最新人教版化学选修四-电解池ppt课件
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水溶液中不可能放电
金属越不活泼的对应阳离子氧化性越强，越容 易得电子。金属活动顺序的反顺序
7.产物的判断
阳极：失电子，被氧化，比较还原性
金属 > S2- > I- > Br- > Cl－> OH- > 含氧酸根 > F-
水溶液中不可能放电
除Pt、Au
阳极放电优先考虑电极材料： 若阳极材料为活泼金属，则阳极放电溶解； 若为惰性材料，则溶液中的阴离子放电
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
练习
①③⑤
⑥⑦
• 分析下图，哪个是原电池，哪个是电解池。
一、电解原理：
4、电子的流向:
负极 e- 阴极
阳极 e- 正极
电子的流向: 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)
例
阴极 C
阳极 阴极
C
Zn
阳极 Fe
CuCl2溶液
CuCl2溶液
阴极：Cu2++2e-＝Cu 阳极：2Cl- -2e- ＝Cl2 ↑ CuCl2 电解 Cu+Cl2 ↑
阴极：Cu2++2e-＝Cu 阳极：Fe -2e- ＝ Fe 2+
CuCl2+ Fe 电解 Cu+ Fe Cl2
二、电解规律(用惰性电极电解时)
书写电解硝酸银溶液的电 C
C
极反应式及总方程式
阳极 4OH- - 4e- = O2 +2H2O
AgNO3溶液
阴极 4Ag+ + 4e- = 4Ag
总电极反应 电解
总反应式：4AgNO3+2H2O== 4Ag +O2 ↑+4HNO3
＋
－
阳极 C
C
阴极
实验现象
பைடு நூலகம்
－－ CuCl2溶液
产物验证
阴极
有红色固 体析出
—————
阳极 有气泡 使淀粉碘化钾试纸变蓝
逸出
产物确定
铜
氯气
【实验分析】 思考1：氯化铜溶液中含有哪些微粒?
阳离子：Cu2+ H+ 阴离子：Cl- OH-
思考2：在通电时这些微粒各向什么区移动？
Cu2+ H+向阴极区移动 Cl- OH-向阳极区移动
阳极
氧 气
阴极
氢 Na2SO4溶液 气
实例 Na2SO4
电极反应
浓度
阳极: 4OH- -4e- = 2H2O+O2↑
阴极: 4H ++ 4e- = 2H2 ↑ 变大 2H2O电解 2H2↑ +O2↑
P H
复原
值
不加 变 H2O
比单纯电解水速度快还是慢？
3、放氢生碱型(活泼金 属的无氧酸盐)
阳极
阴极
电能 化学能 ★有外加电源
一、电解原理：
7.产物的判断
溶液中存在多种阴、阳离子，通过判断放电 顺序来判断产物
[名词解释]：阴离子失去电子,阳离子得到电 子的过程叫放电
7.产物的判断 阴极 阳离子得电子，被还原，比较阳离子氧化性
Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+ >Pb2+ > Sn2+ >Fe2+>Zn2+ >H+ > Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+
〖复习回顾〗判断下列装置那些构成原电池？
G
Zn
Cu C
C
Zn
Cu
CuCl2溶液
CuCl2溶液
酒精溶液
形 ⑴两个活性不同的电极 成 ⑵电解质溶液 条 件 ⑶形成闭合回路
前提：自发进行的氧化还原反应
质疑
C
C
CuCl2溶液
①这还是原电池装置吗？
②该装置能发生化学反应吗？
【实验4-2】用惰性电极(碳棒)电解氯化铜溶液
点燃
2H2+O2==H2O 2H2O 通==电 2H2 +O2
水的电解
1、这两个反应互为可逆反应吗？
2、哪一个反应能自发进行，哪一个是 非自发的？
在给定的条件下，无需外界帮助，一经引发即 能自动进行的过程或反应，称为自发反应。
电解将电能转化为化学能，能使一些非自 发进行的氧化还原反应持续进行，因而应 用广泛。
阳极
1、电解电解质型(不活泼金 属的无氧酸盐、无氧酸)
氯 气
实例
电极反应
CuCl2
阳极：2Cl--2 e- =Cl2↑
阴极：Cu2++ 2e-=2Cu↓ CuCl2 电解 Cu+Cl2 ↑
阴极
CuCl2溶液
浓度 PH 值
铜 复原
减小
接 近
CuCl2
7
2、电解水型(活泼金属 的含氧酸盐、强酸、含 氧酸)
