2020_2021学年新教材高中化学第四章化学反应与电能第二节电解池第1课时电解原理课件新人教版必修一

MgCl2(熔融)
Mg+Cl2↑ 。
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正误判断
一、实验探究 1.【实验4-2】按下图所示装置完成实验,并填写下表。
实验现象
与负极相连的 b 极上逐渐覆盖了一 层 红色物质 与正极相连的 a 极上有刺激性气味的气体产 生,能使湿润的碘化钾淀粉试纸 变蓝
实验结论 析出金属铜 产生了氯气
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答案:(1)× (2)√ (3)× (4)√ (5)√ (6)×
任务一
任务二
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电解时电极产物的判断 问题探究 1.电解池中,阴、阳两极的材料与电解产物有关系吗? 答案:阳极材料与阳极产物有关,阴极无关。 2.用惰性电极电解CuSO4与NaCl的混合溶液,首先在阴、阳两极 产生什么物质? 答案:阳极产生Cl2;阴极产生Cu。
第1课时 电解原理
1.会描述电解池的工作原理,以变化观念书写电解池的电极反 应式和总反应方程式。
2.熟悉电解规律和电解产物的判断方法,培养科学探究与创新 意识。
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正误判断
1.NaCl、CuSO4在水中的电离方程式分别
为 NaCl==Na++Cl-、CuSO4==Cu2++SO42-
答案:无关,电解池的阴、阳极只与外电源的正、负极有关,连接 外电源正极的一极一定为阳极,连接外电源负极的一极一定为阴极。
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正误判断
4.电解池的构成条件:具有与 直流电源
相连接的两个电极
(阴极、阳极),插入 电解质 溶液或熔融 电解质 中,形
成 闭合回路 。
5.电子和离子移动方向
(1)电子:从电源 负 极流向电解池的 阴 极,从电解池的 阳 极
序:Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+(浓度大时)>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+(浓度小 时)>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+。
任务一
任务二
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素能应用
典例1现用Pt作电极电解1 L浓度均为0.1 mol·L-1的HCl、CuSO4 的混合溶液,装置如图,下列说法正确的是( )
任务一
任务二
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变式训练1某同学按如图所示的装置进行电解实验。下列说法
不正确的是( )
A.电解过程中,铜电极上有H2产生 B.电解初期,总反应方程式为 Cu+H2SO4
CuSO4+H2↑
C.电解一段时间后,石墨电极上有铜析出
D.电解过程中,H+的浓度减小
任务一
A.电解开始时阴极有H2放出 B.电解开始时阳极上发生:Cu2++2e-=Cu C.当电路中通过电子的量超过0.1 mol时,此时阴极放电的离子发 生了变化 D.整个电解过程中,SO42-不参与电极反应
任务一
任务二
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答案:D
解析:依据放电顺序,阴极先放电的是Cu2+,故阴极开始析出的是Cu, 阳极先放电的是Cl-,故阳极开始产生的是Cl2,A、B两项错误。 n(Cu2+)=0.1 mol,由阴极反应Cu2++2e-==Cu可知,当电路中通过电子 的量达到0.2 mol时,此时Cu2+消耗完毕,阴极放电离子变为H+,所以 C项错误;阳极先是Cl-放电,当Cl-消耗完毕,此时H2O电离产生的OH开始在阳极放电,SO42-不参与电极反应。
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正误判断
2.实验原理分析
(1)通电时,在电场的作用下,溶液中的离子作 定向运动 ,即
Cl- 向a极迁移, Cu2+ 向b极迁移。
(2)a极电极反应式是 2Cl--2e-==Cl2↑
,b极电极反应式
是 Cu2++2e-==Cu ,总反应式是 CuCl2 Cu+Cl2↑
(3)结论:在外接电源存在的条件下,借助电解池将 还原 电子转移给 氧化 剂。
任务一
任务二
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深化拓展 1.电解池阴、阳极的判断
任务一
任务二
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2.电极产物的判断 (1)阳极产物的判断: 首先看电极,如果是活性电极,则电极材料失去电子,被溶解,溶液 中的阴离子不失去电子。如果是惰性电极,则要看溶液中阴离子的 失电子能力,根据阴离子的放电顺序加以判断。 阴离子的放电顺序: S2- >I->Br->Cl->OH->含氧酸根>F-。 (2)阴极产物的判断: 直接根据阳离子放电顺序进行判断。阳离子放电顺
流向电源的 正 极。
(2)离子:阳离子移向电解池的 阴 极;阴离子移向电解池的 阳
极。
【微思考2】用惰性电极(如石墨棒)电解水时,往往向水中加入稀
硫酸的目的是什么?
答案:增强溶液的导电性。
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正误判断
(1)电解池能将化学能转化为电能。 ( ) (2)电解质溶液导电属于化学变化。 ( ) (3)电解池的阳极与电源的负极相连。 ( ) (4)电解时,阳离子向阴极定向运动,阴离子向阳极定向运动。 () (5)电解任何物质,阳极失电子总数与阴极得电子总数相等。 () (6)原电池的负极和电解池的阴极都发生的是还原反应。 ( )
。 剂的
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正误判断
二、电解原理 1.电解是使电流通过 电解质溶液 (或熔融电解质)而在阳极、 阴极引起 氧化还原 反应的过程。
2.电解池(也称电解槽)是将 电能 转化为 化学能 的装置。 3.电极名称 (1)阴极:与电源 负极 相连的电极,发生 还原 反应; (2)阳极:与电源 正极 相连的电极,发生 氧化 反应。 【微思考1】电解池的阴、阳极与电极材料的活性是否有关?
。
2.(1)金属Zn、Fe、Cu的还原性逐渐 减弱 ,Zn2+、Fe2+、Cu2+
的氧化性逐渐 增强 ,即Zn2+、Fe2+、Cu2+得电子能力逐
渐 增强 。
(2)Cl2、Br2、I2的氧化性逐渐 减弱 ,Cl-、Br-、I-的还原性逐 渐 增强 ,即Cl-、Br-、I-失电子的能力逐渐 增强 。
3.工业上电解法冶炼镁:
任务一
任务二
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解答有关电解问题的步骤 (1)首先要判定是否为电解池,有外接直流电源则为电解池,否则 不是电解池。 (2)对于电解池,首先要考虑阳极材料,若为惰性电极,溶液中的阴 离子被氧化;若为活泼金属电极,则被氧化的是电极本身。 (3)若溶液中的阴、阳离子有多种,则要根据离子放电顺序判定什 么离子先放电,什么离子后放电,并写出电极反应式。 (4)根据电极反应式解答相关问题。