4.2.1电解池课件(共26张PPT) 2023-2024学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

(共26张PPT)
第四章 化学反应与电能
第二节 电解池
一、电解原理
【实验4-2】教材P104
在U型管中注入质量分数为25%的CuCl2溶液，插入两根石墨棒作电极(如图4-9)。把湿润的碘化钾淀粉试纸放在与直流电源正极相连的石墨棒附近。接通直流电源，观察U型管内的现象和试纸颜色的变化。
一、电解原理
阴极
阳极
现象：渐覆盖一层红色物质
现象：产生刺激性气味的气体，该气体能使湿润的碘化钾淀粉试纸变成蓝色
还原反应
氧化反应
把电能转变为化学能的装置。
1、电解池的构成条件：
（二）电解池（电解槽）：
（一）电解：使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。
①两个电极
②直流电源相连，
③电解质溶液或熔融电解质，
④形成闭合回路。
2、电解池的工作原理
阴极：与电源负极相连
阳极：与电源正极相连
发生还原反应
发生氧化反应
e-
e-
从电源的负极流向电解池的阴极，
从电解池的阳极流向电源的正极
阳离子移向电解池的阴极
阴离子移向电解池的阳极
3、电解池的阴极、阳极的判断方法
【自我诊断】校本P130
（1）在电解池中与外接电源负极相连的电极是阳极( )
×
（2）在电解池的阳极上发生氧化反应( )
√
（3）电子从电解池的阴极通过电解质溶液流入电解池的阳极( )
×
（4）某些不能自发进行的氧化还原反应，通过电解可以实现( )
√
（5）金属导电是物理变化，电解质溶液导电是化学变化( )
√
（6）电解溶液，阴极逸出的气体能够使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝
( )
×
学以致用 提升关键能力 校本P130
1.某同学将电解池工作时电子、离子的移动方向及电极种类等信息表示在
下图中，下列有关分析完全正确的是( )
B
选项 A B C D
电极 阳极 阴极 阳极 阴极
电极 正极 正极 负极 负极
离子 阳离子 阳离子 阴离子 阴离子
校本P130
2.如图所示是电解溶液的装置，其中为石墨电极。下列有关判
断正确的是( )
A. 为负极、为正极
B. 为阳极为阴极
C.电解过程中，电极质量增加
D.电解过程中，氯离子的浓度不变
C
校本P130
3.某学生设计了一个“黑笔写红字”的趣味实验。滤纸先用氯化钠、无色酚
酞的混合液浸湿，然后平铺在一块铂片上，接通电源后，用铅笔在滤纸上
写字，会出现红色字迹。下列有关叙述正确的是( )
A.铅笔端为阳极，发生氧化反应
B.铂片端为阴极，发生还原反应
C.铅笔端有少量氯气产生
D. 是负极，是正极
D
阳极：失电子，发生氧化反应
比较：还原性(失电子能力）强弱
比较：氧化性（得电子能力）强弱
【思考】电解氯化铜溶液实验中，电解质溶液中存在Cl-、OH-、Cu2+、H+四种离子，为什么阳极反应为Cl-失去电子生成Cl2，而不是OH-失去电子生成O2呢？为什么阴极反应为Cu2+得到电子生成Cu单质，而不是H+得到电子生成H2呢？
阳极
H+
Cu2+
OH-
Cl-
阴极
阴极：得电子，发生还原反应
【思考】持续不断得电解氯化铜溶液，是否有可能得到H2和O2？
1、阳极：氧化反应
S2－＞I－＞Br－＞Cl－＞OH－＞含氧酸根离子
（2）若为惰性电极(石墨、Pt、Au )，比较溶液中的阴离子的还原性，强的优先
首先看电极材料
【思考】金属单质与非金属阴离子失电子谁强？
（1）若为金属电极(除Pt、Au 外)，则金属失电子
R－ne－=Rn+
Am－ － me－=A
二、电解规律
（一）电极反应规律
还原性（失电子能力）强的先失电子发生反应
2、阴极：还原反应
越活泼的金属，其阳离子越难得到电子
氧化性（得电子能力）强的先得电子发生反应
阴极电极本身不参与反应
（1）比较溶液中阳离子氧化性（得电子能力），强的优先
