人教版高中化学 第三节 电解池(第一课时)课件 新人教选修4.ppt

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1、第三节第三节电解池电解池选修选修4-第四章第四章-电化学基础电化学基础(第第一课时一课时)2021/8/9 星期一1思考回忆思考回忆 1、电解质电解质是指在是指在_能够导电能够导电的化合物。的化合物。2、电离电离是指电解质在是指电解质在_或或_状状态下离解成态下离解成_的过程。的过程。3、原电池原电池是是_的装置的装置。4、构成、构成原电池的条件原电池的条件是是 水溶液或熔融状态下水溶液或熔融状态下水溶液水溶液熔融熔融自由移动离子自由移动离子把化学能转化为电能把化学能转化为电能自发发生氧化还原反应自发发生氧化还原反应。两个电极；两个电极；电解质溶液或熔融态电解质电解质溶液或熔融态电解质；形成闭

2、合回路形成闭合回路；2021/8/9 星期一2 100 mL 浓度为浓度为 2 mol/L 的盐酸跟过量的锌片反的盐酸跟过量的锌片反应，为加快反应速率，又不影响生成氢气的总量，可应，为加快反应速率，又不影响生成氢气的总量，可采用的方法是（采用的方法是（）。）。A.加入适量的加入适量的6mol/L的盐酸的盐酸 B.加入数滴氯化铜溶液加入数滴氯化铜溶液 C.加入适量蒸馏水加入适量蒸馏水 D.加入适量的氯化钠溶液加入适量的氯化钠溶液 B复习练习：复习练习：新课开始：新课开始：原电池是化学能转变成为电能的装置。原电池是化学能转变成为电能的装置。有没有将电能转变成化学能的装置有没有将电能转变成化学能的装

3、置？增加了盐酸的浓度和量，而加快了反应速率，也增多了氢气的量。增加了盐酸的浓度和量，而加快了反应速率，也增多了氢气的量。形成原电池，加快了反应速率，而氢气的量不变。形成原电池，加快了反应速率，而氢气的量不变。降低了盐酸的浓度，降低了反应速率，而氢气的量不变。降低了盐酸的浓度，降低了反应速率，而氢气的量不变。适当降低了盐酸的浓度，降低了反应速率，而氢气的量不变。适当降低了盐酸的浓度，降低了反应速率，而氢气的量不变。2021/8/9 星期一3对氯化铜溶液对氯化铜溶液通直流电通直流电C CC CC CC CC C C C2021/8/9 星期一4 实验现象实验现象:阴极：阴极：在第在第步和第步和第步

4、中：步中：在第在第步实验中步实验中:电流表的指针：电流表的指针：阳极：阳极：石墨棒上逐渐覆盖了一层石墨棒上逐渐覆盖了一层 。石墨棒上有石墨棒上有放出，并可闻到放出，并可闻到，同时看到，同时看到 试试纸变为纸变为色色。发生偏转发生偏转 均均 发生。发生。红色固体红色固体 气泡气泡刺激性的气味刺激性的气味蓝蓝无新现象无新现象 湿润的碘化钾淀粉湿润的碘化钾淀粉在氯化铜溶液中插入电极在氯化铜溶液中插入电极把润湿的碘化钾淀粉试纸放在与电源把润湿的碘化钾淀粉试纸放在与电源正极相连的的电极附近正极相连的的电极附近(通电前通电前)接通直流电源后接通直流电源后演示演示实实验验P79 实验实验4-22021/8/

5、9 星期一5 结论结论1：电解质通电前在水溶液中自由移动的电解质通电前在水溶液中自由移动的阴、阳离子作阴、阳离子作_运动；在外电源的作用下运动；在外电源的作用下(直流电直流电)，改作，改作_移动而导电。在导电的移动而导电。在导电的同时，在阳、阴两极发生氧化同时，在阳、阴两极发生氧化还原反应，即被电还原反应，即被电解，电离是解，电离是_的前题。的前题。自由自由定向定向电解电解P79 实验实验4-2实验实验结论结论2021/8/9 星期一6一、电解原理一、电解原理演示演示实实验验结论结论2.2.电极反应式电极反应式 阳极：阳极：阴极阴极:C Cu2+2+2Cl Cu+Cl2电解电解2Cl2Cl-2

6、e2e =Cl=Cl2 2 CuCu2+2+2e+2e=Cu=Cu总反应：总反应：离子化合价升高或失去电子离子化合价升高或失去电子 离子化合价降低或得到电子离子化合价降低或得到电子 (氧化氧化还原反应还原反应)P79 实验实验4-2区别电离：区别电离：CuCl2Cu2+2Cl电电离离(氧化反应氧化反应)(还原反应还原反应)或或CuCl2Cu+Cl2电解电解实验实验结论结论2021/8/9 星期一7 原理原理分析分析：阴极：阴极：阳极：阳极：电解电解CuClCuCl2 2溶液的化学反应方程式：溶液的化学反应方程式：通电前，通电前，CuCu2 2和和ClCl在水里在水里地移动着；地移动着；电离电离

