4.2.1电解池课件 (共26张PPT) 高二化学（人教版2019选择性必修1）
文档属性
| 名称 | 4.2.1电解池课件 (共26张PPT) 高二化学（人教版2019选择性必修1） |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 65.1MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-12-15 16:58:03 | ||
图片预览
文档简介
(共26张PPT)
第1讲 电解池
新人教版 化学 选择性必修一
第四章 化学反应与电能
第二节 电解池
视频导入
视频导入
Zn
Cu
CuCl2溶液
原电池中的能量转化方式是什么？
化学能转化成电能
模块一 电解原理
一、电解原理
1.电解池的定义
把电能转化为化学能的装置
2.电解池的构成条件
(1)直流电源
阴极:与电源负极相连 [还原反应]
阳极:与电源正极相连 [氧化反应]
(2)阴、阳电极
(3)电解质溶液或熔融的电解质
(4)形成闭合回路
一、电解原理
实验4-2
一、电解原理
直流电源
电极
电解质溶液
电极反应
阴极:
阳极:
总反应:
Cu2+
Cl–
Cu2+ + 2e ＝ Cu
2Cl－－2e ＝Cl2↑
CuCl2
（还原反应）
（氧化反应）
电解
被还原
得e-
失e-
被氧化
（放出Cl2↑）
（析出Cu）
CuCl2 ＝ Cu2++2Cl–
阴极
阳极
e-
e-
正极
负极
电 源
Cu +Cl2↑
H2O H++OH–
阳离子
阴离子
放电
一、电解原理
3.电解
使电流通过电解质溶液（熔融电解质）而在阳极、阴极引起氧化还原反应的过程叫做 电解。
电解过程可以看作外接电源提供的电能，借助电解池将还原剂的电子转移给了氧化剂
一、电解原理
②一定是电解质溶液中阳离子“争”得电子
4.电解池电极放电顺序
(1)阴极：得电子，还原反应
①电极本身不参加反应
Ag+>Fe3+>Cu2+>H+（酸）>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+
>H+（水）> Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+
阳离子在阴极上放电顺序是：
阳离子
一、电解原理
②若为惰性电极，电解质溶液中阴离子“争”失电子
(2)阳极：失电子，氧化反应
①若为金属（非惰性）电极，电极失电子
金属在阳极失电子被氧化成阳离子进入溶液，阴离子不容易在电极上放电。
S 2->SO32->I ->Br ->Cl ->OH ->NO3 ->SO42-(等含氧酸根离子）>F-
阴离子的放电顺序是：
石墨电极、金电极、铂电极
阴离子
4.电解池电极放电顺序
一、电解原理
明确溶液中存在哪些离子
根据阳极氧化、阴极还原以及氧化性、还原性强弱判断反应的离子先后，
最后分析得出产物
阴阳两极附近有哪些离子
分析电解反应(用惰性电极时)的一般思路：
5.电解池电极反应式的书写
一、电解原理
阴极
阳极
氯
气
铜
阳极：2Cl- - 2 e- = Cl2↑
阴极：Cu2+ + 2e-= Cu
CuCl2溶液
例题
CuCl2 = Cu2+ + 2Cl-
H2 O H+ + OH-
Ag+>Fe3+>Cu2+>H+（酸）>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+
>H+（水）> Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+
S2->SO32->I ->Br ->Cl ->OH ->NO3 ->SO42-(等含氧酸根离子)>F-
CuCl2 Cu+Cl2↑
总反应：
一、电解原理
阳极
阴极
氧
气
铜
阳极: 4OH- - 4e- = 2H2O+O2 ↑
阴极：Cu2++ 2e- = Cu
CuSO4溶液
总反应：2CuSO4+ 2H2O 2Cu +O2 ↑+ 2H2SO4
CuSO4 = Cu2+ + SO42-
H2 O H+ + OH-
课堂检测
模块二 电解质溶液用惰性电极电解的示例
二、电解质溶液用惰性电极电解的示例
阳极：S2- > I- > Br- > Cl- > OH- > 含氧酸根 > F-
