选修4人教版电解池课件

阴极反应
二、应用电解原理
确定微粒种类 及移动方向
阳极反应 Cu－2e－ ＝ Cu2＋
阳极材料：Cu
根据放电顺序 阳极：阴离子的放电顺序：
确定放电微粒
金属(除Pt、Au外)＞Cl－＞
OH－＞
SO
2－ 4
写出电极反应 式和总反应
二、应用电解原理
确定微粒种类 及移动方向
阴极反应 2H＋＋2e－ ＝ H2↑
√ Na＋ Cl－ 阳
√ 极 H＋ OH－
极
写出电极反应 式和总反应
二、应用电解原理
确定微粒种类 及移动方向
根据放电顺序 确定放电微粒
写出电极反应 式和总反应
石墨电极电解NaCl溶液
阴极：2H＋＋2e－ ＝ H2↑ 或表述为：2H2O＋2e－ ＝ H2↑＋2OH－ 阳极：2Cl－－2e－ ＝ Cl2↑ 总反应： 2Cl－+2H2O 电解 H2↑+Cl2↑ +2OH－
第四章 第二节 电解池（1）
一、电解原理初探
生成物 H2(g)＋1/2O2(g) 【资料】水常温下很难分 解。即使在2 500 K 高温
ΔH ＝＋285.8 kJ·mol-1
下，分解率也不足25%。
一、电解原理初探
【实验目的】 探究用惰性（石墨）电极电解水的反应
【实验方案】
H2
O2
阴极：与电源负极相连
一、电解原理初探
H2O H＋＋OH－
阴极（还原反应）： 2H＋＋2e－ ＝H2↑
2H2O＋2e－ ＝ H2↑＋2OH－
阳极（氧化反应）： 4OH－ －4e－ ＝ O2↑＋2H2O 2H2O－4e－＝O2↑＋4H＋
选修4人教 版电解 池课件
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一、电解原理初探 阴极（还原反应）： 4H＋＋4e－ ＝ 2H2↑ 4H2O＋4e－ ＝ 2H2↑＋4OH－ 阳极（氧化反应）： 4OH－ －4e－ ＝ O2↑＋2H2O 2H2O－4e－ ＝ O2↑＋4H＋ 总反应： 2H2O 电解 2H2↑＋O2↑
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一、电解原理初探
－
＋
图例 O
H2O e－
H＋＋OH－ e－
H
接通电源 后，微粒 如何发生 变化？
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一、电解原理初探
－
＋
图例 O
H2O e－
H＋＋OH－ e－
H
怎样用化 学用语描 述该过
程？
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过程
失e－
得e－
阴离子 电极反应物 还原剂
阳离子 氧化剂 装置维度
失电子场所 电子导体 离子导体 得电子场所 （阳极材料）（导线） （电解质）（阴极材料）
一、电解原理初探 结合上述分析总结电解池问题的一般思路。
一、电解原理初探 电解池分析思路
确定微 粒种类 及移动 方向
根据放电 顺序确定 放电微粒
溶质：CuSO4＝Cu2＋＋SO24－ 溶剂：H2O H＋＋OH－
写出电极反应 式和总反应
二、应用电解原理
确定微粒种类 及移动方向
根据放电顺序 确定放电微粒
以石墨为电极电解CuSO4溶液
阴
√Cu2＋
SO
2－ 4
阳
极
√ H＋
OH－ 极
写出电极反应 式和总反应
放电顺序： Cu2＋＞ H＋
OH－＞
SO
2－ 4
一、电解原理初探 通过上述分析，你对电解原理有何认识?