7、自由自由 通电后，这些自由移动着的离子，在电场作用下，通电后，这些自由移动着的离子，在电场作用下，改作改作移动。溶液中带正电的移动。溶液中带正电的向向移动，带负移动，带负电的电的向向移动。在阴极，铜离子获得电子而还移动。在阴极，铜离子获得电子而还原成铜原子覆盖在阴极上；在阳极，氯离子失去电子而原成铜原子覆盖在阴极上；在阳极，氯离子失去电子而被氧化成氯原子，并两两结合成氯分子，从阳极放出。被氧化成氯原子，并两两结合成氯分子，从阳极放出。2Cl2Cl 2e 2e Cl Cl2 2 Cu Cu2 2 2e 2e Cu CuCuClCuCl2 2=Cu=CuClCl2 2定向定向Cu2阴极阴极氯离子氯

8、离子阳极阳极通直流电通直流电或电解或电解本本实验的微观解释实验的微观解释CuClCuCl2 2是强电解质且易溶于水，在水溶液中是强电解质且易溶于水，在水溶液中生生成成CuCu2 2和和ClCl。CuClCuCl2 2 Cu Cu2 2 2Cl 2Cl电电离离2021/8/9 星期一8电解原理电解原理1、电解的概念、电解的概念使使通过电解质溶液而在通过电解质溶液而在引引起起反应反应的过程叫做电解。的过程叫做电解。注意：注意：电流必须是电流必须是而不是交流电。而不是交流电。的电解质也能被电解。的电解质也能被电解。电流电流阴、阳两极阴、阳两极氧化还原氧化还原直流电直流电熔融态熔融态2021/8/9

9、星期一9 2 2、电解池、电解池:借助于借助于引起引起的装置，也的装置，也就是把就是把转变为转变为的装置叫做电解池或的装置叫做电解池或电解槽。电解槽。3 3、构成电解池的、构成电解池的条件条件 （1 1）电源。电源。（2 2）两个电极。其中与电源的）两个电极。其中与电源的相连的电极相连的电极叫做叫做，与电源的，与电源的相连的电极叫做相连的电极叫做。（3 3）电解质）电解质或或电解质电解质。电流电流氧化还原反应氧化还原反应电能电能化学能化学能直流直流正极正极阳极阳极负极负极阴极阴极溶液溶液熔融态熔融态2021/8/9 星期一10思考交流思考交流 尝试小结电解氯化铜溶液这一过程的特点和规律。尝试小

10、结电解氯化铜溶液这一过程的特点和规律。提示提示:电解质离子、电解装置电解质离子、电解装置(电源和电极等电源和电极等)、电极反应类型等、电极反应类型等小结小结与电源正极相连与电源正极相连阳极阳极阴极阴极与电源负极相连与电源负极相连发生氧化反应发生氧化反应阳离子移向阳离子移向阴离子移向阴离子移向发生还原反应发生还原反应电源、电极、电极反应关系电源、电极、电极反应关系2021/8/9 星期一11问题与课后探究？问题与课后探究？（下一节课学习）（下一节课学习）在溶液中存在在溶液中存在Cu2+、Cl-、H+、OH-四种离子，为四种离子，为何发生氧化还原反应的是何发生氧化还原反应的是Cu2+、Cl-？电解

11、质在水溶液中放电规律（请课后查阅资料）讨论：讨论：比较电解池和原电池的异同比较电解池和原电池的异同(课后作业课后作业)。例如：例如：电解硫酸钠溶液电解硫酸钠溶液 知识拓展知识拓展：2021/8/9 星期一12分层练习分层练习1.分析下图，哪个是原电池，哪个是电解池分析下图，哪个是原电池，哪个是电解池。原电池原电池第第1-21-2题题:为基础练习，要求人人掌握。为基础练习，要求人人掌握。既不是原电池既不是原电池也不是电解池也不是电解池既不是原电池既不是原电池也不是电解池也不是电解池既不是原电池既不是原电池也不是电解池也不是电解池2021/8/9 星期一13分层练习分层练习1.分析下图，哪个是原电

12、池，哪个是电解池分析下图，哪个是原电池，哪个是电解池。原电池原电池第第1-21-2题题:为基础练习，要求人人掌握。为基础练习，要求人人掌握。电解池电解池电解池电解池既不是原电池既不是原电池也不是电解池也不是电解池2021/8/9 星期一14 2下列说法或实验现象的描述不正确的是下列说法或实验现象的描述不正确的是()A.把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中，铜把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中，铜片表面出现气泡片表面出现气泡 B.把铜片插入氯化铁溶液中，在铜片表面出现把铜片插入氯化铁溶液中，在铜片表面出现一层铁一层铁 C.把锌粒放入盛有盐酸的试管中，加入几滴氯把锌粒放入盛有盐酸的试管中，加入几滴氯