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Ⅰ与Ⅲ区：电解本身型 如CuCl2 、HCl
Ⅰ与Ⅳ区：放氢生碱型 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
阴极：Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+>Zn2+>（H+） >Al3+>Mg2+>Na+
二、电解质溶液用惰性电极电解的示例
阳极 ：2H2O－4e－＝ 4H+ +O2↑
阴极： 4H+ +4e－＝2H2 ↑
电解后溶液中溶质的质量分数增大，若要恢复原来的浓度，只需加入一定量的水即可。
1.电解水型
含氧酸
如电解H2SO4、HNO3等溶液时其电极反应式为：
总反应：2H2O O2↑ +2H2↑
电解
二、电解质溶液用惰性电极电解的示例
阳极 ： 4OH－－4e－＝2H2O +O2↑
阴极： 4H2O +4e－＝2H2 ↑+ 4OH－
电解后溶液中溶质的质量分数增大，若要恢复原来的浓度，只需加入一定量的水即可。
1.电解水型
如电解NaOH、KOH等溶液时其电极反应式为：
总反应：2H2O O2↑ +2H2↑
电解
强碱
二、电解质溶液用惰性电极电解的示例
阳极 ： 2H2O－4e－＝ 4H+ +O2↑
阴极： 4H2O +4e－＝2H2 ↑+ 4OH－
电解后溶液中溶质的质量分数增大，若要恢复原来的浓度，只需加入一定量的水即可。
1.电解水型
如电解Na2SO4、KCO3等溶液时其电极反应式为：
总反应：2H2O O2↑ +2H2↑
电解
氢前金属含氧酸盐
二、电解质溶液用惰性电极电解的示例
2.电解本身
电解后溶液中溶质的质量分数减小，若要恢复原来的组成和浓度，需加入一定量的溶质(通入一定量的HCl气体)
阳极： 2Cl －－ 2e－＝Cl2↑
阴极： 2H+ + 2e－＝ H2 ↑
无氧酸
如电解盐酸时其电极反应式为：
总反应：2HCl Cl2↑ + H2↑
电解
二、电解质溶液用惰性电极电解的示例
2.电解本身
电解后溶液中溶质的质量分数减小，若要恢复原来的组成和浓度，需加入一定量的溶质(加入一定量的CuCl2固体)
阳极： 2Cl －－ 2e－＝Cl2↑
阴极： Cu2+ + 2e－＝Cu
如电解CuCl2溶液时其电极反应式为：
总反应：CuCl2 Cl2↑ + Cu
电解
氢后金属无氧酸盐
二、电解质溶液用惰性电极电解的示例
如电解CuSO4溶液、AgNO3溶液等。
阳极 ： 4OH－－4e－＝2H2O +O2↑
阴极： 2Cu2+ +4e－＝2Cu
电解后原溶液中溶质的质量分数减小，若要恢复原来的组成和浓度，需加入一定量金属氧化物。
电解CuSO4溶液时其电极反应式为：
3.放氧生酸
氢后金属含氧酸盐
总反应： 2CuSO4 +2H2O 2Cu+O2↑ +2H2SO4
电解
二、电解质溶液用惰性电极电解的示例
4.放氢生碱
如电解NaCl、KCl、MgCl2 、AlCl3 溶液等。
电解后原溶液中溶质的质量分数减小，若要恢复原来的组成和浓度，需通入一定量的HCl气体。
阳极 ： 2Cl －－ 2e－＝Cl2↑
阴极 ： 2H+ +2e－＝ H2 ↑
氢前金属无氧酸盐
总反应：2NaCl+2H2O 2NaOH+ Cl2↑ + H2↑
电解
电解NaCl溶液时其电极反应式为：
课堂检测
答案 B
1.电解CuCl2与NaCl的混合溶液(惰性电极)，阴极上和阳极上最先析出的物质为（ ）
A．H2和Cl2 B．Cu和Cl2
C．H2和O2 D．Cu和O2
课堂检测
答案 D
2.下列关于电解池的叙述中正确的是( )A．电解池中的闭合回路仅由电子的定向运动形成B．电子从电源的负极经导线流向电解池的阳极，从电解池的阴极经导线流向电源的正极C．在电解质溶液中，阴离子向阴极移动，阳离子向阳极移动D．相同时间内，阳离子在阴极上得到的电子数与阴离子在阳极上失去的电子数相等
课堂检测
3.用石墨棒作电极，在Na＋、Cu2＋、Cl－、SO42-等离子中选出适当离子组成电解质，电解其溶液，写出符合条件的一种电解质的化学式：(1)当阴极放出H2、阳极放出O2时，电解质是________________。(2)当阴极析出金属、阳极放出O2时，电解质是____________。(3)当阴极放出H2、阳极放出Cl2时，电解质是____________。(4)通过电子的物质的量与阴极析出的金属的物质的量、阳极放出的气体的物质的量之比为4∶2∶1时，电解质的化学式是____________。