一、电解原理初探 电解：使电流通过电解质溶液而在阴阳两极引起 氧化还原反应的过程。
电解法是最强有力的氧化还原手段，借助电解法 可以使非自发的氧化还原反应进行。 电解池：借助电流引起氧化还原反应的装置，也
就是把电能转化为化学能的装置。
一、电解原理初探
二、应用电解原理 任务3：设计实验，实现反应Cu＋H2SO4＝CuSO4＋H2↑
二、应用电解原理
确定微粒种类 及移动方向
氧化还原反应 Cu＋H2SO4＝CuSO4＋H2↑
根据放电顺序
氧化反应
确定放电微粒 Cu－2e－ ＝ Cu2＋
写出电极反应 式和总反应
阳极反应
还原反应 2H＋＋2e－ ＝ H2↑
二、应用电解原理
确定微粒种类 及移动方向
根据放电顺序 确定放电微粒
写出电极反应 式和总反应
以石墨为电极电解CuSO4溶液
阴极：2Cu2＋＋4e－＝2Cu
阳极：4OH－－4e－＝O2↑＋2H2O 或：2H2O－4e－ ＝4H＋＋O2↑
总反应： 2Cu2＋＋2H2O 电解 2Cu＋O2↑＋4H＋
二、应用电解原理
二、应用电解原理 分析电解池装置工作原理
二、应用电解原理
确定微粒种类 及移动方向
根据放电顺序 确定放电微粒
写出电极反应 式和总反应
石墨电极电解NaCl溶液 NaCl＝Na＋＋Cl－ H2O H＋＋OH－
二、应用电解原理
确定微粒种类 及移动方向
根据放电顺序 确定放电微粒
石墨电极电解NaCl溶液
阴
思考1：若以铜代替石墨为阴极，电解CuSO4溶液的产物是 否发生变化？
二、应用电解原理
以铜为阴极石墨为阳极电解CuSO4溶液
阴极：2Cu2＋＋4e－＝2Cu
石墨 电极
Cu
得电子 场所 （阴极 CuSO4溶液 材料）
阳极：4OH－－4e－＝O2↑＋2H2O 或：2H2O－4e－＝4H＋＋O2↑
总反应： 2Cu2＋＋2H2O 电解 2Cu＋O2↑＋4H＋
阳极 石墨电极
H2O
阴极 阳极 石墨电极
阴极 石墨电极
CuCl2溶液
装置维度 失电子场所 电子导体 离子导体 得电子场所 （阳极材料）（导线） （电解质）（阴极材料）
一、电解原理初探
原理维度
现象
电极产物
Cl2
过程
失2e－
Cu 得2e－
电极反应物 2Cl－
Cu2＋
装置维度
失电子场所 电子导体 离子导体 得电子场所
二、应用电解原理
思考2：若将阳极材料也替换为铜，电解CuSO4溶液的产物有无变化？
二、应用电解原理
确定微粒种类 及移动方向
根据放电顺序 确定放电微粒
以Cu为电极电解CuSO4溶液
Cu 阴
√ √ Cu2＋
SO
2－ 4
Cu
阳
极
H＋
OH－
极
写出电极反应 式和总反应
阳极放电顺序：金属 ＞ Cl－＞ OH－ ＞ SO24－ (除Pt、Au外)
（阳极材料）（导线） （电解质）（阴极材料）
一、电解原理初探
原理维度
现象
电极产物
O2
过程
失4e－
2H2 得4e－
电极反应物 4OH－
4H＋ 装置维度
失电子场所 电子导体 离子导体 得电子场所
（阳极材料）（导线） （电解质）（阴极材料）
一、电解原理初探
原理维度
现象 电极产物 氧化产物
＋
e－
－
e－
还原产物
CuCl2溶液 中存在哪些 微粒？这些 微粒是怎样
产生的？
一、电解原理初探
Cl－ Cl－
Cu2＋
H3O＋
H2O
Cl－ OH－
H2O Cl－ Cu2＋
确定微粒种类
CuCl2＝Cu2＋＋2Cl－ H2O H＋＋OH－
一、电解原理初－
Cl－ Cu2＋
CuCl2溶 液中的微
相连)
电极反应 类型
氧化反应
还原反应
能量 转变
电能转变为化学能
反应是否能 自发进行
非自发
原电池
负极
正极
(电子流出
(电子流入
的电极)
的电极)
氧化反应
还原反应
化学能转变为电能
自发
总结
最强有力的氧化 还原手段
电解装置
电解 原理
氧化还原反应
总结
宏观现象
符号表达
电解 原理
微观本质
电解质溶液： 稀H2SO4溶液
根据放电顺序 确定放电微粒
阴极：阳离子放电顺序： Ag＋ ＞ Cu2＋＞ H＋＞ Na＋
写出电极反应 式和总反应
二、应用电解原理 Cu＋H2SO4 电解 CuSO4＋H2↑
阴极材料：石墨 (或Cu等)
稀H2SO4 溶液
阳极材料：Cu
二、应用电解原理
任务4：如图所示装置中，两玻璃管与水槽连通，盛满滴有酚酞的 NaCl饱和溶液，电极材料为多孔石墨电极。断开 K2，接通 K1后，石 墨电极 b 附近溶液变红，两玻璃管中有气体生成。一段时间后，断 开 K1，接通 K2，电流表的指针发生偏转,请分析原因。
粒如何运
动？
一、电解原理初探
Cl－ Cl－
Cu2＋
H3O＋
Cl－ OH－
Cl－ Cu2＋
接通电源 后，微粒 是怎样运 动的？
一、电解原理初探
Cl－ Cl－
Cu2＋
H3O＋ Cl－ OH－
Cl－ Cu2＋
确定微粒移动方向
Cu2＋ Cl－
阴
阳
极
H＋
OH－ 极
一、电解原理初探
e－ e－ ee－－
Cl－ Cl－
二、应用电解原理
二、应用电解原理
分析原电池装置工作原理 负极： H2－2e－＋2OH－＝2H2O 正极： Cl2＋2e－＝2Cl－ 总反应： H2＋Cl2＋2OH－＝2Cl－＋2H2O
二、应用电解原理 电解池
原电池
二、应用电解原理