阴极：Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+>Zn2+>（H+）>Al3+>Mg2+>Na+
Ⅲ
Ⅳ
Ⅰ与Ⅲ区：电解本身型 如CuCl2 、HCl
Ⅰ与Ⅳ区：放氢生碱型 如NaCl、ZnCl2
Ⅱ与Ⅲ区：放氧生酸型 如CuSO4、AgNO3
Ⅱ与Ⅳ区：电解水型 如Na2SO4、H2SO4 、NaOH
练习：
浓度
阳极: 4OH- - 4e- = 2H2O+O2↑
CuSO4 阴极：Cu2++ 2e- =Cu
减小
PH值 减小
复原
加 CuO
电解
2CuSO4+ 2H2O
2Cu +O2 ↑+ 2H2SO4
阳极
电解规律（惰性电极）小结
Ⅰ
Ⅱ
阳极：S2- > I- > Br- > Cl- > OH- > 含氧酸根 > F-
氯
氢
气
气
NaCl溶液
实例 NaCl
电极反应
浓度 PH 复原 值
阳极: 2Cl--2e- =Cl2↑ 阴极: 2H ++ 2e- =H2 ↑
减小
增 大
加 HCl
电解
2NaCl+2H2O
2NaOH+H2 ↑ + Cl2 ↑
阴极
4、放氧生酸型(不活 泼金属的含氧酸盐)
阳极
阴极
氧 气
铜
CuSO4溶液
实例
电极反应
思考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？
√ 阴极区：Cu2+→Cu H+→H2↑ √ 阳极区： Cl-→Cl2↑ OH-→O2↑
实验分析：
电解氯化铜溶液微观模拟
一、电解原理
1.电解：使直流电通过电解质溶液而在阴、阳两极引起
氧化还原反应的过程，叫做电解。
2.电解池(电解槽)： 电能转变为化学能的装置。
一、电解原理：
5、离子定向移动的方向: 阴阳相吸 阳离子向阴极移动, 阴离子向阳极移动.
6、电极反应：阳氧化、阴还原
比较
装置名称 电极名称
原电池 正、负极
电解池 阴、阳极
电极反应
负极发生氧化反应 阳极发生氧化反应 正极发生还原反应 阴极发生还原反应
能量转变 化学能 电能 判断特征 构成的三个条件
3.构成电解池的条件：
①直流电源；
②阴、阳 阴极:与电源负极相连 C
C
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。
CuCl2溶液
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
CuCl2溶液
惰性电极(铂、金、石墨)：
——仅仅导电，不参与反应
金属越不活泼的对应阳离子氧化性越强，越容 易得电子。金属活动顺序的反顺序
7.产物的判断
阳极：失电子，被氧化，比较还原性
金属 > S2- > I- > Br- > Cl－> OH- > 含氧酸根 > F-
水溶液中不可能放电
除Pt、Au
阳极放电优先考虑电极材料： 若阳极材料为活泼金属，则阳极放电溶解； 若为惰性材料，则溶液中的阴离子放电
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
练习
①③⑤
⑥⑦
• 分析下图，哪个是原电池，哪个是电解池。
一、电解原理：
4、电子的流向:
负极 e- 阴极
阳极 e- 正极
电子的流向: 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)
例
阴极 C
阳极 阴极
C
Zn
阳极 Fe
CuCl2溶液
CuCl2溶液
阴极：Cu2++2e-＝Cu 阳极：2Cl- -2e- ＝Cl2 ↑ CuCl2 电解 Cu+Cl2 ↑
阴极：Cu2++2e-＝Cu 阳极：Fe -2e- ＝ Fe 2+
CuCl2+ Fe 电解 Cu+ Fe Cl2
二、电解规律(用惰性电极电解时)
书写电解硝酸银溶液的电 C
C
极反应式及总方程式
阳极 4OH- - 4e- = O2 +2H2O
AgNO3溶液
阴极 4Ag+ + 4e- = 4Ag
总电极反应 电解
总反应式：4AgNO3+2H2O== 4Ag +O2 ↑+4HNO3
＋
－
阳极 C
C
阴极
实验现象
பைடு நூலகம்
－－ CuCl2溶液
产物验证
阴极
有红色固 体析出
—————
阳极 有气泡 使淀粉碘化钾试纸变蓝
逸出
产物确定
铜
氯气
【实验分析】 思考1：氯化铜溶液中含有哪些微粒?