Na2SO4
CuSO4
NaCl
CuSO4
谢谢欣赏
第1讲 电解池
新人教版 化学 选择性必修一
第四章 化学反应与电能
第二节 电解池
视频导入
视频导入
Zn
Cu
CuCl2溶液
原电池中的能量转化方式是什么？
化学能转化成电能
模块一 电解原理
一、电解原理
1.电解池的定义
把电能转化为化学能的装置
2.电解池的构成条件
(1)直流电源
阴极:与电源负极相连 [还原反应]
阳极:与电源正极相连 [氧化反应]
(2)阴、阳电极
(3)电解质溶液或熔融的电解质
(4)形成闭合回路
一、电解原理
实验4-2
一、电解原理
直流电源
电极
电解质溶液
电极反应
阴极:
阳极:
总反应:
Cu2+
Cl–
Cu2+ + 2e ＝ Cu
2Cl－－2e ＝Cl2↑
CuCl2
（还原反应）
（氧化反应）
电解
被还原
得e-
失e-
被氧化
（放出Cl2↑）
（析出Cu）
CuCl2 ＝ Cu2++2Cl–
阴极
阳极
e-
e-
正极
负极
电 源
Cu +Cl2↑
H2O H++OH–
阳离子
阴离子
放电
一、电解原理
3.电解
使电流通过电解质溶液（熔融电解质）而在阳极、阴极引起氧化还原反应的过程叫做 电解。
电解过程可以看作外接电源提供的电能，借助电解池将还原剂的电子转移给了氧化剂
一、电解原理
②一定是电解质溶液中阳离子“争”得电子
4.电解池电极放电顺序
(1)阴极：得电子，还原反应
①电极本身不参加反应
Ag+>Fe3+>Cu2+>H+（酸）>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+
>H+（水）> Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+
阳离子在阴极上放电顺序是：
阳离子
一、电解原理
②若为惰性电极，电解质溶液中阴离子“争”失电子
(2)阳极：失电子，氧化反应
①若为金属（非惰性）电极，电极失电子
金属在阳极失电子被氧化成阳离子进入溶液，阴离子不容易在电极上放电。
S 2->SO32->I ->Br ->Cl ->OH ->NO3 ->SO42-(等含氧酸根离子）>F-
阴离子的放电顺序是：
石墨电极、金电极、铂电极
阴离子
4.电解池电极放电顺序
一、电解原理
明确溶液中存在哪些离子
根据阳极氧化、阴极还原以及氧化性、还原性强弱判断反应的离子先后，
最后分析得出产物
阴阳两极附近有哪些离子
分析电解反应(用惰性电极时)的一般思路：
5.电解池电极反应式的书写
一、电解原理
阴极
阳极
氯
气
铜
阳极：2Cl- - 2 e- = Cl2↑
阴极：Cu2+ + 2e-= Cu
CuCl2溶液
例题
CuCl2 = Cu2+ + 2Cl-
H2 O H+ + OH-
Ag+>Fe3+>Cu2+>H+（酸）>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+
>H+（水）> Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+
S2->SO32->I ->Br ->Cl ->OH ->NO3 ->SO42-(等含氧酸根离子)>F-
CuCl2 Cu+Cl2↑
总反应：
一、电解原理
阳极
阴极
氧
气
铜
阳极: 4OH- - 4e- = 2H2O+O2 ↑
阴极：Cu2++ 2e- = Cu
CuSO4溶液
总反应：2CuSO4+ 2H2O 2Cu +O2 ↑+ 2H2SO4
CuSO4 = Cu2+ + SO42-
H2 O H+ + OH-
课堂检测
模块二 电解质溶液用惰性电极电解的示例
二、电解质溶液用惰性电极电解的示例
阳极：S2- > I- > Br- > Cl- > OH- > 含氧酸根 > F-
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Ⅰ与Ⅲ区：电解本身型 如CuCl2 、HCl
Ⅰ与Ⅳ区：放氢生碱型 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
