeO--＝＝3 -、O2↑S2+CO2u4H22-等O ）>F-
③、最后使得失电子数相等，两极半反应相加得总方程式；
电解
2NaCl +2H2O
2NaOHBiblioteka +H2 ↑ +
Cl2↑
（电解化学方程式）
阳极:失电子,发生氧化反应(与电极材料有关) ①当阳极为活性电极时，活性电极优先放电。 ②当阳极为惰性电极时,常见阴离子放电顺序： S 2->SO32->I ->Br ->Cl ->OH -> 含氧酸根离子(NO3 -、SO42-等）>F-
阴极:得电子,发生还原反应(与电极材料无关) 常见阳离子放电顺序：
高中化学人教版选修四 4-3 电解池 课件(16张)
3. 电源、电极、电极反应 关系
阴离子移向 电源正极 (阳极) 电源负极 (阴极) 发生氧化反应 发生还原反应
阳离子移向
离子放电： 阴离子失电子、阳离子得电子的过 程。
电解饱和食盐水
电解饱和食盐水 • 现象： • 阳极：有气泡产生，使湿润的淀粉－KI溶液变蓝 • 阴极：有气泡产生，滴加酚酞溶液变红
Fe2+ >Zn2+ >
> H+（酸）>
Al3+ > Mg2+ > Na+
2、阴离子放电（失电子）顺序： 还原性 S >I > Br > Cl > OH (水)> (NO3－、SO42– 等) 含氧酸根 > F－
2– – – – –
注意：若阳极是活性电极(铂、碳、金之外）阳极本身 失去电子被氧化，阴离子不在阳极放电;若阳极是惰性 电极，还原性强的阴离子在阳极放电，阴极材料不发生
电解池的工作原理及应用
• 实验1：电解硫酸钠溶液，注意两极的现 象及PH的变化写出阴阳两极放电的方程 式
• 总：2H2O == 2H2 + O2 • 阴极：4H+ + 4e- == 2H2 • 阳极：4OH- -4e- == 2H20 + O2
电解池的构造
直流电源 与正极连接的是阳极 与负极连接的是阴极
阳极：2Cl-- 2e- = Cl2↑ 阴极：2H+ + 2e- = H2↑ 2H2O + 2e- = H2↑ + 2OH总式：2Cl+ 2H2O === Cl2↑ + 2OH- + H2↑
通电
(2)电解氯化铜溶液和硫酸铜溶液
第四章第三节《电解池》
（2）溶液中所含阴离子：OH—、Cl—， 放电顺序：Cl— > OH— 阳 极：2Cl— －2e— = Cl2 ↑
电解
总反应： 2NaCl + 2H2O = 2NaOH + H2 ↑+ Cl2 ↑
【思考13】分析电解反应（用惰性电极时） 的一般思路是什么？
小结1：分析电解反应(用惰性电极时) 的一般思路：
如NaCl
如CuSO4、AgNO3
Ⅱ与Ⅳ区：电解水型
如Na2SO4、H2SO4 、NaOH
巩固练习
1、电极反应方程式及电解总反应方程式的书写 (惰性电极，溶液)： H2SO4 HCl NaOH K2SO4 CuCl2 CuSO4 NaCl KMnO4 2、用石墨作电极电解CuCl2、NaCl的混合溶液 时，阴极析出的物质是_____；阳极产物是 _____。 3、两极都用银片作电极电解AgNO3溶液时，阳 极的产物是____；阴极的产物是____。
e－ 阳极 C
CuCl2溶液
【思考4】如何书写电解池电极方程式？
－ e 阴极：Cu2++2e-＝Cu 还原反应 阴极 阳极：2Cl -2e ＝Cl2 ↑ 氧化反应 C 总反应式：CuCl2 电解 Cu+Cl2 ↑
e－
阳极 C
阴离子失去电子而阳离子得到 电子的过程叫放电。 CuCl 溶液 2 通式： 阴极：氧化剂＋ne- = 还原产物 阳极：还原剂－ne- = 氧化产物 总电解反应式：阴阳极反应式相加所得的式子 （考虑电子守恒）
阴极：4H+ + 4e— = 2H2 ↑
阳极：4OH— －4e— =2H2O + O2 ↑ 总反应：2H2O = 2H2↑ + O2 ↑ 【思考12】在电解氯化铜溶液的装置中，若把电解 质换成氯化钠，其结果又如何呢？写出电极反应。
人教版高中化学选修四原电池与电解池
原电池与电解池（1）原电池与电解池的区别原电池与电解池的区别原电池电解池本质化学能转化为电能电能转化为化学能装置判断无外加电源有外加电源电极判断负极：还原性较强的极或电子流出的极正极：还原性较弱的极或电子流入的极阳极：与直流电源正极相连的极阴极：与直流电源负极相连的极电极上的反应（1）负极本身或还原剂失去电子发生氧化反应（2）正极：溶液中某些阳离子或氧化剂得到电子（1）阳极发生氧化反应即阳极金属或溶液中阴离子失去电子的反应（2）阴极本身不反应，溶液中的阳离子得到电子发生还原反应电子流向负极→外电路→正极电源负极→由导线→阴极→由溶液→阳极→电源正极电流方向正极→外电路→负极应用铅蓄电池电镀、精炼、冶金（2）可逆原电池的充电过程。