阳离子：Cu2+ H+ 阴离子：Cl- OH-
思考2：在通电时这些微粒各向什么区移动？
Cu2+ H+向阴极区移动 Cl- OH-向阳极区移动
阳极
氧 气
阴极
氢 Na2SO4溶液 气
实例 Na2SO4
电极反应
浓度
阳极: 4OH- -4e- = 2H2O+O2↑
阴极: 4H ++ 4e- = 2H2 ↑ 变大 2H2O电解 2H2↑ +O2↑
P H
复原
值
不加 变 H2O
比单纯电解水速度快还是慢？
3、放氢生碱型(活泼金 属的无氧酸盐)
阳极
阴极
电能 化学能 ★有外加电源
一、电解原理：
7.产物的判断
溶液中存在多种阴、阳离子，通过判断放电 顺序来判断产物
[名词解释]：阴离子失去电子,阳离子得到电 子的过程叫放电
7.产物的判断 阴极 阳离子得电子，被还原，比较阳离子氧化性
Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+ >Pb2+ > Sn2+ >Fe2+>Zn2+ >H+ > Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+
〖复习回顾〗判断下列装置那些构成原电池？
G
Zn
Cu C
C
Zn
Cu
CuCl2溶液
CuCl2溶液
酒精溶液
形 ⑴两个活性不同的电极 成 ⑵电解质溶液 条 件 ⑶形成闭合回路
前提：自发进行的氧化还原反应
质疑
C
C
CuCl2溶液
①这还是原电池装置吗？
②该装置能发生化学反应吗？
【实验4-2】用惰性电极(碳棒)电解氯化铜溶液
点燃
2H2+O2==H2O 2H2O 通==电 2H2 +O2
水的电解
1、这两个反应互为可逆反应吗？
2、哪一个反应能自发进行，哪一个是 非自发的？
在给定的条件下，无需外界帮助，一经引发即 能自动进行的过程或反应，称为自发反应。
电解将电能转化为化学能，能使一些非自 发进行的氧化还原反应持续进行，因而应 用广泛。
阳极
1、电解电解质型(不活泼金 属的无氧酸盐、无氧酸)
氯 气
实例
电极反应
CuCl2
阳极：2Cl--2 e- =Cl2↑
阴极：Cu2++ 2e-=2Cu↓ CuCl2 电解 Cu+Cl2 ↑
阴极
CuCl2溶液
浓度 PH 值
铜 复原
减小
接 近
CuCl2
7
2、电解水型(活泼金属 的含氧酸盐、强酸、含 氧酸)
阴极：Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+>Zn2+>（H+）>Al3+>Mg2+>Na+
Ⅲ
Ⅳ
Ⅰ与Ⅲ区：电解本身型 如CuCl2 、HCl
Ⅰ与Ⅳ区：放氢生碱型 如NaCl、ZnCl2
Ⅱ与Ⅲ区：放氧生酸型 如CuSO4、AgNO3
Ⅱ与Ⅳ区：电解水型 如Na2SO4、H2SO4 、NaOH
练习：
浓度
阳极: 4OH- - 4e- = 2H2O+O2↑
CuSO4 阴极：Cu2++ 2e- =Cu
减小
PH值 减小
复原
加 CuO
电解
2CuSO4+ 2H2O
2Cu +O2 ↑+ 2H2SO4
阳极
电解规律（惰性电极）小结
Ⅰ
Ⅱ
阳极：S2- > I- > Br- > Cl- > OH- > 含氧酸根 > F-
氯
氢
气
气
NaCl溶液
实例 NaCl
电极反应
浓度 PH 复原 值
阳极: 2Cl--2e- =Cl2↑ 阴极: 2H ++ 2e- =H2 ↑
减小
增 大
加 HCl
电解
2NaCl+2H2O
2NaOH+H2 ↑ + Cl2 ↑
阴极
4、放氧生酸型(不活 泼金属的含氧酸盐)
阳极
阴极
氧 气
铜
CuSO4溶液
实例
电极反应
思考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？
√ 阴极区：Cu2+→Cu H+→H2↑ √ 阳极区： Cl-→Cl2↑ OH-→O2↑
实验分析：
电解氯化铜溶液微观模拟
一、电解原理
1.电解：使直流电通过电解质溶液而在阴、阳两极引起
氧化还原反应的过程，叫做电解。
2.电解池(电解槽)： 电能转变为化学能的装置。
一、电解原理：
5、离子定向移动的方向: 阴阳相吸 阳离子向阴极移动, 阴离子向阳极移动.
6、电极反应：阳氧化、阴还原
比较
装置名称 电极名称
原电池 正、负极
电解池 阴、阳极
电极反应
负极发生氧化反应 阳极发生氧化反应 正极发生还原反应 阴极发生还原反应
能量转变 化学能 电能 判断特征 构成的三个条件
3.构成电解池的条件：
①直流电源；
②阴、阳 阴极:与电源负极相连 C
C
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。
CuCl2溶液
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
CuCl2溶液
惰性电极(铂、金、石墨)：
——仅仅导电，不参与反应