13、化铜溶液，能加快气泡放出的速率。化铜溶液，能加快气泡放出的速率。D.与电源负极相连的是电解槽的阴极与电源负极相连的是电解槽的阴极 B第第1-21-2题题:为基础练习，要求人人掌握。为基础练习，要求人人掌握。2021/8/9 星期一15 3用石墨作电极，电解用石墨作电极，电解 1mol/L 下列物质的溶液，下列物质的溶液，溶液的溶液的PH保持不变的是（保持不变的是（）。）。AHCl BNaOH CNa2SO4 DNaCl C 第第3 3题题:为中等偏难的综合练习，要用到上一章的学习内容；为中等偏难的综合练习，要用到上一章的学习内容；在下一节在下一节课专题学习的有关内容。课专题学习的有关内容。溶液

14、中含有阳离子：溶液中含有阳离子：HH+。HH+得到电子变成得到电子变成HH2 2 ；阴离子：；阴离子：ClCl-、OHOH-。其中。其中ClCl-容易失去电子变成容易失去电子变成ClCl2 2 ；导致；导致溶液中溶液中c(Hc(H+)不断减少不断减少 ；PH PH 增大增大。溶液中含有阳离子：溶液中含有阳离子：NaNa+和和H H+。其中。其中HH+容易容易得到电子变成得到电子变成H H2 2；阴离子：；阴离子：OHOH-。OHOH-失去电子变成失去电子变成OO2 2 ；溶液中的；溶液中的H H+和和OHOH-等摩尔消耗，相当于电解水，导致溶液等摩尔消耗，相当于电解水，导致溶液中中；c(OHc

15、(OH-)不断增大不断增大；PH 增大增大。溶液中含有阳离子：溶液中含有阳离子：NaNa+和和HH+。其中。其中HH+容易得容易得到电子变成到电子变成H H2 2；阴离子：；阴离子：ClCl-、OHOH-。其中。其中 Cl Cl-容易失去电子容易失去电子变成变成ClCl2 2；导致溶液中；导致溶液中c(Hc(H+)不断减少或不断减少或c(OHc(OH-)不断增大；导不断增大；导致致c(OHc(OH-)c(Hc(H+)；PH 增大增大。溶液中含有溶液中含有 阳离子：阳离子：NaNa+和和HH+。其中。其中HH+容容易易得到电子变成得到电子变成H H2 2；阴离子：；阴离子：OHOH-的的SOSO

16、4 42-2-。其中。其中OHOH-容易失容易失去电子变成去电子变成O O2 2；溶液中的；溶液中的HH+和和OHOH-等摩尔消耗，相当于电解等摩尔消耗，相当于电解水，溶液中保持水，溶液中保持 c(OH c(OH-)=)=c(Hc(H+)；PH 保持不变保持不变。2021/8/9 星期一16装置装置原电池原电池电解池电解池实例实例原理原理形成条件形成条件电极名称电极名称电子流向电子流向电流方向电流方向电极反应电极反应能量转化能量转化应用应用(下一节介绍下一节介绍)返回返回 结束结束2021/8/9 星期一17装置装置原电池原电池电解池电解池实例实例原理原理形成条件形成条件电极名称电极名称电子流

17、向电子流向电流方向电流方向电极反应电极反应能量转化能量转化应用应用发生氧化还原反应，从而形成电流发生氧化还原反应，从而形成电流电流通过引起氧化还原反应电流通过引起氧化还原反应两个电极两个电极，电解质溶液或熔融态电解质，电解质溶液或熔融态电解质，形成闭合回路形成闭合回路，自发发生氧化还原反应。自发发生氧化还原反应。电源、电极电源、电极(惰性或非惰性惰性或非惰性)、电解质电解质(水溶液或熔融态水溶液或熔融态)由电极本身决定由电极本身决定。正极正极：流入：流入电子电子 负极负极：流出电子：流出电子由外电源决定由外电源决定。阳极阳极：连电源正极：连电源正极 阴极阴极：连电源负极：连电源负极(外电路外电路)负极负极 正极正极 电源负极电源负极阴极阴极阳极阳极电源正极电源正极(外电路外电路)正极正极负极负极电源正极电源正极阳极阳极阴极阴极电源负极电源负极负极：负极：Zn-2e-=Zn2+(氧化反应氧化反应)正极：正极：2H+2e-=H2(还原原应还原原应)阳极：阳极：2Cl-2e-=Cl2(氧化反应氧化反应)阴极阴极:Cu2+2e-=Cu(还原反应还原反应)化学能化学能 电能电能电能电能化学能化学能设计电池、金属防腐设计电池、金属防腐氯碱工业、电镀、电冶、金属精炼氯碱工业、电镀、电冶、金属精炼铜锌原电池铜锌原电池电解氯化铜电解氯化铜2021/8/9 星期一18