电解原理及其规律培训讲学.ppt

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1、电解原理及其规律【考点分析】电解池和原电池是高考中几乎每年必考，试题题目常考常新，通常联系生产生活、物质制备等为背景考查。其中电极反应式的书写，根据电极变化判断电极材料，电解池、原电池的判断，综合运用知识解决问题等，是重点考查内容。1.了解电解池的构成，理解电解原理。2.掌握常见离子在阴阳两极上的放电顺序，能够准确判断两极的产物及变化，能够正确书写电极反应及总反应方程式。【学习目标】【活动探究一】电解原理【例1】如何实现反应：Cu+H2SO4=CuSO4+H2画出简图，写出相应的电极反应。石墨电极Cu电极硫酸溶液阳极：Cu-2e-=Cu2+阴极：2H++2e-=H2↑

2、总反应：Cu+2H+Cu2++H2通电电解是最强有力的氧化还原手段构成电解池条件：直流电源、电解质溶液或熔融电解质、固体电极材料、形成闭合回路。一、电解原理(1)构成条件：直流电源、电解质溶液或熔融电解质、固体电极材料、形成闭合回路。电能转化为化学能。3.电解池:1.电解定义：在———————作用下，电解质在两个电极上分别发生———————和————————的过程。直流电流氧化反应还原反应2.能量转化形式:(2)工作原理：氧化还原阳极阴极2Cl--2e-=Cl22Na++2e-=2Na阳极移向正极负极移向阴极阴离子移向阳极，阳离子移向阴极与电源负极相连的电极为阴极与电

3、源正极相连的电极为阳极【活动探究一】电解原理【例1】如何实现反应：Cu+H2SO4=CuSO4+H2画出简图，写出相应的电极反应。若长时间电解将会有什么现象？写出相应的电极反应。石墨电极Cu电极硫酸溶液阳极：Cu-2e-=Cu2+阴极：2H++2e-=H2↑总反应：Cu+2H+Cu2++H2通电长时间电解：阳极继续消耗，阴极析出紫红色固体阳极：Cu-2e-=Cu2+阴极：Cu2++2e-=Cu电解是最强有力的氧化还原手段思考：为什么阴极会有铜析出？4.离子放电顺序：活泼金属作阳极>S2-＞I-＞Br-＞Cl-＞OH－＞含氧酸根(1)阳极上（氧化反应Pt、Au、C除外）

4、：阴离子放电顺序(2)阴极上（还原反应）电极不参与电极反应，发生反应的是溶液中的阳离子。阳离子在阴极上放电顺序是：上述顺序基本上是金属活动性顺序，越活泼的金属，其阳离子越难得到电子，但Fe3+氧化性较Cu2+强。Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+浓度大【例2】某水溶液中含等物质的量的硫酸铜和氯化镁，惰性电极电解，写出各阶段的电解反应式及化学方程式。第一阶段：阳极：2Cl--2e-=Cl2↑阴极：Cu2++2e-=Cu总反应：CuCl2Cl2↑+Cu第二阶段：阳极：4OH--

5、4e-=2H2O+O2↑阴极：4H++4e-=2H2↑总反应：2H2O2H2↑+O2↑【活动探究一】电解原理【直击高考】1.（2017卷2—11）用电解氧化法可以在铝制品表面形成致密、耐腐蚀的氧化膜，电解质溶液一般为混合溶液。下列叙述错误的是（）A．待加工铝质工件为阳极B．可选用不锈钢网作为阴极C．阴极的电极反应式为：D．硫酸根离子在电解过程中向阳极移动C【过渡训练】某溶液中含有氯化钠和硝酸两种溶质，他们的物质的量之比为3:2，用石墨作电极电解该混合溶液时，回答：(1)根据电极产物，电解过程可分为几个阶段？(2)电解过程中，溶液的pH如何变化？(3)电解过程中，阳极产

6、物和阴极产物分别为？第一阶段：阳极：阴极：总反应：2Cl--2e-=Cl2↑2H++2e-=H2↑2HCl==H2↑+Cl2↑通电第二阶段：阳极：阴极：总反应：2NaCl+2H2O=H2↑+Cl2↑+2NaOH通电2Cl--2e-=Cl2↑2H++2e-=H2↑第三阶段：阳极：阴极：总反应：2H2O=2H2↑+O2↑通电4OH--4e-=2H2O+O2↑4H++4e-=2H2↑S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根>F-K+、Ca2+、Na+、Mg2+·······H+Cu2+、Fe3+、Ag+ⅠⅢⅡⅣⅡ与Ⅲ区：电解水型（如Na2SO4）Ⅰ与Ⅳ区：电解电解质型

7、(如CuCl2)Ⅰ与Ⅲ区：放氢生碱型(如NaCl)Ⅱ与Ⅳ区：放氧生酸型（如CuSO4、AgNO3）二、电解规律类型【活动探究二】电解规律【例3】以石墨为电极分别电解水和饱和食盐水，关于两个电解池反应的说法正确的是（）A．阳极反应式相同B．电解结束后所得液体的pH相同C．阴极反应式相同D．通过相同电量时生成的气体总体积相等（同温同压）C【活动探究二】电解规律【变式】用惰性电极电解下列各组中的三种电解质溶液，在电解的过程中，溶液的PH依次为升高，不变，降低的是（　　）A．AgNO3CuCl2Cu(NO3)2B．KClNa2SO4CuSO4C．CaCl2K