2021_2022学年新教材高中化学第四章化学反应与电能第二节第1课时电解原理课件新人教版选择性必修1202106242191.ppt

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1、第二节电解池第1课时电 解 原 理必备知识自主学习一、电解CuCl2溶液1实验探究实验现象 实验结论与负极相连的石墨棒上逐渐覆盖了一层_与正极相连的石墨棒上有刺激性气味的气体产生，能使湿润的碘化钾淀粉试纸_红色物质析出金属铜变蓝产生了氯气2.原理探究(1)通电前，CuCl2溶液中存在的离子有_。(2)通电时，在电场的作用下，溶液中的离子进行定向移动，即_趋向阳极，_趋向阴极。Cu2、Cl、H、OHCl、OHCu2、H3电极反应式及总反应方程式阳极：_(发生_反应)阴极：_(发生_反应)总反应方程式：_4结论CuCl2溶液导电的过程就是CuCl2_的过程，就是在阴、阳两极发生氧化还原反应的过程。

2、电解=2Cl2e=Cl2Cu22e=Cu氧化还原Cu22Cl CuCl2电解【自主探索】(1)在氯化铜溶液中除了Cu2和Cl之外还有H和OH，这两种离子为什么没有得到或失去电子？提示：电解时，溶液中离子的放电先后顺序与离子的氧化性或还原性有关，氧化性强的阳离子先得电子被还原，还原性强的阴离子先失电子被氧化。Cu2比H更容易得电子，而Cl比OH更容易失电子，可从氧化性强弱的角度比较得电子的顺序，从还原性强弱的角度比较失电子的顺序。(2)阴、阳离子在电解过程中的移动方向与在原电池中的移动方向有什么区别和联系？提示：原电池中，阳离子移向正极；阴离子移向负极；电解池中，阳离子移向阴极；阴离子移向阳极。

3、即阳离子都是移向发生还原反应的电极，阴离子都是移向发生氧化反应的电极。二、电解和电解池1电解的概念使_通过电解质溶液(或熔融电解质)而在阳极、阴极引起_的过程。电流 氧化还原反应2电解装置电解池(也称电解槽)(1)概念：将_能转化为_能的装置。(2)构成条件两个电极：阳极与电源_极连接；阴极与电源_极连接。电解质溶液或_。直流电源。构成_。化学正负熔融电解质闭合回路电(3)工作原理电极反应类型阳极_反应；阴极_反应。电子流向：电源_极_极；_极电源_极。电流方向：电源_极_极；_极电源_极。离子流向：阳离子_极；阴离子_极。氧化 还原阴 正阳 负阴 阳负 阳正 阴(4)示例：【自主探索】(1)

4、请简单分析电解池和原电池中能量转化方式。提示：在原电池中，由化学能转化为电能；在电解池中，由电能转化为化学能。(2)(情境思考)某学习兴趣小组在学习了电解后，想通过类比电解氯化铜溶液的实验，尝试用电解氯化钠溶液的方法制备钠，但是在制备过程中却发现阴极上并没有金属析出，而是产生了无色气体，你能尝试解释一下吗？提示：由于溶液中存在H和Na，而H的氧化性大于Na，所以在电解时，H先于Na在阴极上放电。关键能力合作学习【母题追问】(1)如何表示电子的流向？提示：由负极流向阴极，由阳极流向正极。(2)若a电极为石墨，随着电解的进行，两电极上有什么现象？提示：a电极上有气泡冒出，b电极上析出红色固体。(1

5、)请书写M室发生的电极反应式。提示：2H2O4e=O24H。M室为阳极室，发生氧化反应，电极反应式为2H2O4e=O24H。(2)比较N室中a%和b%的大小关系。提示：a%b%。N室为阴极室，溶液中水电离出的H得电子发生还原反应，生成H2，促进水的电离，溶液中OH浓度增大，即a%b%。(3)b膜为哪种离子交换膜？提示：阴离子交换膜。阳极室的H穿过阳离子交换膜扩散至产品室，原料室的 穿过阴离子交换膜扩散至产品室，二者反应生成H3BO3，则b膜为阴离子交换膜。(4)理论上每生成1 mol产品，阴极室可生成标准状况下气体的体积是多少？提示：11.2 L。每生成1 mol产品，转移电子1 mol，阴极

6、室生成0.5 mol氢气，其标准状况下为11.2 L气体。类型 实例 电解质特点电极反应特点电解质浓度pH电解质溶液复原方法阴极 阳极电解水型NaOH可溶性强碱4H+4e-=2H24OH-4e-=2H2O+O2增大 增大 加水H2SO4含氧酸 增大 减小 加水Na2SO4活泼金属含氧酸盐增大 不变 加水类型 实例 电解质特点电极反应特点电解质浓度pH电解质溶液复原方法阴极 阳极电解电解质型HCl无氧酸2H+2e-=H22Cl-2e-=Cl2减小 增大通氯化氢CuCl2不活泼金属无氧酸盐Cu2+2e-=Cu减小 增大加氯化铜放H2生碱型NaCl活泼金属无氧酸盐2H+2e-=H2生成新电解质增大通

7、氯化氢放O2生酸型CuSO4不活泼金属含氧酸盐Cu2+2e-=Cu4OH-4e-=2H2O+O2生成新电解质减小加氧化铜【合作探究】用惰性电极电解CuSO4溶液一段时间后，加入Cu(OH)2可使电解质溶液恢复到电解前的情况吗？(变化观念与平衡思想)提示：可以。当CuSO4溶液电解完毕后，继续通电相当于进一步电解水，所以存在加入Cu(OH)2可使电解质溶液恢复到电解前的情况。【母题追问】(1)产生O2时，应连接哪一个开关？产生O2的电极方程式如何书写？提示：产生O2时，应连接K2，产生O2的电极方程式为4OH4e=2H2OO2。(2)若产生标准状况下的O2 11.2 L，则电路中转移电子的物质的

8、量为多少？提示：标准状况下11.2 L O2的物质的量为0.5 mol，由4OH4e=2H2OO2可知电路中转移电子的物质的量为2 mol。(1)将熔融CaF2CaO换成Ca(NO3)2溶液可不可以达到相同目的？提示：不可以。将熔融CaF2CaO换成Ca(NO3)2溶液时，阴极上氢离子放电，所以得不到钙。(2)阳极的电极反应式如何书写？提示：阳极的电极反应式为C2O24e=CO2。(3)在制备金属钛前后，整套装置中CaO的总量如何变化？提示：阴极上电极反应式为2Ca24e=2Ca，钙还原二氧化钛反应方程式为2CaTiO2 Ti2CaO，所以CaO质量不变。高温=课堂检测素养达标选项 a极板 b极板 x电极 z溶液A锌 石墨 负极CuSO4B石墨 石墨 负极NaOHC银 铁 正极AgNO3D铜 石墨 负极CuCl2