可逆原电池的充电过程就是电解。
（3）电极名称。
不管是原电池还是电解池，只要发生氧化反应的电极就是阳极，只要发生还原反应的就是阴极。
①原电池。
A.根据组成原电池两极的材料来判断电极。
两极材料为活泼性不同的金属时，则活泼性相对较强的一极为负极，另一极为正极。
由一种金属和另一种非金属（除氢外）作电极时，金属为负极，非金属为正极。
B.根据原电池内两极上发生的反应类型或现象来判定电极。
原电池的负极一般为金属，并且负极总是发生氧化反应：，故负极表现为渐渐溶解，质量减小。
由此可判定，凡在原电池工作过程中发生氧化反应或质量减少的一极为负极；凡发生还原反应或有物质析出的一极为正极。
注意：原电池的电极有两套称谓：负极又可称为阳极，正极又可称为阴极（不要把负极称为阴极；正极称为阳极）。
其中正负极一套称谓是对外电路而言，在物理中常用，阴阳极一套称谓是对内电路而言。
原电池也是作为电源向用电器提供电能的，所以一般都用外电路的电极名称，称为正负极而不称为阴阳极。
②电解池。
A.电解池是在外电源作用下工作的装置。
电解池中与电源负极相连的一极为阴极，阳离子在该极接受电子被还原；与电源正极相连的一极为阳极，阴离子或电极本身（对电镀而言）在该极失去电子被氧化。
人教版高中化学选修4第四章第三节：电解池
阳极方程式： 2Cl- - 2e- = Cl2 ;
（2）在阴极，由于 H+ 容易得到电子被还原生成 H2 ．
使H2O 电离向右移动，因此阴极 OH- 浓度增大， PH 增大 。 阴极方程式：2H+ + 2e- = H2 。
电解
总化学方程式：2NaCl 2H2O Cl 2 H2 2;NaOH
总离子方程式:
▪电源负极→电解池阴 极电解池阳极→电源正 极
试一试
练习：以石墨作电极，电解下列溶液，写出电 极反应及电解总反应式。
AgNO3溶液
阳极：4OH--4e-=2H2O+O2↑
阴极：4Ag++4e-=4Ag 总反应式：4Ag++2H2O通==电4Ag +O2↑+4H+
二、电解规律：用惰性电极（金、铂和石墨）电解时
总反应：2Cl-+2H2O电=解Cl2↑+H2↑+2OH-
(2)CuSO4溶液:
OH-在哪一极产生？
阳阴极极：：42OCHu-2-+ 4+e4-e＝-＝2H22COu+O2↑ (4H2O
4H++4OH-)
总反应式：2Cu2++2H2O电＝解2Cu+O2↑+4H+
H+应该在哪一极产生？
电解池与原电池有哪些异同
②电极： 阳极:与电源正极相连
③电解质溶液或熔融电解质；
④形成闭合回路。
[还原反应] [氧化反应]
小结：
①电极反应：阳极失电子，发生氧化反应；阴极得
电子，发生还原反应。（阳氧）
②离子流向：阳离子移向阴极，阴离子移 向阳极（异性相吸）
（2）在阴极，由于 H+ 容易得到电子被还原生成 H2 ．
使H2O 电离向右移动，因此阴极 OH- 浓度增大， PH 增大 。 阴极方程式：2H+ + 2e- = H2 。
电解
总化学方程式：2NaCl 2H2O Cl 2 H2 2;NaOH
总离子方程式:
▪电源负极→电解池阴 极电解池阳极→电源正 极
试一试
练习：以石墨作电极，电解下列溶液，写出电 极反应及电解总反应式。
AgNO3溶液
阳极：4OH--4e-=2H2O+O2↑
阴极：4Ag++4e-=4Ag 总反应式：4Ag++2H2O通==电4Ag +O2↑+4H+
二、电解规律：用惰性电极（金、铂和石墨）电解时
总反应：2Cl-+2H2O电=解Cl2↑+H2↑+2OH-
(2)CuSO4溶液:
OH-在哪一极产生？
阳阴极极：：42OCHu-2-+ 4+e4-e＝-＝2H22COu+O2↑ (4H2O
4H++4OH-)
总反应式：2Cu2++2H2O电＝解2Cu+O2↑+4H+
H+应该在哪一极产生？
电解池与原电池有哪些异同
②电极： 阳极:与电源正极相连
③电解质溶液或熔融电解质；
④形成闭合回路。
[还原反应] [氧化反应]
小结：
①电极反应：阳极失电子，发生氧化反应；阴极得
电子，发生还原反应。（阳氧）
②离子流向：阳离子移向阴极，阴离子移 向阳极（异性相吸）
人教版高二化学选修4教学课件：第四章4.3 电解池(共50张PPT)
第2课时 电解原理的 2 应用
• 1. 氯碱工业
• (1)概念 • 用电解饱和食盐水的方法来制取Cl2、NaOH、H2，并
