人教化学选修4第四章第3节 电解池第1课时 （共18张PPT）
文档属性
| 名称 | 人教化学选修4第四章第3节 电解池第1课时 （共18张PPT） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 456.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2020-06-23 14:21:19 | ||
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文档简介
(共18张PPT)
第三节
电
解
池
（第1课时）
一、电解原理
（氧化反应）
（还原反应）
Zn片（负极）：
Zn
－2e-
=
Zn2+
Cu片（正极）：
2H++2e-
=
H2
↑
（铜片在这里起传导电子的作用）
电极反应式：
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
电极总反应式：
Zn－Cu(H2SO4)原电池的工作原理：
原电池的构成条件：
两电极-两种活动性不同的金属（或一种金属和一种非金属等）作电极；
一溶液-电极材料均插入电解质溶液中；
一电路-两极用导线相连形成闭合电路；
一自发-一个自发进行的氧化还原反应。
—
+
e-
还原反应
氧化反应
阳离子
阴离子
电极质量
电极质量
思考：
电解过程是怎样发生的？电解时有什么变化发生？电解原理是什么？
电解是现代化学工业中极其普遍的一种方法。
思考：电解过程中，电解质溶液如何变化？有什么现象产生？
两电极上分别有什么物质发生了反应？发生了什么反应？
一、电解原理（以电解氯化铜溶液为例）
学生分组实验：用惰性（石墨）电极电解氯化铜溶液
实验现象：
现象：
阳极：有气泡产生，有刺激性气味，并能使
湿润的KI-淀粉试纸变蓝（Cl2)
阴极：碳棒上有一层红色固体覆盖(Cu)
阴极
阳极
氯
气
铜
CuCl2溶液
通电前，Cu2+和Cl-在溶液中作自由运动。通电时，在电极的作用下，这些自由运动的离子改作定向运动，即阴离子趋向阳极，阳离子趋向阴极。当这些离子到达电极时，就失去或获得电子，发生氧化还原反应，这个过程叫做放电。
电极反应式：
阳极：2Cl-
-
2e-
→Cl2↑
氧化反应
(阴离子移向阳极)
阴极：Cu2+
+
2e-
→
Cu
还原反应
(阳离子移向阴极)
总反应：
CuCl2
通电
Cu
+
Cl2
↑
氯化铜溶液浓度______，
PH值______
降低
增大
学生看教材79、80页内容；师生一起归纳总结下列内容：
1、电解：使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极发生氧化还原的过程。
2、电解池(电解槽）：借助氧化还原反应，把电能转化为化学能的装置。
3、电极反应：
阳极：与电源正极相连的极
阴极：与电源负极相连的极
阳极发生氧化反应
阴极发生还原反应
4、电子的流向
负极流出到阴极，再从阳极流到正极。
5、离子定向移动的方向
6、惰性电极与活性电极
惰性电极：
仅仅导电，不参与反应
如
铂、金、石墨
活性电极：
既可以导电、又可以参与电极反应
的（除铂、金）金属。
阳离子向
阴极移动,
阴离子向
阳极移动.
7、电解池构成条件:
(1)外加直流电源
(2)与电源相连的两个电极：
接电源正极的为阳极，发生氧化反应
接电源负极的为阴极，发生还原反应
(3)电解质溶液或熔化的电解质
(4)形成闭合回路
思考：电解CuCl2水溶液为何阳极是Cl-放电而不是OH-放电，阴极放电的是Cu2+而不是H+?根据氧化还原反应规律，离子的放电顺序主要取决于什么？
离子的放电情况和离子的氧化性还原性强弱、离子浓度、电极材料等因素有关。
阳离子在阴极上的放电顺序（浓度相同时）Ag+＞Hg2+＞Fe3+＞Cu2+＞H+＞Pb2+＞Sn2+＞Fe2+＞Zn2+＞Al3+＞Mg2+＞Na+＞Ca2+＞K+。有时当Pb2+、Fe2+、
Zn2+等离子浓度远大于H+浓度时，也可以先于H+放电。
阴离子在阳极上的放电顺序：S2-＞I-＞Br-
＞Cl-
＞OH-
＞含氧酸根离子。当阳极是活性电极时，电极将优先于阴离子在阳极放电，即电极本身被氧化溶解。
阳极
阴极
氧
气
铜
阳极:
4OH-
-
4e-
=
2H2O+O2
↑
阴极：2Cu2++
2e-
=2Cu
减小
减小
加
CuO
CuSO4溶液
练习：1.写出CuSO4溶液的电极反应式
实例
电极反应
浓度
PH值
复原
措施
CuSO4
阳极
阴极
氯气
氢
气
阳极:
2Cl-
-2e-
=
Cl
2↑
阴极:
2H
++
2e-
=
H2
↑
2NaCl+2H2O
2NaOH+H2
↑
+
Cl2
↑
减小
增
大
通入
HCl气体
溶液
2.写出NaCl溶液的电极反应式
阳极
阴极
氧气
氢
气
阳极:
4OH-
_
4e-
=
2H2O+O2
↑
阴极:
4H
++
4e-
=
2H2
↑
变大
不
变
加
H2O
Na2SO4溶液
2H2O
2H2
↑
+
O2
↑
3.写出Na2SO4溶液的电极反应式
4.为下图所示装置中，a、b都是惰性电极，通电一段时间后，b极附近溶液呈红色。下列说法正确的是（
