人教版选修4第三节《电解池》ppt课件1

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：电池的符号
3：电解池的组成
（1）有外加的直流电源
（2）有两个电极
（3）有电解质溶液（或离 子化合物在熔化状态下）
（4）电源、电极、电解质 溶液之间形成闭合回路
直流电源
电极
电解质溶液
4电解池中电极的名称及其判断 电极的名称 电解池阴、阳极的判断方法
阳极
a与直流电源正极相连的一极 b发生氧化反应的一极
阴极
a与直流电源负极相连的一极
b发生还原反应的一极
〖要求〗--------能根据与直流电源的连接方 式、发生的电极反应和有关的实验现象判断 出电解池阴、阳极。
4电解池的电极反应式和电解总反应式
(1) 电极反应式
阳极： 2Cl－－2e－＝Cl2↑ (氧化反应) 阴极： Cu2＋＋2e－＝Cu (还原反应)
b活泼电极 ------- Fe、Zn、Ag等金属材料造的电极
(2) 电极性质与电解产物的关系
●规律：
a用惰性电极电解时，电极只起导电作用，而电极 本身不参加反应，只是溶液中的阴、阳离子分别 发生氧化反应和还原反应
即：-----阴、阳离子按正常顺序放电
b用活泼电极电解时，做阴极的电极本身不 参加反应，而做阳极的金属本身先放电(失 电子)，发生氧化反应，而溶液中的阴离子 不(不参加反应) 。即：------阳离子按正常顺 序放电，而溶液中阴离子不放电，不参加反 应
CuCl2 ＝电＝解＝ Cu＋Cl2↑
一、电解原理
1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叫做电解
-------把电能转变成化学能的过程
2电解池(槽)
-------借助于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，叫 做电解池(电解槽)
［注意］
Ag＋、Hg2＋、Cu2＋、(H＋)、Pb2＋、Sn2＋、Fe2＋、Zn2＋、(H＋) ‖Al3＋、Mg2＋、Na＋、
(酸)
(水) (不能在水溶液中放电)
放电(得电子) 由易到难
（2）阴离子的放电顺序
S2－、Ｉ－、Br－、Cl－、OH－ ‖ NO3－、SO42－、F－
(碱、水) (不能在水溶液中放电
)
放电(失电子) 由易到难
（3）应用 a用于判断电极产物
b用于写电极反应式和电解总反应式
例1：
用 惰 性 电 极 电 解 Na2SO4 和 Cu(NO3)2 的 混 合 溶液，装置工作一段时间后。问
（1）在阳极上得到的产物是 O2 ；在阴极 上得到的产物是 Cu
（2）可观察到溶液的颜色 变浅 （填：变 深、变浅、不变） （3）溶液的PH值 变小 （填：变大、变 小、不变）
●实验现象
a阴极(与电池负极相连的一极) 有红色物质 析出
b阳极(与电池正极相连的一极) 有气体放出 ，且气体有刺激性气味和使湿润KI淀粉试 纸变蓝
●实验结果 ：-----CuCl2溶液在电流的作用下发生化学变 化，分解生成了Cu和Cl2
［讨论］
----- CuCl2溶液在电流的作用下 ，为什么会分解Cu和Cl2呢？
如：
Pt
Pt
Fe
Fe
CuSO4
阳极： 4OH－－4e－＝O2↑＋2H2O 阴极：
2Cu2＋＋4e－＝2Cu
CuSO4
阳极：
第三节 电解池
［思考］
-------原电池可以把化学能 转变为电能。那么能否将电 能转变为化学能？若能，需 要什么条件？
［实验4-2］
●操作
如右图装置，在U型管中注入CuCl2溶液， 插入两根石墨棒作电极，把湿润的KI淀粉 试纸放在与直流电源正极相连的电极(阳极 )附近。接通直流电源，观察U型管内的现 象和试纸颜色的变化
（4）写出电极反应式 阴极： 2Cu2＋＋4e－＝2Cu ； 阳极： 4OH－－4e－＝O2↑＋2；H2O
（5）写出电解总反应式： 2Cu(NO3)2+2H2O＝2Cu＋O2↑＋4HNO3
例2
用惰性电极电解ＫCl和Mg(NO3)2的混合溶 液，装置工作一段时间后。问 （1）在阳极上得到的产物是 Cl2；在阴极 上得到的产物是 H2 （2）可观察到溶液中变化 ； 产生白色沉淀 （3）溶液的PH值 变大 （填：变大、变 小、不变）
（1）在阳极上可收集到的产物是 O2
（2）可观察到阴极的变化是
有红色粘附在阴极上，且阴极变粗
（3）溶液的PH值 变小 （填：变大、变小、
不变）
〖讨论〗
---------怎样判断阴、阳电极产物？ 5离子的放电顺序(惰性电极)
（即：那种离子在电解时，获得电子或失 去电子的先后顺序）
（1）阳离子的放电顺序
（4）写出电极反应式 阴极： 2H＋＋2e－＝H2↑ ； 阳极： 4OH－－4e－＝O2↑＋2H；2O
（5）写出电解总反应式： 2KCl ＋2H2O＝＝H2↑＋O2↑＋2KOH
6电极的性质与电解产物的关系 (1) 电极的分类 a惰性电极 -------石墨(C )电极、铂(Pt)电极 、金(Au) 电极
●实验分析、解释
a通电前溶液中的离子：
CuCl2 == Cu2++2Cl－
H2O
OH－ + H+
因此，溶液中有四种自由移动离子
---- Cu2+ 、Cl－ 、OH－ 、 H+ b通电时溶液中离子的运动情况：
------在外加电场作用下，溶液中离子会发 生定向移动：
阴离子-----因带负电荷而向阳极移动； 阳离子------因带正电荷而向阴极移动。 c离子到达电极时 阴极： Cu2＋＋2e－＝Cu (还原反应) 阳极： 2Cl－－2e－＝Cl2↑ (氧化反应) 总反应：
〖讨论〗
-----什么情况下有水参加电解反应
？规律
-------电解过程中，若有H2或O2 生成时，则一定有 H2O参加反 应 (电解盐酸除外)
b能根据电极反应式和电解总反应式，判断 电极产物、实验现象和电解质溶液中离 子的浓度、PH值的变化
例：用惰性电极电解CuSO4 溶液，装置工作一段 时间后。问
(2) 电解总反应： CuCl2 ＝电＝解＝ Cu＋Cl2↑
〖要求〗
a能根据实际情况写出电极反应式和电解总 反应式
例：
Pt
Pt
用惰性电极电解CuSO4 溶 液
CuSO4
阴极： 2Cu2＋＋4e－＝2Cu (还原反应)
阳极：4OH－－4e－＝O2↑＋2H2O (氧化反应) 电解总反应：
电解
2CuSO4＋2H2O＝＝2Cu＋O2↑＋2H2SO4