以它们为原料生产一系列化工产品的工业，称为氯碱工业。
• 1. 氯碱工业
• (2)原理
• ①通电前，NaCl溶液中含有的离子是___________。
• 通电时，移向阴极的离子是______，移向Na阳+极C的l− 离H+子O是H−
Fe2＋＞Zn2＋＞H＋(水)＞
•
Al3＋、Mg2＋、Na＋、Ca2＋、K＋
• 2. 电解产物的判断 • (3)电极产物的判断
离子 S2− 产物 S
SO32− SO42−
I− Br− Cl− OH−
I2
Br2 Cl2 O2
离子 Ag+ Hg2+ Fe3+ Cu2+ H+ 产物 Ag Hg Fe2+ Cu H2
借助于电流，反应进行是 不自发的氧化还原反应。
• 2. 构成条件
直流电源 两个电极 电解质溶液(或熔融电解质) 闭合回路
阴极
阳极
• 3. 工作原理
e-
e-
二、电解原理
• 1. 电解
• 使(直流)电流通过电解质溶液(或熔融电解质)而在阴、 阳两极引起氧化还原反应的过程叫做电解。
电离与电解的比较
合金的方法。 • (2)电解槽构成 • 阴极——待镀金属 • 阳极——镀层金属 • 电镀液——含有镀层金属离子 • (3)特点 • ①阳极参与电极反应 • ②电镀液浓度保持不变
• 3. 电解精炼铜
• (1)电解槽构成 • 阳极：粗铜 (含Zn、Fe、Ni、Au、Ag等杂质) • 阴极：纯铜 • 电解液：CuSO4溶液
人教版高中化学选修4第四章第三节 电解池 课件(共16张PPT)
取一张用饱和NaCl溶液浸湿的滤纸，两根铅笔芯作电 极，接直流电源。
湿润的 淀粉KI
试纸
滴几滴 酚酞
LOGO
【演示实验】
取一张用饱和NaCl溶液浸湿的滤纸，两根铅笔芯作电 极，接直流电源。
正极
负极
阳极
阴极
电解池 电解槽
电解：在直流电的作用下，两电极上分别发生氧化反应 和还原反应的过程叫做电解。
LOGO
Cl-
OH-
H+ OH-
发生还原反应
Cl-
Na+
H+
Na+
H+Cl-
CHl- + Na+
OH-
Na+Cl－
电解的总化学方程式：
阴极产物
阳极产物
2NLaOGCOl+2H2O 电解 2NaOH + H2 ↑ + Cl2 ↑
探秘电解时离子的放电顺序
【小组合作实验】
1.每组选出记录员、板书展示员和口头展示员各一名。
HCl CuCl2 NaCl
CuSO4
电解
2HCl== Cl2 ↑+ H2 ↑
电解
CuCl2== Cl2 ↑+ Cu
电解
2NaCl+2H2O 2NaOH + H2 ↑ + Cl2 ↑
电解
2CuSO4 +2H2O == 2Cu+O2↑ +2H2SO4
溶液变化 PH
减小 增大 不变
增大 增大
增大
减小
我比较
温 2.请按导学设计中的实验操作步骤，组装仪器，
馨
连接电路。认真观察实验现象，并做记录。
湿润的 淀粉KI
试纸
滴几滴 酚酞
LOGO
【演示实验】
取一张用饱和NaCl溶液浸湿的滤纸，两根铅笔芯作电 极，接直流电源。
正极
负极
阳极
阴极
电解池 电解槽
电解：在直流电的作用下，两电极上分别发生氧化反应 和还原反应的过程叫做电解。
LOGO
Cl-
OH-
H+ OH-
发生还原反应
Cl-
Na+
H+
Na+
H+Cl-
CHl- + Na+
OH-
Na+Cl－
电解的总化学方程式：
阴极产物
阳极产物
2NLaOGCOl+2H2O 电解 2NaOH + H2 ↑ + Cl2 ↑
探秘电解时离子的放电顺序
【小组合作实验】
1.每组选出记录员、板书展示员和口头展示员各一名。
HCl CuCl2 NaCl
CuSO4
电解
2HCl== Cl2 ↑+ H2 ↑
电解
CuCl2== Cl2 ↑+ Cu
电解
2NaCl+2H2O 2NaOH + H2 ↑ + Cl2 ↑
电解
2CuSO4 +2H2O == 2Cu+O2↑ +2H2SO4
溶液变化 PH
减小 增大 不变
增大 增大
增大
减小
我比较
温 2.请按导学设计中的实验操作步骤，组装仪器，
馨
连接电路。认真观察实验现象，并做记录。
高中化学选修四-4.3电解池 课件
阳极
C
C
CuCl2溶液 阴极：与电源负极相连——电子流进——还原反应
阳极：与电源正极相连——电子流出——氧化反应
⑵、两个电极的类型： 惰性电极与活性电极
阴极 C
阳极 C
阴极 Cu
阳极 Cu
CuCl2溶液 惰性电极(铂、金、石墨)：
CuCl2溶液
——仅仅导电，不参与反应
活性电极(除铂、金外的金属2++2ClH2O H+ + OH-
1：氯化铜溶液中含有哪些离子?