Ag+＞Hg2+>Fe3+> Cu2+＞H+(酸)>Pb2+＞Sn2+＞Fe2+＞Zn2+＞H+(水)>Al3+＞Mg2+＞Na+＞Ca2+＞K+
（包括水的电离，并分 成阳离子组和阴离子组）
②明确溶液中存在哪些离子
③判断阴阳离子的放电顺序
④根据阳极氧化，阴极还原完成电极反应式
3、电极反应式的书写
①判断电极材料
（注意 得失电子守恒）
⑤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）
用惰性电极电解溶液
3、电极反应式的书写
用Fe电极电解溶液
校本P132
1.(2023·荆州高二质检)下列用惰性电极电解不同物质的电极反应式书写错
误的是( )
A.电解饱和食盐水 阴极：
B.电解溶液 阳极：C.电解熔融 阴极<
D.电解溶液 阳极：
A
电解质溶液 电极反应（惰性电极）
H2SO4 阳极反应式：
阴极反应式：
总反应式：
NaOH 阳极反应式：
阴极反应式：
总反应式：
Na2SO4 阳极反应式：
阴极反应式：
总反应式：
（二）酸、碱、盐溶液电解规律(惰性电极)
pH 使电解质复原需加入
增大
不变
减小
H2O
——电解水型
电解质溶液 电极反应（惰性电极）
NaCl 阳极反应式：
阴极反应式：
总反应式：
CuSO4 阳极反应式：
阴极反应式：
总反应式：
（二）酸、碱、盐溶液电解规律(惰性电极)
pH 使电解质复原需加入
__
增大
HCl(g)
——电解电解质型
CuCl2(s)
电解质溶液 电极反应（惰性电极）
HCl 阳极反应式：
阴极反应式：
总反应式：
CuCl2 阳极反应式：
阴极反应式：
总反应式：
（二）酸、碱、盐溶液电解规律(惰性电极)
pH 使电解质复原需加入
增大
HCl(g)
——电解质和水都发生电解型
CuO(s)或
CuCO3(s)
减小
【自我诊断】校本P131
（1）用石墨作为电极电解氯化钠和硫酸铜的混合溶液，最初一段时间阴
极和阳极生成的物质分别是铜和氯气( )
√
（2）以石墨为阴极、铜为阳极电解硫酸铜溶液的阳极反应式为
< ( )
×
（3）以石墨为电极电解硝酸银溶液的离子方程式为
( )
√
（4）以铜为阳极电解盐酸的化学方程式为<
( )
√
学以致用 提升关键能力 校本P131
1.用惰性电极电解 、 、<的混合液，最初一段时间阴
极和阳极上生成的物质分别是( )
A. 和 B. 和 C. 和 D.和
C
校本P131
2.(2023·海口高二阶段练习)用惰性电极进行电解，下列说法正确的是( )
A.电解氢氧化钠溶液，要消耗 ，故溶液减小
B.电解稀硫酸，实质上是电解水，故溶液不变
C.电解氯化铜溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为<
D.电解硫酸钠溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为 <
C
校本P132
3.用惰性电极分别电解下列各电解质的水溶液，一段时间后（设电解质足
量），向电解后溶液中加（通）入适量原电解质，可以使溶液恢复到电解
前的浓度的是 ( )
A. C. D. <
C
校本P131
3.为了加深电解规律的理解，某同学做了以下探究，要求从、
、种离子中两两组成电解质，按下列要求进行电解。
（1）以碳棒为电极，电解过程中电解质的质量减小，水量不变，则采用
的电解质是_ _______。若要恢复到电解前的状态，应加入或通入的物
质是____________。
、<
（2）以碳棒为电极，电解过程中电解质的质量不变，水量减少，则采用
的电解质是________________。若要恢复到电解前的状态，应加入或通入
的物质是_____。
、

（3）以碳棒为阳极，铁棒为阴极，电解过程中电解质和水的量都减少，
则采用的电解质是______________。若要恢复到电解前的状态，应加入或
通入的物质是_______________________。
、
O（或 ）、<