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高中化学人教版 (2019)选择性必修1第二节 电解池教学课件ppt
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这是一份高中化学人教版 (2019)选择性必修1第二节 电解池教学课件ppt，共19页。PPT课件主要包含了实验4-2，析出金属铜，产生了氯气，实验原理分析，通电后，②电极反应，←e-，e-←，Cu2＋＞H＋，Cl－＞OH－等内容，欢迎下载使用。
学习任务一 电解CuCl2溶液实验探究
在U形管中注入质量分数为25%CuCl2溶液，插入两根石墨棒作电极材料，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(阳极)附近。接通直流电源，观察U形管内的现象和试纸颜色的变化。
结论：实验表明，CuCl2溶液在通电条件下生成了Cu和Cl2
说明电解质溶液导电，形成闭合回路
①离子移动 通电前：CuCl2 = Cu2+ + 2Cl－，
H2O H++OH-
氯化铜溶液中存在的离子有Cu2＋、Cl－、H＋、OH－，通电前这些离子在溶液中作自由运动。
在电场的作用下，溶液中的离子作定向运动，即Cl－、OH－向阳极（与直流电源正极相连的石墨棒）迁移，Cu2＋、H＋向阴极（与直流电源负极相连的石墨棒）迁移。
2Cl－ － 2e－ = Cl2↑（氧化反应）
Cu2+ ＋ 2e－ = Cu（还原反应）
③结论：电解质溶液的导电过程，就是电解质溶液的电解过程。
石墨棒作电极电解CuCl2溶液的实验探究
通电后：由电源⇒电子移动方向⇒电解液中离子移动方向
移向阳极的离子失电子能力：
移向阴极的离子得电子能力：
Cu2＋＋2e－===Cu
2Cl－－2e－===Cl2↑
总反应 Cu2＋＋2Cl－ ==== Cu＋Cl2↑
尝试小结电解氯化铜溶液这一过程的特点和规律。
电极、电源、离子、电子移动、电极反应关系
学习任务二 电解池的工作原理
1．电解：使电流通过电解质溶液(或熔融电解质)而在阳极、阴极引起氧化还原反应的过程。注意：①电流应是直流电 ②熔融态的电解质也能被电解2．电解池：将电能转化为化学能的装置(也称电解槽)。3．电解池的电极名称：阴极：与直流电源负极相连的电极，发生还原反应；阳极：与直流电源正极相连的电极，发生氧化反应。
4．电解池的构成条件：①具有直流电源；②两个电极(阴极、阳极)；③电解质溶液或熔融电解质；④形成闭合回路。
⑤能发生氧化还原反应：
可以是自发的反应，也可以是非自发的反应
两极一液一电源，氧化还原是条件
5．电子和离子移动方向：①电子：从电源负极流向电解池的阴极，从电解池的阳极流向电源的正极。②离子：阳离子移向电解池的阴极；阴离子移向电解池的阳极。
点拨：(1)电解质溶液导电实际上是电解过程，发生氧化还原反应，是化学变化。 (2)金属导电是因为在电场作用下，自由电子发生定向移动，是物理变化。
注：电解法是一种强氧化还原手段，可以完成一个不自发的氧化还原反应
工作原理（以电解CuCl2溶液为例）
Cu2++2e-=Cu
2Cl--2e-=Cl2↑
负极→阴极，阳极→正极
正极→阳极，阴极→负极
阳离子→阴极，阴离子→阳极
注：放电：离子得失电子发生氧化还原反应的过程
6.电解过程思维程序:(1)首先判断阴、阳极,分析阳极材料是惰性电极还是活泼电极。(2)再分析电解质水溶液的组成,找全离子并分阴、阳两组。提示:不要忘记水溶液中的H+和OH-,不要把H+、OH-误加到熔融电解质中。
注：阳极材料分为两种：
①活性电极：电极自身放电即电极自身失去电子发生氧化反应， 如：Fe、Cu、Ag