阳离子：Cu2+ H+
阴离子：Cl- OH-
2：在通电时这些离子各向什么极移动？
Cu2+ H+向阴极移动； Cl- OH-向阳极移动
3：猜想在通电时在阳极和阴极各会发生什么
样的电极反应？产物可能是哪些？
阴极：碳棒上有一层红色 阳极
阴极
的物质析出 ——铜
阳极：有气泡，气体有刺
氯 气
激性气味，并能使 湿润的
铜
CuCl2溶液
KI-淀 粉试纸变蓝 ——Cl2
结论： CuCl2溶液在电流的作用下发生了 化学变化，分解生成了Cu和Cl2
电解氯化铜原理
直流电源
负极 电 源 正极
电极 电解质
Ie
eI
（析出Cu） 阴极 被还原 Cu2+ 得e
问一问：原电池的
电极如何判断?
e－
e－
负极
正极
Zn
Cu
较不活泼金属 较活泼金属 或非金属
电子流出 电子流入
CuCl2溶液
氧化反应 还原反应
原电池：将化学能转变为电能的装置。
〖复习回顾〗
高中化学选修4电解池课件_人教版
2
CuCl2
电解
Cu +Cl2↑
2
1、电解原理
在外加直流电源的作用下，电解质的阴阳 离子在阴阳两极发生氧化还原反应的过程， 叫电解。
明 确
⑴ 电流是发生氧化—还原反应的根源、
动力。
⑵
阴阳离子在做定向运动导电的同时， 也就在两极发生了氧化还原反应， 生成了新物质；而金属导电是由自 由电子的定向运动形成，无反应发 生，无新物质生成，两者有本质区 别。
①若为金属（非惰性）电极，电极失电子
7
②若为惰性电极，电解质溶液中阴离子“争”失电子
要判断电极反应的产物，必须掌握 离子的放电顺序。
阳极：
①活性材料作电极时：金属在阳 极失电子被氧化成阳离子进人溶液， 阴离子不容易在电极上放电。 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）是：
注：当离子浓度相差较大时，放电顺序要发 生变化，相同时按H+,不同时按（H+）
9
想一想： 若以铜电极反应式、电解方程式的书写：
练习：完成下列溶液的电极反应。 (以石墨为电极电解) 硫酸溶液： 盐酸： NaOH溶液: CuBr2溶液： KCl溶液： CuSO4溶液： Na2SO4溶液：
3
2、 定义：把电能转化为化学能的装置。 电 组成： 两个电极、 电解质溶液、 直流电源 解 与外电源正极相连的电极，出电子，氧化反应。 池 电极 阳极：
惰性电极： C、Pt、Au等，不论做阴极、阳极，
电极材料 本身都不反应。
阴极： 与外电源负极相连的电极，进电子，还原反应。
活泼电极： Fe、Cu、Ag等,做阴极本身不反应,
11
S 2->SO32->I ->Br ->Cl ->OH ->NO3 ->SO42-(等含氧酸根离 8 子）>F
CuCl2
电解
Cu +Cl2↑
2
1、电解原理
在外加直流电源的作用下，电解质的阴阳 离子在阴阳两极发生氧化还原反应的过程， 叫电解。
明 确
⑴ 电流是发生氧化—还原反应的根源、
动力。
⑵
阴阳离子在做定向运动导电的同时， 也就在两极发生了氧化还原反应， 生成了新物质；而金属导电是由自 由电子的定向运动形成，无反应发 生，无新物质生成，两者有本质区 别。
①若为金属（非惰性）电极，电极失电子
7
②若为惰性电极，电解质溶液中阴离子“争”失电子
要判断电极反应的产物，必须掌握 离子的放电顺序。
阳极：
①活性材料作电极时：金属在阳 极失电子被氧化成阳离子进人溶液， 阴离子不容易在电极上放电。 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）是：
注：当离子浓度相差较大时，放电顺序要发 生变化，相同时按H+,不同时按（H+）
9
想一想： 若以铜电极反应式、电解方程式的书写：