）
A．X是正极，Y是负极
B．X是负极，Y是正极
C．CuSO4溶液的PH值逐渐减小
D．CuSO4溶液的PH值不变
AC
1、教材82页“交流与思考”；写出电解NaOH溶液、盐酸溶液、MgCl2溶液的化学方程式。
2、预习电解原理的应用
作业：
第三节
电
解
池
（第1课时）
一、电解原理
（氧化反应）
（还原反应）
Zn片（负极）：
Zn
－2e-
=
Zn2+
Cu片（正极）：
2H++2e-
=
H2
↑
（铜片在这里起传导电子的作用）
电极反应式：
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
电极总反应式：
Zn－Cu(H2SO4)原电池的工作原理：
原电池的构成条件：
两电极-两种活动性不同的金属（或一种金属和一种非金属等）作电极；
一溶液-电极材料均插入电解质溶液中；
一电路-两极用导线相连形成闭合电路；
一自发-一个自发进行的氧化还原反应。
—
+
e-
还原反应
氧化反应
阳离子
阴离子
电极质量
电极质量
思考：
电解过程是怎样发生的？电解时有什么变化发生？电解原理是什么？
电解是现代化学工业中极其普遍的一种方法。
思考：电解过程中，电解质溶液如何变化？有什么现象产生？
两电极上分别有什么物质发生了反应？发生了什么反应？
一、电解原理（以电解氯化铜溶液为例）
学生分组实验：用惰性（石墨）电极电解氯化铜溶液
实验现象：
现象：
阳极：有气泡产生，有刺激性气味，并能使
湿润的KI-淀粉试纸变蓝（Cl2)
阴极：碳棒上有一层红色固体覆盖(Cu)
阴极
阳极
氯
气
铜
CuCl2溶液
通电前，Cu2+和Cl-在溶液中作自由运动。通电时，在电极的作用下，这些自由运动的离子改作定向运动，即阴离子趋向阳极，阳离子趋向阴极。当这些离子到达电极时，就失去或获得电子，发生氧化还原反应，这个过程叫做放电。
电极反应式：
阳极：2Cl-
-
2e-
→Cl2↑
氧化反应
(阴离子移向阳极)
阴极：Cu2+
+
2e-
→
Cu
还原反应
(阳离子移向阴极)
总反应：
CuCl2
通电
Cu
+
Cl2
↑
氯化铜溶液浓度______，
PH值______
降低
增大
学生看教材79、80页内容；师生一起归纳总结下列内容：
1、电解：使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极发生氧化还原的过程。
2、电解池(电解槽）：借助氧化还原反应，把电能转化为化学能的装置。
3、电极反应：
阳极：与电源正极相连的极
阴极：与电源负极相连的极
阳极发生氧化反应
阴极发生还原反应
4、电子的流向
负极流出到阴极，再从阳极流到正极。
5、离子定向移动的方向
6、惰性电极与活性电极
惰性电极：
仅仅导电，不参与反应
如
铂、金、石墨
活性电极：
既可以导电、又可以参与电极反应
的（除铂、金）金属。
阳离子向
阴极移动,
阴离子向
阳极移动.
7、电解池构成条件:
(1)外加直流电源
(2)与电源相连的两个电极：
接电源正极的为阳极，发生氧化反应
接电源负极的为阴极，发生还原反应
(3)电解质溶液或熔化的电解质
(4)形成闭合回路
思考：电解CuCl2水溶液为何阳极是Cl-放电而不是OH-放电，阴极放电的是Cu2+而不是H+?根据氧化还原反应规律，离子的放电顺序主要取决于什么？
离子的放电情况和离子的氧化性还原性强弱、离子浓度、电极材料等因素有关。
阳离子在阴极上的放电顺序（浓度相同时）Ag+＞Hg2+＞Fe3+＞Cu2+＞H+＞Pb2+＞Sn2+＞Fe2+＞Zn2+＞Al3+＞Mg2+＞Na+＞Ca2+＞K+。有时当Pb2+、Fe2+、
Zn2+等离子浓度远大于H+浓度时，也可以先于H+放电。
阴离子在阳极上的放电顺序：S2-＞I-＞Br-
＞Cl-
＞OH-
＞含氧酸根离子。当阳极是活性电极时，电极将优先于阴离子在阳极放电，即电极本身被氧化溶解。
阳极
阴极
氧
气
铜
阳极:
4OH-
-
4e-
=
2H2O+O2
↑
阴极：2Cu2++
2e-
=2Cu
减小
减小
加
CuO
CuSO4溶液
练习：1.写出CuSO4溶液的电极反应式
实例
电极反应
浓度
PH值
复原
措施
CuSO4
阳极
阴极
氯气
氢
气
阳极:
2Cl-
-2e-
=
Cl
2↑
阴极:
2H
++
2e-
=
H2
↑
2NaCl+2H2O
2NaOH+H2
↑
+
Cl2
↑
减小
增
大
通入
HCl气体
溶液
2.写出NaCl溶液的电极反应式
阳极
阴极
氧气
氢
气
阳极:
4OH-
_
4e-
=
2H2O+O2
↑
阴极:
4H
++
4e-
=
2H2
↑
变大
不
变
加
H2O
Na2SO4溶液
2H2O
2H2
↑
+
O2
↑
3.写出Na2SO4溶液的电极反应式
4.为下图所示装置中，a、b都是惰性电极，通电一段时间后，b极附近溶液呈红色。下列说法正确的是（
）
A．X是正极，Y是负极
B．X是负极，Y是正极
C．CuSO4溶液的PH值逐渐减小
D．CuSO4溶液的PH值不变
AC
1、教材82页“交流与思考”；写出电解NaOH溶液、盐酸溶液、MgCl2溶液的化学方程式。
2、预习电解原理的应用
作业：