②惰性电极：电极自身不反应，由电解质中的阴离子得到电子发生氧化反应。如：Au、Pt、C
阴极材料只要导电就可以
(3)然后排出阴、阳两极的放电顺序①阴极(与电极材料无关):
最常见的阴极产物有Ag、Cu、H2
Cu2++2e-=Cu
2H++2e-=H2或2H2O+2e-=H2↑+2OH-
注：在电镀时，通过控制条件，Fe2+和Zn2+的得电子 能力会强于酸中的H+，即浓度越大，得电子能力越强
②阳极(与电极材料有关):
反应方式：M-ne-=Mn+
Fe-2e- =Fe2+
Cu-2e- =Cu2+
Au、Pt、C。溶液中的阴离子放电
常见放电顺序： 活性电极>S2- >I- >Br- >Cl- >OH- >含氧酸根>F-
2Br--2e-=Br2
2Cl--2e-=Cl2
2H2O—4e-=4H++O2↑
提醒:①“活泼电极”一般指Pt、Au以外的金属。②最常用的放电顺序:阳极:活泼金属>Cl->OH-;阴极:Ag+>Fe3+>Cu2+>H+。(4)分析电极反应,判断电极产物,写出电极反应式,要注意遵循原子守恒和电荷守恒。(5)最后写出电解反应的总化学方程式或离子方程式。书写反应的总离子方程式时,要注意:若参与电极反应的H+(或OH-)是由水电离出来的,应用水的分子式表示。
【例题】若通电一段时间后乙装置左侧电极质量增加，写出甲乙丙各池电极反应式及总反应式
首先要判定是否为电解池
⇒再考虑阴极阳离子放 电顺序
看电极→找离子→分阴阳→排顺序→写反应
注：①必须在总反应方程式的“=”上标明“通电”或“电解”
②只是电解质被电解，电解化学方程式中只写电解质及电解产物，无关的不写
练1. 下列叙述正确的是( )①电解池是将化学能转变成电能的装置 ②原电池是将电能转变成化学能的装置 ③金属导电均为物理变化，电解质溶液导电是化学变化 ④电解池两个电极材料可以相同A．①②③④ B．仅③④C．仅②③④ D．仅③
练习2：1、阳极为铁，阴极为铜，电解质为氯化铁 2、阳极为铜，阴极为铁，电解质为氯化铜 3、阳极为银，阴极为石墨，电解质为稀盐酸 4、阴阳极均为石墨，分别写出电解质为硫酸、氢氧化钾、 硝酸钠；溴化铜；氯化钠；硫酸铜、硝酸银
学习任务一 电解CuCl2溶液实验探究
在U形管中注入质量分数为25%CuCl2溶液，插入两根石墨棒作电极材料，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(阳极)附近。接通直流电源，观察U形管内的现象和试纸颜色的变化。
结论：实验表明，CuCl2溶液在通电条件下生成了Cu和Cl2
说明电解质溶液导电，形成闭合回路
①离子移动 通电前：CuCl2 = Cu2+ + 2Cl－，
H2O H++OH-
氯化铜溶液中存在的离子有Cu2＋、Cl－、H＋、OH－，通电前这些离子在溶液中作自由运动。
在电场的作用下，溶液中的离子作定向运动，即Cl－、OH－向阳极（与直流电源正极相连的石墨棒）迁移，Cu2＋、H＋向阴极（与直流电源负极相连的石墨棒）迁移。
2Cl－ － 2e－ = Cl2↑（氧化反应）
Cu2+ ＋ 2e－ = Cu（还原反应）
③结论：电解质溶液的导电过程，就是电解质溶液的电解过程。
石墨棒作电极电解CuCl2溶液的实验探究
通电后：由电源⇒电子移动方向⇒电解液中离子移动方向
移向阳极的离子失电子能力：
移向阴极的离子得电子能力：
Cu2＋＋2e－===Cu
2Cl－－2e－===Cl2↑
总反应 Cu2＋＋2Cl－ ==== Cu＋Cl2↑
尝试小结电解氯化铜溶液这一过程的特点和规律。
电极、电源、离子、电子移动、电极反应关系
学习任务二 电解池的工作原理
