电解原理和电解规律课件

1、向氯化铜溶液中通入直流电
A：理论先行
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
样的电极反应？产物可能是哪些？
阴极区：Cu2+→Cu H+→H2↑
2.电解池： 电能转变为化学能的装置。 C
C
3.构成电解池的条件：
①直流电源；
阴极:与电源负极相连 ②阴、阳
电极
阳极:与电源正极相连
[氧化反应] [还原反应]
③电解质溶液或熔融电解质；
④形成闭合回路。
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比较原电池与电解池电极命名有何区 别？• 原电池的正负极由电极材料决定
• 电解池的阴阳极由电源决定
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想一想、做一做
[例]以石墨碳棒为电极，请写出电解下列溶液时,在阴、 阳两极上发生的电极反应式及总的化学方程式。
CuSO4溶液: 阳阴极极：：42OCHu-2-+ 4+e4-e＝-＝2H22COu+O2↑ 或(4H2O 4H++4OH-)
总反应式：2Cu2++2H2O电＝解Cu+O2↑+4H+
的过程。
3、原电池是_把_化__学_能__转_化_为__电_能_ 的装置 。
4、构成原电池的条件是
两个电极、电解质溶液或熔融态电解质、形成闭
合回路、自发发生氧化还原反应
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3
G
写出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。
小结：
①电极反应：阳氧化、阴还原 (阳氧)
②离子流向： 异性相吸
③电子流向：电子从负极流向阴极，经溶液离子 导电，再从阳极流回正极
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电解的工作原理：
与电源正极连 +电源-与电源负极连
电
子
氧化反应
流 出
电 子
流 还原反应
入
阳极 2Cl—2e-=Cl2
惰性电极 阴极 Cu2++2e-=Cu
第四章 电化学基础
第三节 电解池
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1
氢
氧
气
气
+
_
电解
电解水
：2
H2O
====2
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H2
↑＋
O2↑
2
思考回忆
1、电解质是指在水__溶_液__或_熔_融__状_态__下_能够导
电的化合物。
2、电离是指电解质在____水_溶__液______或
____熔_融_____状态下离解成__自_由__移_动__离_子___
Cl－ ＯＨ－移向阳极； ②电极反应：
Cl- Cl- Cl-
C u 2+
Cl-
C u 2+
ClC u 2+ Cl-
Ⅰ通电前 －＋
阴极
阳极
阳极： 2Cl－ － 2e－ = Cl2↑（氧化反应） 阴极： Cu2+ ＋ 2e－ = Cu（还原反应）
C u 2+
Cl-
ClCl- Cl-
总反应式：CuCl2 电解 Cu + Cl2↑
CuCl2溶液
C
C
问题：如果把两根石墨棒作电极插入CuCl2 溶液中，外接直流电源，这还是原
电池装置吗？
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CuCl2溶液
4
探究实验1
实验 如图甲所示，将用导线连接在一起的
步骤
两根石墨碳棒插入盛有CuCl2溶液的U
型管中，观察现象。
实验 现象
无现象
结论 没有且不能自发发生原电池反应
甲
分析原因: 甲装置不满足构成原电池的条件
练习：判断下列装置中原电池的正负极及电解池 的阴阳极
负
正
阳
阴
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4.放电能力
阴离子失去电子,阳离子得到电子的过程叫放电。
离子得失电子的能力 影响离子放电的因素：
离子的浓度
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掌握 电解质在水溶液中放电顺序
阴极：氧化性强的离子先得电子
Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+ >Pb2+ > Sn2+ +>Fe2+>Zn2+ 浓度大时先于 H+放电 >H+ > Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+ 水中H+先放电
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5
探究实验2
＋
如图所示，将两根石墨
C百度文库
棒分别跟直流电源的正 阳极
－
C
阴极
极和负极连接，浸入盛 Cl2 有CuCl2溶液的烧杯中 ， 再接通12V直流电,观察 现象。
Cu －－ CuCl2溶液
约3～5min后切断电源。
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6
实践探究
CuCl2＝ Cu2++2ClH2O H+ + OH-
金属越不活泼的对应阳离子氧化性越强，越容易得电子。
阳极：还原性强的离子先失电子
金属 > S2－>I－>Br－>Cl－>OH－>NO3－>SO42－>F－
除Pt、Au
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５．实验微观解释
①离子移动
通电前：CuCl2 = Cu2+ + 2Cl－， Cu2+、Cl－为自由移动的离子；
通电后：Cu2+ Ｈ＋移向阴极，
阳极区： Cl-→Cl2↑ OH-→O2↑
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7
实验结果交流
B. 实验记录
氢气？
实验现象
产物验证
产物确定
阴极
有红色固 体析出
—————
铜
阳极
有气泡逸出 使淀粉碘化钾试纸变蓝
不能使带火星木条复燃
氯气
氧气？
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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。
阴离子移向 CuCl2溶液 阳离子移向
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电解硫酸钠溶液中会有怎样的结果：
思考?
Na2SO4 ＝
2Na++
2—
SO4
H2O H+ + OH—
阳离子 H+ >Na+ 离子放电的顺序
阴离子 OH－>SO42－
阳极 ： 4OH－－4e－＝2H2O +O2↑ 阴极： 4H+ +4e－＝2H2 ↑ 总反应：2H2O＝电＝解 O2↑ +2H2↑
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C u 2+
Cu2+ C l -
Cl-
Ⅱ通电后
13
➢③电解池中离子和电子的移动方向
－e- ＋
－
阴极
＋
阳极
Cu
e-
oooo
oooo oooo oooo
Cl2
oooo
oooooooooooo ooooooooooo
Cu2+
Cl Cl
单击电子流动
电解氯化铜溶液实验装置
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写电极反应
【方法小结】
• 1.分析溶液中存在的所有离子（包括水的电离）、并 分成阳离子组和阴离子组。
• 2.根据放电规律，阳离子在阴极发生还原反应，而阴 离子在阳极发生氧化反应，完成电极反应式。（注意 得失电子守恒）
• 3.由阴阳两电极反应式，合并得总反应式。（弱电解 质的须保持分子形式）