练习：完成下列溶液的电极反应。 (以石墨为电极电解) 硫酸溶液： 盐酸： NaOH溶液: CuBr2溶液： KCl溶液： CuSO4溶液： Na2SO4溶液：
3
2、 定义：把电能转化为化学能的装置。 电 组成： 两个电极、 电解质溶液、 直流电源 解 与外电源正极相连的电极，出电子，氧化反应。 池 电极 阳极：
惰性电极： C、Pt、Au等，不论做阴极、阳极，
电极材料 本身都不反应。
阴极： 与外电源负极相连的电极，进电子，还原反应。
活泼电极： Fe、Cu、Ag等,做阴极本身不反应,
11
S 2->SO32->I ->Br ->Cl ->OH ->NO3 ->SO42-(等含氧酸根离 8 子）>F
人教版高中化学选修四第四章第3节电解池
选修四第四章第 3 节电解池第一课时电解原理【学习目标】1．理解电解原理、电解池的构造，准确判断电解池的阴阳两极2．初步掌握阴阳离子在两极的放电顺序3．初步掌握对电极反应物及生成物的判断4．提高对实验观察，动手操作，归纳总结的能力，养成自主学习的习惯5．感悟团队合作学习的乐处，提高学习积极性【学习重点】电解池的工作原理【学习难点】离子放电顺序、电极反应物及产物的判断学习过程【引言】1799 年，当意大利人发明了最原始的电池--- 伏打电池之后，许多科学家对电产生了浓厚的兴趣，电给世界带来了太多的不可思议，好奇心驱使着人们去进行各种尝试，想看看它还能否出现什么奇特的现象。
1807 年，当英国化学家戴维将铂电极插入熔融的氢氧化钾并接通直流电源时，奇迹终于产生了，在阴极附近产生一种银白色的金属，随即形成紫色的火焰。
这就是发现钾元素的主要过程，当时在社会上引起了轰动。
他随后用电解法又相继发现了钠、钙、锶、钡、镁、硼、硅等元素，戴维成为发现化学元素最多的。
这其中的奥妙是什么呢？电解时，物质的变化是如何发生的呢？【师生互动】学生展示预习成果，教师总结。
电解池1．概念：将转变为的装置。
2．阳极与阴极阳极：与电源相连的电极阴极：与电源相连的电极3．构成条件①电源②两个电极③或熔融电解质④【教师活动】讲述实验注意事项【学生活动】学生分组完成实验4-2，教师协助，注意观察实验现象，并完成探究一第一部分。
探究一电解 CuCl2溶液（一） 1、试验探究×CC若烧杯中的液体为 CuCl 2溶液，合上电源开关，给 CuCl 2溶液通电时现象：阴极上，此该物质是。
CuCl 2溶液阳极上：，经检验该物质是。
两支电极上发生的反应为：阳极：。
反应类型：反应。
阴极：。
反应类型：反应。
总反应式：。
【师生互动】小组成员选出代表展示实验成果，教师作出评价。
【自主学习】完成探究一第 2 部分.（二）归纳总结：过程分析：CuCl 2溶液能导电是因为存在，通电后这些自由移动的离子，在电场作用下发生移动，根据相互吸引的原理，带负电的氯离子向极移动，在阳极，氯离子失去电子被为氯原子，并两两结合成氯分子，从阳极放出，带正电的铜离子向极移动，在阴极铜离子获得电子被成铜原子，覆盖在阴极上。
人教版高中选修4化学4-3：电解池(共35张PPT)
人教版高中选修4化学4-3：电解池(共 35张PP T)
人教版高中选修4化学4-3：电解池(共 35张PP T)
3. 方案设计与实施 • 实验方案：在U形管里装入饱和食盐水，在U形管两端
各滴入几滴酚酞试液，插入两根石墨棒作电极，把湿 润的碘化钾淀粉试纸放在阳极附近。接通直流电源， 观察U形管内的现象和试纸颜色的变化，把带火星的 小木条放在阳极附近，观察现象。 • 实验现象：在阳极石墨棒上有气泡产生，并使湿润的 碘化钾淀粉试纸变蓝，不能使带火星的木条复燃；在 阴极石墨棒上有气泡产生，阴极附近的溶液变红。 • 实验结论：
阳极--- 有气泡产生
可用湿润KI—淀粉试纸检验，若试 纸变蓝，证明产生氯气。
O2? Cl2? 如何检验?
