沪科技版（2020）选择性必修1电解池的工作原理一等奖ppt课件

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1.通过对氯化铜溶液电解过程的分析，了解电解、电解池的概念，认识电解是电能转化为化学能的一种重要形式。2.形成系统分析电解池的一般思路和方法，能初步设计简单的电解池。3.初步了解在电解过程中，粒子的放电顺序与其氧化性、还原性的关系，能解释或推测电解反应的产物，并能用电极反应和总反应进行表征。
莫瓦桑电解制氟仪器装置图（1886年）
自从1807年戴维首次使用电解方法制得金属钾，之后的研究继续用电解法获得了钠、钙、镁、钡、锶、硼、硅、铝、氟等单质。电解为这些元素的发现立下了汗马功劳。
在工业生产和日常生活中，人们常常需要通过电解的方法使许多不能自发进行的反应顺利进行。
在电解过程中，将电能转化为化学能的装置(也称电解槽)。
在外加直流电的作用下，电解质在在两个电极上分别发生氧化反应和还原反应的过程。
电解质溶液或熔融电解质
②两个电极(阴极、阳极)
③电解质溶液或熔融电解质
电解 CuCl2 溶液
CuCl2 == Cu2+ + 2Cl-
H2O H+ + OH-
2Cl－－2e－==Cl2↑
Cu2＋＋2e－==Cu
阳离子移向电解池的阴极；阴离子移向电解池的阳极。
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。
阴(极)得(e－)阳(极)失(e－)
电解时必须使用直流电源，不能使用交流电源。
电解质的水溶液或熔融电解质均可被电解，因为它们均可电离出自由移动的阴、阳离子。
电解过程中，电能转化为化学能而储存在电解产物中，转化过程中遵循能量守恒定律。
电解质溶液(或熔融电解质)的导电过程，就是电解质溶液(或熔融电解质)的电解过程，是化学变化，而金属的导电是利用其物理性质。
电解法是一种强氧化还原手段，可以完成非自发的氧化还原反应。
无论是惰性电极还是活泼电极都不参与电极反应，发生反应的是溶液中的阳离子。
阳离子放电顺序：Ag＋>Cu2＋>H＋>Pb2＋>Fe2＋>Zn2＋……
阴极发生还原反应，氧化性强的粒子优先放电
Ag＋>Cu2＋>H＋>Pb2＋>Fe2＋>Zn2＋……
溶液中还原性强的阴离子失去电子被氧化，或者电极材料本身失去电子被氧化而溶入溶液中。
其放电顺序：活泼金属阳极>S2－>I－>Cl－>OH－>含氧酸根。
阳极发生氧化反应，还原性强的粒子优先放电
活泼金属阳极>S2－>I－>Cl－>OH－>含氧酸根。
如何判断电解池阴、阳极？
如何判断电解时电极产物？
惰性电极为铂、金、石墨电极，活性电极(除铂、金、石墨电极之外的电极)在阳极时优先放电。
用惰性电极电解酸、碱、盐溶液
H＋ 、OH－、SO42-
H＋ 、OH－、Na+
Na+ 、SO42- 、H＋ 、OH－
OH－>SO42-
4OH－－4e－===O2↑＋2H2O
4H＋＋4e－===2H2↑
H＋ 、Cl- 、OH－
Cu2+ 、Cl- 、H＋ 、OH－
Cl- > OH－
2Cl－－2e－===Cl2↑
2H＋＋2e－===H2↑
Cu2+＋2e－===Cu
Na+ 、Cl- 、H＋ 、OH－
Cu2+ 、SO42- 、H＋ 、OH－
加入CuO或CuCO3
电解后溶液pH的变化规律
（1）电极区域①若阴极为H＋放电，则阴极区c(OH－)增大；②若阳极为OH－放电，则阳极区c(H＋)增大；
（2）电解质溶液①电解过程中，既产生H2，又产生O2，实质是电解水，溶液浓度增大（饱和溶液除外），故原溶液若呈酸性，则pH变小；原溶液若呈碱性，则pH变大；原溶液若呈中性，则pH不变。②电解过程中，无H2和O2产生，pH几乎不变。③电解过程中，只产生H2，溶液中OH－浓度增大，pH变大。④电解过程中，只产生O2，溶液中H＋浓度增大，pH变小。
1.对于电解质溶液复原的问题，不仅要求溶质不变，还要注意溶质的浓度也不变。恢复电解质溶液，应遵循“缺什么加什么，缺多少加多少”的原则。
2.一般加入阴极产物与阳极产物的化合物。若两极产物分别是H2和Cl2，则应加入HCl气体而不是稀盐酸；若两极产物分别是Cu和O2，则加入CuO或CuCO3都可以使电解质溶液复原，因为CuCO3（可以写成CuO·CO2）在与酸反应时，生成的CO2气体会逸出，但不能加入 Cu(OH)2 和Cu2(OH)2CO3。
书写电解池中电极反应式时，强电解质以实际放电的离子表示，弱电解质写成化学式，总反应注明条件“通电”。
电极反应式的书写首先根据题干要求及信息写出反应物和生成物，然后根据“阴(极)得(e－)阳(极)失(e－)”加上得失电子数目，最后根据电解质溶液酸碱性补上H＋、OH－或H2O，依据电荷守恒配平。酸性溶液中不能出现OH－，碱性溶液中不能出现H＋。
例1.某溶液中含有NaCl和H2SO4两种溶质，它们的物质的量之比为3：1。用石墨作电极电解该混合溶液时，根据两极放电离子的来源不同，可明显分为三个阶段。下列叙述不正确的是（　　）
电极反应规律用惰性电极电解酸、碱、盐溶液
1.如图为直流电源电解稀Na2SO4水溶液的装置，通电后在石墨电极a和b附近分别滴加几滴石蕊溶液。下列实验现象中正确的是（　　）