高中化学《电解池》PPT课件

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阳极
阴极
3、放氢生碱型
实例 NaCl
氯
氢
气
气
NaCl溶液
电极反应
阳极: 2Cl--2e- =Cl2↑ 阴极: 2H ++ 2e- =H2 ↑
2NaCl+2H2O 电解
浓度 PH 复原 值
减小
增 大
加
2NaOH+H2
↑
+
HCCll2
↑
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阳极
阴极
4、放氧生酸型
氧 气
铜
CuSO4溶液
实例
电极反应
阳极：2 Cl- - 2e- = Cl2 ↑(氧化反应) 阴极: Cu2+ + 2e- = Cu (还原反应)
能量转化 应用
化学能→ 电能 设计电池、金属防腐
电能→化学能 氯碱工业、电镀、电冶、金属精炼
4、离子放电顺序：
（1）阳离子放电（得电子）顺序：氧化性 Ag+ > Hg2+ > Fe3+ > Cu2+ > H+（酸） > Pb2+ > Sn2+
> Fe2+ >Zn2+ > H+（水） > Al3+ > Mg2+ > Na+ > Ca2+
> Ba2+ > K+
（2）阴离子放电（失电子）顺序： 还原性
S2– >I–> Br– > Cl– > OH– (水)> (NO3－、SO42–
等)含氧酸根 > F－
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，阴极材料不发生任何变化。
电流是直流电；
电解是非自发地将 电 能转化为化学 1、能电。解池（槽）：电能转化为化学能的装置。
2、构成电解池的条件： （1）直流电源、两个电极； （2）电解质溶液或熔融的电解质； （3）闭合回路。
3. 电源、电极、电极反应关 系
阴离子移向
电源正极 (阳极)
发生氧化反应
阳离子移向
电源负极 (阴极)
浓度 PH值 复原
阳极: 4OH- - 4e- = 2H2O+O2↑
加
CuSO 阴极：Cu2++ 2e- =Cu
减小 减小 CuO
4
电解
2CuSO4+ 2H2O

2Cu +O2 ↑+ 2H2SO4
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电解规律（惰性电极）小结
Ⅰ
Ⅱ
阳极：S2- > I- > Br- > Cl- > OH- > 含氧酸
根 > F-
阴极：Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+>Zn2+>（H+）>Al3+>Mg2+>Na+
Ⅲ Ⅰ与Ⅲ区：电解本身型
Ⅰ与Ⅳ区：放氢生碱型
Ⅳ 如CuCl2 、HCl 如NaCl
Ⅱ与Ⅲ区：放氧生酸型 如CuSO4、AgNO3
Ⅱ与Ⅳ区：电解水型
如Na2SO4、H2SO4 、NaOH
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5.电极反应式的书写
发生还原反应
离子放电： 阴离子失电子、阳离子得电子的过程。
装置
原电池
电解池
实例 原理 形成条件
电极名称 电子流向 电流方向
铜锌原电池
电解氯化铜
发生氧化还原反应，从而形成电流
电流通过引起氧化还原反应
两个电极、电解质溶液或熔融态电解质、 电源、电极（惰性或非惰性）、电解质 形成闭合回路、自发发生氧化还原反应 （水溶液或熔融态）
有关电解
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。
（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
CuCl2溶液
A：理论先行
向氯化铜溶液中通入直流电
CuCl2＝ Cu2++2Cl-
H2O
H+ + OH-
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
思考3：猜想在通电时在阳极和阴极各会发生什么
由电极本身决定 正极：流入电子 负极：流出电子 （外电路）负极 → 正极
由外电源决定 阳极：连电源正极 阴极：连电源负极
电源负极→阴极→阳极→电源正极
（外电路）正极→负极
电源正极→阳极→阴极→电源负极
电极反应
负极：Zn - 2e- =Zn2+（氧化反应） 正极：2H+ + 2e- =H2↑（还原原应）
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
根据阳极氧化、阴极还原分析得出产物
★电解规律
阳极
阴极
1、电解电解质型
实例
CuCl2
氯 气
CuCl2溶液
电极反应
铜 浓度
阳极：2Cl--2 e=阴C极l2↑：Cu2++ 2e-=2Cu↓ 减小
2
检查复习 G
思考右图原电池的电极反应、电池总反应。 Zn
Cu
负极：Zn – 2e- = Zn2+
正极： Cu2+ ＋ 2e- = Cu
电池总反应：Zn + CuCl2 = ZnCl2 + Cu 原电池是把化学能转变成电能的装置。 问题：如果把两根石墨棒作电极插入
CuCl2溶液
CC
CuCl2溶液中，外接直流电源，这还是 原电池装置吗？会发生怎样的现象呢？
总反应式：CuCl2 电解 Cu + Cl2↑
B：实验事实
A
阴极
铜
阳极
氯 气
阳极：有气泡，刺激性气味，并能使湿润的 KI—淀粉试 纸变蓝
阴极：碳棒上有一层红色物质析出
一、电解原理
电解：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。
理解：电解质溶液导电的过程就是 电解 过程。
CuCl2 电解 Cu+Cl2 ↑
PH 复原 值
减 小
CuCl2
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2、电解水型 阳极
阴极
实例 Na2SO4
氧
氢
气
Na2SO4溶液
气
电极反应
浓度 PH 值
阳极: 4OH- -4e- = 2H2O+O2↑
阴极: 4H ++ 4e- = 2H2 ↑
2H2O 电解 2H2↑ +O2↑
变大
不 变
复原 加H2O
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↑
A：理论先行
①通电前：CuCl2 = Cu2+ + 2Cl－， Cu2+、Cl－为自由移动的离子；
②通电后：Cu2+移向阴极得到电子，
Cl－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）