解释： 阴极： Cu2++2e-= Cu
阳极： 2Cl--2e-= Cl2↑ 总反应式：Cu2++2Cl- 电=解= Cl2↑+ Cu
电解
CuCl2== Cl2 ↑+ Cu
人教版高中选修4化学4-3：电解池(共 35张PP T)
人教版高中选修4化学4-3：电解池(共 35张PP T)
NaCl溶液和熔融NaCl均可导电。电解食盐水也能象 电解CuCl2溶液得到Cu一样得到Na吗？
【活动·探究】电解饱和食盐水
1. 原理分析
同时发生还是
• 可能的电极反应
有先有后？
阳极：2Cl-－2e- ＝Cl2↑ 或 4OH-－4e- ＝O2 ↑＋2H2O
阴极：Na＋＋e-＝Na
或 2H＋＋2e-＝H2 ↑
• 可能的实验现象：
阳极有气泡冒出（Cl2还是O2） 阴极有气泡冒出（H2）
人教版高中选修4化学4-3：电解池(共 35张PP T)
人教版化学选修四第四章第三节电解池(共13张PPT)
应用电解原理将不纯 的金属提纯的装置。
形成 条件
①直流电源 ②两个电极
③电解质溶液 ④形成闭合回路
①镀层金属接电源正极 ①不纯金属接电源正极
待镀金属接电源负极 纯的金属接电源负极
②电镀液须含有镀层金 ②电解质溶液须待提纯
属的离子
金属的离子
电极 阳极：电源正极相连 名称 阴极：电源负极相连
阳极：镀层金属； 阳极：不纯金属；
(4).电镀的特点 ①阳极本身参加电极反应 ②电解质溶液的浓度保持不变
人教版化学选修四第四章第三节电解 池(共13 张PPT)
3、粗铜的电解精炼
人 教 版 化 学 选修四 第四章 第三节 电解池 (共13张 PPT)
以粗铜为阳极，以纯铜 纯铜 为阴极， 以CuSO4溶液 为电解液进行电解
－+
粗铜
阳极： Zn Zn-2e- = Zn2+
总反应：
通电 2NaCl === 2Na + Cl2↑
人 教 版 化 学 选修四 第四章 第三节 电解池 (共13张 PPT)
人 教 版 化 学 选修四 第四章 第三节 电解池 (共13张 PPT)
（2）制取金属镁
电解熔融的氯化镁
阳极： 2Cl- -- 2e- = Cl2↑
阴极： Mg2+ + 2e- = Mg
复习回顾：
• 2液、时用，石阴墨极作析电出极的电物解质C是uC__lC2_、u__N；aC阳l的极混产合物溶 是—Cl2
• 3阳、极两产极物_都是用_A_银g_+片；作阴电极极的电产解物A是g_AN_gO__3溶。液时，
二、电解原理的应用
1、电解饱和的食盐水
食盐水中存在的离子： Na+ 、Cl- 、H+ 、OH-
人教版高中化学选修4-化学反应原理：第三节 电解池
Cu
B
阳极A
CuSO4
Ax+
电解质溶液的成分和浓度几乎不变！
写出下列装置的电极反应式和总反应式
精炼Cu
精炼A
纯铜
粗铜
A
含杂质(Zn
Fe Ni Ag
Au 等)
A含杂质
比进溶A活液泼了的!
A上阴极了! A阳后极面泥的了变!