阴极：Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+>Zn2+>（H+） >Al3+>Mg2+>Na+
二、电解质溶液用惰性电极电解的示例
阳极 ：2H2O－4e－＝ 4H+ +O2↑
阴极： 4H+ +4e－＝2H2 ↑
电解后溶液中溶质的质量分数增大，若要恢复原来的浓度，只需加入一定量的水即可。
1.电解水型
含氧酸
如电解H2SO4、HNO3等溶液时其电极反应式为：
总反应：2H2O O2↑ +2H2↑
电解
二、电解质溶液用惰性电极电解的示例
阳极 ： 4OH－－4e－＝2H2O +O2↑
阴极： 4H2O +4e－＝2H2 ↑+ 4OH－
电解后溶液中溶质的质量分数增大，若要恢复原来的浓度，只需加入一定量的水即可。
1.电解水型
如电解NaOH、KOH等溶液时其电极反应式为：
总反应：2H2O O2↑ +2H2↑
电解
强碱
二、电解质溶液用惰性电极电解的示例
阳极 ： 2H2O－4e－＝ 4H+ +O2↑
阴极： 4H2O +4e－＝2H2 ↑+ 4OH－
电解后溶液中溶质的质量分数增大，若要恢复原来的浓度，只需加入一定量的水即可。
1.电解水型
如电解Na2SO4、KCO3等溶液时其电极反应式为：
总反应：2H2O O2↑ +2H2↑
电解
氢前金属含氧酸盐
二、电解质溶液用惰性电极电解的示例
2.电解本身
电解后溶液中溶质的质量分数减小，若要恢复原来的组成和浓度，需加入一定量的溶质(通入一定量的HCl气体)
阳极： 2Cl －－ 2e－＝Cl2↑
阴极： 2H+ + 2e－＝ H2 ↑
无氧酸
如电解盐酸时其电极反应式为：
总反应：2HCl Cl2↑ + H2↑
电解
二、电解质溶液用惰性电极电解的示例
2.电解本身
电解后溶液中溶质的质量分数减小，若要恢复原来的组成和浓度，需加入一定量的溶质(加入一定量的CuCl2固体)
阳极： 2Cl －－ 2e－＝Cl2↑
阴极： Cu2+ + 2e－＝Cu
如电解CuCl2溶液时其电极反应式为：
总反应：CuCl2 Cl2↑ + Cu
电解
氢后金属无氧酸盐
二、电解质溶液用惰性电极电解的示例
如电解CuSO4溶液、AgNO3溶液等。
阳极 ： 4OH－－4e－＝2H2O +O2↑
阴极： 2Cu2+ +4e－＝2Cu
电解后原溶液中溶质的质量分数减小，若要恢复原来的组成和浓度，需加入一定量金属氧化物。
电解CuSO4溶液时其电极反应式为：
3.放氧生酸
氢后金属含氧酸盐
总反应： 2CuSO4 +2H2O 2Cu+O2↑ +2H2SO4
电解
二、电解质溶液用惰性电极电解的示例
4.放氢生碱
如电解NaCl、KCl、MgCl2 、AlCl3 溶液等。
电解后原溶液中溶质的质量分数减小，若要恢复原来的组成和浓度，需通入一定量的HCl气体。
阳极 ： 2Cl －－ 2e－＝Cl2↑
阴极 ： 2H+ +2e－＝ H2 ↑
氢前金属无氧酸盐
总反应：2NaCl+2H2O 2NaOH+ Cl2↑ + H2↑
电解
电解NaCl溶液时其电极反应式为：
课堂检测
答案 B
1.电解CuCl2与NaCl的混合溶液(惰性电极)，阴极上和阳极上最先析出的物质为（ ）
A．H2和Cl2 B．Cu和Cl2
C．H2和O2 D．Cu和O2
课堂检测
答案 D
2.下列关于电解池的叙述中正确的是( )A．电解池中的闭合回路仅由电子的定向运动形成B．电子从电源的负极经导线流向电解池的阳极，从电解池的阴极经导线流向电源的正极C．在电解质溶液中，阴离子向阴极移动，阳离子向阳极移动D．相同时间内，阳离子在阴极上得到的电子数与阴离子在阳极上失去的电子数相等
课堂检测
3.用石墨棒作电极，在Na＋、Cu2＋、Cl－、SO42-等离子中选出适当离子组成电解质，电解其溶液，写出符合条件的一种电解质的化学式：(1)当阴极放出H2、阳极放出O2时，电解质是________________。(2)当阴极析出金属、阳极放出O2时，电解质是____________。(3)当阴极放出H2、阳极放出Cl2时，电解质是____________。(4)通过电子的物质的量与阴极析出的金属的物质的量、阳极放出的气体的物质的量之比为4∶2∶1时，电解质的化学式是____________。
Na2SO4
CuSO4
NaCl
CuSO4
谢谢欣赏