2019_2020学年高中化学第四章电化学基础第3节电解池第1课时电解原理课件新人教版选修4.ppt

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1、第三节　电解池第1课时　电解原理学习目标重点难点1.了解电解池的工作原理。2.能正确书写电解池的电极反应和电池反应方程式。3.初步掌握电解反应产物的判断。【重点】1.电解池的反应原理。2.电极反应产物的判断，正确书写电解池的电极反应和电池反应方程式。【难点】电极反应判断及电极反应式的书写。1．电解使电流通过____________而在两个电极上引起_______________的过程。2．电解池(1)电解池的概念：将________能转化为__________能的装置。电解原理电解质溶液氧化还原反应电化学(2)电解池的构成(3)电极

2、反应①阳极发生________反应，阴极发生__________反应。②离子的迁移方向：电解质溶液中，阴离子向________极迁移，阳离子向__________极迁移。(4)电解池的特点①电解是不可逆的。②电解质导电一定发生________变化。氧化还原阳阴化学1．电解池中两极是如何规定的？电解池中的电子流向是怎样的？【答案】与电源正极相连的一极称为电解池的阳极，与电源负极相连的一极称为电解池的阴极。在电解池中，电子由负极到阴极，由阳极到正极。2．金属导电与电解质溶液导电有何不同？【答案】金属导电是通过自由电子的定向移动实现的，其

3、导电能力随温度升高而减弱；电解质溶液导电是通过阴、阳离子的定向移动完成的，电子并不能通过电解质溶液。电解质溶液的导电能力随温度的升高而增强，电解质溶液导电的过程是一个氧化还原反应的过程。电解CuCl2溶液电解池原理3．电解时电极产物的判断(1)阳极产物的判断首先看电极，如果是活性电极(金属活动顺序表Ag及Ag以前的金属)，则电极材料失电子，电极被溶解；如果是惰性电极(Pt、Au、石墨)，则要再看溶液中离子的失电子能力。此时根据阴离子放电顺序加以判断(放电顺序即为离子得、失电子能力顺序)。【核心提示】(1)由于水溶液中都有OH－，含氧

4、酸根难失电子。(2)在水溶液中活泼金属离子不放电，即K＋、Ca2＋、Na＋、Mg2＋、Al3＋等不会在阴极上放电，这些金属阳离子只在熔融状态下放电。4．用惰性电极电解电解质溶液的规律电解类型举例电极反应溶液pH变化溶液复原方法物质类别实例仅溶剂水被电解含氧酸H2SO4阳极：4OH－－4e－===O2↑＋2H2O阴极：4H＋＋4e－===2H2↑减小H2O强碱NaOH增大活泼金属的含氧酸盐Na2SO4不变仅溶质被电解无氧酸HCl阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑阴极：2H＋＋2e－===H2↑增大HCl电解类型举例电极反应溶液pH变

5、化溶液复原方法物质类别实例仅溶质被电解不活泼金属的无氧酸盐CuCl2阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑阴极：Cu2＋＋2e－===CuCuCl2溶质和溶剂同时被电解活泼金属的无氧酸盐NaCl阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑阴极：2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑增大HCl不活泼金属的含氧酸盐CuSO4阳极：4OH－－4e－===O2↑＋2H2O阴极：2Cu2＋＋4e－===2Cu减小CuO(1)水溶液中，K＋、Na＋、Mg2＋、Al3＋等离子不可能在阴极放电，即用电解相应水溶液的方法不可能得到K、Na、Mg、Al等活泼金属

6、。(2)电解池的阴极不管是惰性电极(Pt、石墨)还是活性电极，都是电解质溶液(或熔融电解质)中的阳离子放电，电极本身不可能溶解。(3)若阴极为H＋放电，则阴极区c(OH－)增大，若阳极为OH－放电，则阳极区c(H＋)增大；若阴极为H＋放电，同时阳极为OH－放电，相当于电解水，电解质的浓度增大(饱和溶液例外)。(4)电解质溶液恢复原状的方法：少什么加什么，少多少加多少。电解池与原电池的异同分类电解池原电池原理电能转化为化学能化学能转化为电能构成阴极、阳极、电解质溶液、电源正极、负极、电解质溶液(盐桥)电极反应阳极发生氧化反应，阴极发生

7、还原反应负极发生氧化反应，正极发生还原反应反应是否自发非自发氧化还原反应自发氧化还原反应人工肾脏可用电化学方法除去代谢产物中的尿素[CO(NH2)2]，原理如下图，下列有关说法正确的是()A．B为电源的正极B．电解结束后，阴极室溶液的pH与电解前相比将升高C．电子移动的方向是B―→右侧惰性电极―→质子交换膜―→左侧惰性电极―→AD．阳极室中发生的反应依次为2Cl－－2e－===Cl2↑、CO(NH2)2＋3Cl2＋H2O===N2＋CO2＋6HCl【答案】D【解析】该装置是电解池，生成氢气的电极得电子发生还原反应为阴极，连接阴极的电

8、极B为负极，则A为正极，生成氮气的为阳极，阳极室反应为6Cl－－6e－===3Cl2↑、CO(NH2)2＋3Cl2＋H2O===N2＋CO2＋6HCl，阴极反应为6H2O＋6e－===3H2↑＋6OH－，电子从负极流向阴极、从阳极流向