CuSO4
Ax+
电解质溶液的成分变杂！Ax+浓度变小！
写出下列装置的电极反应式和总反应式
电极反应类型 负极 ：氧化反应 正极 ：还原反应
阳极 ：氧化反应 阴极 ：还原反应
电子流向
负极→导线→正极
负极→导线→阴极 阳极→导线→正极
离子移 动方向
阴离子向负极迁移 阳离子向正极迁移
阴离子向阳极迁移 阳离子向阴极迁移
相连的阴极 附近:产生 气泡,PH试 纸变蓝。
e-
e-
e-
e-
2H++2e-=H2↑
有气泡产 生，PH试
Na+ ClH+ OH-
2Cl--2e-=Cl2↑
有气泡产 生，PH试 纸先变红
纸变蓝
PH试纸
后变白
饱和氯化钠溶液
电解 2H2O + 2NaCl === H2↑ + Cl2↑ + 2NaOH
Cu
都是氧化还原反应 原电池
电解池
装置举例
【原电池成电流
电流通过引起氧化还原 反应（自发或不自发）
能量转换
化学能转化为电能
电能转化为化学能
形成条件 两个电极;电解质;闭合回路 直流电源;两个电极;电解质
电极名称
人教版选修4 化学：4.3 电解池(电解池原理) 课件(共24张PPT)
。
练 习巩 固
（2）用惰性电极电解MgCl2溶液 阳极反应式：_2_C__l－__－__2_e_－__=_=_=_C__l_2↑_______； 阴极反应式：__2_H__＋_＋__2__e_－_=_=_=__H__2↑_______；
总反应离子方程式：
Mg2＋＋2Cl－＋2H2O
Mg(OH)2↓＋Cl2↑＋H2↑。
(4)用铜作电极电解盐酸溶液 阳极反应式：_C__u_－__2_e_－__=_=_=__C_u__2＋_______； 阴极反应式：__2_H__＋__＋__2_e_－_=__=_=_H__2_↑__________；
总反应离子比小结
阳
阴
负
正
氧化反应 还原反应 氧化反应 还原反应
大胆猜想
猜想一：Zn — 2e- = Zn2+，那Zn2+ 如何变为Zn单质？ 谁来提供电子？
Zn
2e2e- +
Zn2+
大胆猜想
猜想一：Zn — 2e- = Zn2+，那Zn2+ 如何变为Zn单质？
谁来提供电子？
Zn
2e2e- +
Zn2+
电极名称
阳
阴
阳极：与电源正极相连的电极 阴极：与电源负极相连的电极
练 习巩 固
(3)用铁作电极电解NaCl溶液 阳极反应式：_F__e_－__2_e_－__=_=_=_F__e_2＋____________； 阴极反应式：__2_H__＋__＋__2_e_－__=_=_=_H__2_↑__________；
总化学方程式：
Fe＋2H2O
Fe(OH)2↓＋H2↑
。
练 习巩 固
第四章· 电化学基础
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
阳极 ： 4OH－－4e－＝2H2O +O2↑
阴极： 4H+ +4e－＝2H2 ↑
总反应：2H2O 通电 O2↑ +2H2↑
C或
C或
电解后溶液中溶质的质量分数增大， Pt
Pt
若要恢复原来的浓度，只需加入一定量的
水即可。
溶液
人教版选修四高中化学4-3-电解池(共 36张PP T)
人教版选修四高中化学4-3-电解池(共 36张PP T)
CuCl2溶液
电解CuCl2水溶液时，向阳极迁移的离子有哪些？为何 阳极是Cl-放电；向阴极迁移的离子有哪些？为何放电的是 Cu2+。电解时离子放电有何规律 ？
人教版选修四高中化学4-3-电解池(共 36张PP T)
人教版选修四高中化学4-3-电解池(共 36张PP T)
4. 电解时溶液中离子放电顺序
电解质溶液导电过程就是电解质溶液的电解过程
电解氯化铜溶液微观模拟
人教版选修四高中化学4-3-电解池(共 36张PP T)
一、电解池及其工作原理
1.电解：使电流通过电解质溶液而在阴、阳两 e－
e－
极引起氧化还原反应的过程。
阴极
阳极
C
C
电解池： 电能转化为化学能的装置。
2. 形成电解池的条件
⑴直流电源及与电源相连的两个电极
阴离子失去电子而阳离子得到电子的过程叫放电。 （1）阴极: 阳离子放电，得电子能力强的先放电
Ag+＞ Hg2+ ＞ Fe3+ ＞Cu2+＞ H+ >Pb2+＞Sn2+＞Fe2+＞Zn2+ ＞(H+)
酸性溶液中 （2）阳极:
中性及碱性溶液中
①若阳极是活性电极：电极材料失电子。 ②阳极是惰性电极：阴离子放电，失电子能力强的先放电
阴极 ： 2Cu2+ +4e－＝2Cu
总反应： 2CuSO4 +2H2O 通电 2Cu+O2↑ +2H2SO4