1．电解：使电流通过电解质溶液(或熔融电解质)而在阳极、阴极引起氧化还原反应的过程。注意：①电流应是直流电 ②熔融态的电解质也能被电解2．电解池：将电能转化为化学能的装置(也称电解槽)。3．电解池的电极名称：阴极：与直流电源负极相连的电极，发生还原反应；阳极：与直流电源正极相连的电极，发生氧化反应。
4．电解池的构成条件：①具有直流电源；②两个电极(阴极、阳极)；③电解质溶液或熔融电解质；④形成闭合回路。
⑤能发生氧化还原反应：
可以是自发的反应，也可以是非自发的反应
两极一液一电源，氧化还原是条件
5．电子和离子移动方向：①电子：从电源负极流向电解池的阴极，从电解池的阳极流向电源的正极。②离子：阳离子移向电解池的阴极；阴离子移向电解池的阳极。
点拨：(1)电解质溶液导电实际上是电解过程，发生氧化还原反应，是化学变化。 (2)金属导电是因为在电场作用下，自由电子发生定向移动，是物理变化。
注：电解法是一种强氧化还原手段，可以完成一个不自发的氧化还原反应
工作原理（以电解CuCl2溶液为例）
Cu2++2e-=Cu
2Cl--2e-=Cl2↑
负极→阴极，阳极→正极
正极→阳极，阴极→负极
阳离子→阴极，阴离子→阳极
注：放电：离子得失电子发生氧化还原反应的过程
6.电解过程思维程序:(1)首先判断阴、阳极,分析阳极材料是惰性电极还是活泼电极。(2)再分析电解质水溶液的组成,找全离子并分阴、阳两组。提示:不要忘记水溶液中的H+和OH-,不要把H+、OH-误加到熔融电解质中。
注：阳极材料分为两种：
①活性电极：电极自身放电即电极自身失去电子发生氧化反应， 如：Fe、Cu、Ag
②惰性电极：电极自身不反应，由电解质中的阴离子得到电子发生氧化反应。如：Au、Pt、C
阴极材料只要导电就可以
(3)然后排出阴、阳两极的放电顺序①阴极(与电极材料无关):
最常见的阴极产物有Ag、Cu、H2
Cu2++2e-=Cu
2H++2e-=H2或2H2O+2e-=H2↑+2OH-
注：在电镀时，通过控制条件，Fe2+和Zn2+的得电子 能力会强于酸中的H+，即浓度越大，得电子能力越强
②阳极(与电极材料有关):
反应方式：M-ne-=Mn+
Fe-2e- =Fe2+
Cu-2e- =Cu2+
Au、Pt、C。溶液中的阴离子放电
常见放电顺序： 活性电极>S2- >I- >Br- >Cl- >OH- >含氧酸根>F-
2Br--2e-=Br2
2Cl--2e-=Cl2
2H2O—4e-=4H++O2↑
提醒:①“活泼电极”一般指Pt、Au以外的金属。②最常用的放电顺序:阳极:活泼金属>Cl->OH-;阴极:Ag+>Fe3+>Cu2+>H+。(4)分析电极反应,判断电极产物,写出电极反应式,要注意遵循原子守恒和电荷守恒。(5)最后写出电解反应的总化学方程式或离子方程式。书写反应的总离子方程式时,要注意:若参与电极反应的H+(或OH-)是由水电离出来的,应用水的分子式表示。
【例题】若通电一段时间后乙装置左侧电极质量增加，写出甲乙丙各池电极反应式及总反应式
首先要判定是否为电解池
⇒再考虑阴极阳离子放 电顺序
看电极→找离子→分阴阳→排顺序→写反应
注：①必须在总反应方程式的“=”上标明“通电”或“电解”
②只是电解质被电解，电解化学方程式中只写电解质及电解产物，无关的不写
练1. 下列叙述正确的是( )①电解池是将化学能转变成电能的装置 ②原电池是将电能转变成化学能的装置 ③金属导电均为物理变化，电解质溶液导电是化学变化 ④电解池两个电极材料可以相同A．①②③④ B．仅③④C．仅②③④ D．仅③
练习2：1、阳极为铁，阴极为铜，电解质为氯化铁 2、阳极为铜，阴极为铁，电解质为氯化铜 3、阳极为银，阴极为石墨，电解质为稀盐酸 4、阴阳极均为石墨，分别写出电解质为硫酸、氢氧化钾、 硝酸钠；溴化铜；氯化钠；硫酸铜、硝酸银
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