电解后原溶液中溶质的质量分数减小，
若要恢复原来的组成和浓度，需加入一定 C或
C或
量金属氧化物。
Pt
Pt
人教版选修四高中化学4-3-电解池(共 36张PP T)
S2－＞I－＞Br－＞Cl－ ＞OH－＞最高价含氧酸根离子＞F-
水溶液中只考虑这部分
人教版选修四高中化学4-3-电解池(共 36张PP T)
人教版选修四高中化学4-3-电解池(共 36张PP T)
课堂练习1： 1. 如图为直流电源电解稀Na2SO4水溶液的装
置。通电后在石墨电极a和b附近分别滴加 一滴石蕊试液，下列实验现象中正确的是：
⑵ 电解无氧酸溶液(氢氟酸除外)、不活泼金属的 无氧酸盐溶液时，实质上是电解质本身被电解。 如电解盐酸、CuCl2溶液等时
电解盐酸 阳极： 2Cl －－ 2e－＝Cl2↑
阴极：
2H+
+2e－＝
通电
H2
↑
总反应：2HCl
Cl2↑ + H2↑
电解后溶液中溶质的质量分数减小，
若要恢复原来的组成和浓度，需加入一 定量的溶质(加入一定量的HCl气体、
C或 Pt
C或 Pt
CuCl2固体)
溶液
人教版选修四高中化学4-3-电解池(共 36张PP T)
人教版选修四高中化学4-3-电解池(共 36张PP T)
⑶ 电解不活泼金属的含氧酸盐溶液时，电解质 和水都有一部分被电解，如电解CuSO4溶液、 AgNO3溶液等。
电解CuSO4溶液 阳极 ： 4OH－－4e－＝2H2O +O2↑
CuCl2溶液
阳离子 阴极：与电源负极相连，电子流入，发生还原反应
阴离子 阳极：与电源正极相连，电子流出，发生氧化反应 隋性电极：只导电,不参与氧化还原反应(例如：C、Pt、Au) 活性电极：既导电又参与氧化还原反应（优于溶液中的离子） 一般为除了Au、Pt外的金属材料
⑵电解质溶液或熔融的离子化合物 ⑶内外电路形成闭合回路
人教版选修四高中化学4-3-电解池(共 36张PP T)
人教版选修四高中化学4-3-电解池(共 36张PP T)
3. 电极反应和电解总反应 ( 阳氧阴还 ) e－
e－
阴极：Cu2++2e=Cu (还原）
阴极
阳极
C
C
阳极：2Cl- - 2e=Cl2↑ (氧化）
总反应：Cu2++2Cl- 通电 Cu+Cl2↑ (氧化）
人教版选修四高中化学4-3-电解池(共 36张PP T)
人教版选修四高中化学4-3-电解池(共 36张PP T)
二、电解规律的讨论：(用惰性电极电解时)
（1）电解含氧酸、强碱溶液、活泼金属的含氧酸盐 溶液时，实质上是电解水。如电解H2SO4、HNO3 NaOH、Na2SO4等溶液时其电极反应式为：
出产物
二
人教版选修四高中化学4-3-电解池(共 36张PP T)
人教版选修四高中化学4-3-电解池(共 36张PP T)
课堂练习2：
a 直流电源 b
Cu （Ⅰ）
(1)写出直流电源的电极名称 Cu
（Ⅱ） a:
。
(2)写出电极反应式
Cu(Ⅰ)
。
稀பைடு நூலகம்酸溶液
Cu(Ⅱ)
。
(3)总反应方程式
人教版选修四高中化学4-3-电解池(共 36张PP T)
第四章第三节
电解池
【思考】电解质溶液的导电跟金属的导电原理是否 相同？
溶液：水合离子的定向移动 金属：自由电子的定向移动
【思考】电解质溶液与金属间如何传递电荷？（以原 电池为例）
物质在电极得失电子→发生氧化还原反应
【演示实验】氯化铜溶液的导电性实验
石墨
CuCl2溶液
现象：①电流表指针发生偏转
石墨 ②与电源正极相连的电极上有气泡 析出，有刺激性气味，使润湿的白 色的KI淀粉试纸变蓝； 与电源负极相连的电极上有红色物 质析出。 ③一段时间后，溶液颜色变浅
a
b
Na2SO4溶液
A. 逸出气体的体积a电极的小于b电极的 B. 一电极逸出无味气体，另一电极逸出刺激
性气味气体
C. a电极附近呈红色，b电极附近出现蓝色 D. a电极附近呈蓝色，b电极附近出现红色
分析电解反应的一般思路：
明确溶液 中存在哪
些离子
确定阴阳 两极及反
应离子
根据阳极氧化，
阴极还原分析得
二 练习
人教版选修四高中化学4-3-电解池(共 36张PP T)
练习：
用惰性电极电解下列各组溶液，试写出电极反应式和总反应式。 第1组：H2SO4溶液、 NaOH溶液、NaNO3溶液 第2组：盐酸、饱和ZnCl2溶液 第3组：CuSO4溶液、AgNO3溶液 第4组：NaCl溶液、KI溶液
电解一段时间后， 判断溶液的质量分数将如何变化? 溶液的PH值将如何变化? 加入什么物质可以使电解质溶液恢复到电解前?