1.2.4 电解池的工作原理 课件2022-2023学年高二上学期化学苏教版（2019）选择性必修一.pptxVIP

专题1 化学反应与能量变化 第二单元 化学能与电能的转化第4课时 电解池的工作原理核 心 素 养教 学 目 标宏观辨识与微观探析：理解电解池中电子的移动、阴阳离子的移动、阴阳两极上的反应及其变化、电流形成的过程和原理。1．了解电解的概念，熟悉电解池的构成条件。2．理解电解原理。3．掌握电解池电极反应式的书写。温故知新工业上分别以NaCl和Al2O3为原料，生产金属钠和铝。如何在工业生产中实现此过程？在此过程中能量的转化形式是什么？电解熔融NaCl－ ＋阳极阴极Ⅰ通电前Ⅱ通电后交流讨论1．通电前后，熔融态氯化钠中Na+和Cl-的运动有何差异？请在图中用箭头表示Na+和Cl-的运动情况。Cl-Cl-Cl-Cl-Cl-Cl-Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+交流讨论2．通电后，电极表面分别发生了什么化学反应？请写出两电极上发生反应的电极反应式以及总反应方程式。阳极：________________________________阴极：_________________________________总反应：_______________________________氧化反应2Cl－－2e－===Cl2↑通电还原反应2NaCl ==== 2Na+ Cl2↑2Na＋＋2e－===2Na交流讨论3．请分析电解过程中电子的流向。Cl－Na＋正极负极注意：电子只在外电路定向移动，不能从溶液中移动e－e－阳极阴极1．电解和电解池使直流电通过电解质溶液（或熔融电解质）而在阳极、阴极引起非自发氧化还原反应的过程。(1) 电解(2) 电解池 把电能转化成化学能的装置。阴极阳极氯气钠熔融NaCl 2．电解池构成条件电解法是最强有力的氧化还原手段(1)直流电源阴极：与电源负极相连(2)阴阳极阳极：与电源正极相连(3)电解质溶液或熔融电解质(4)形成闭合回路3．电解池的工作原理：电子流向： 负极→阴极，阳极→正极。e-离子定向移动的方向： e-氧化反应还原反应阳离子→阴极，阴离子→阳极。惰性电极(铂、金、石墨)： 仅导电，不反应阴离子活性电极（除铂、金外的金属）： 既可以导电、又可以参与电极反应阳离子离子导体ooooooooooooooooooooooo观察思考－ ＋e-e-e-e-1．如果利用电解NaCl的装置电解CuCl2溶液，能否得到金属Cu？阴极阳极2．根据实验事实解释，在直流电作用下，CuCl2溶液中哪些离子优先在电极上发生反应，并写出电极反应式和总反应方程式。CuooooooooooooooooooooCl2电解氯化铜溶液实验装置电解 CuCl2 Cu+Cl2↑观察思考装置实验现象实验结论电流计指针发生偏转电解质溶液导电，形成闭合回路b极析出金属铜与负极相连的b极上逐渐覆盖了一层红色固体阴极：Cu2＋＋2e－===Cua极上产生能使湿润的淀粉-KI试纸变蓝且有刺激性气味的气体a极上有氯气生成阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑闭合回路特点：溶液中离子定向移动阴离子阳离子 溶液中氢离子和氢氧根离子定向移动吗？为什么它们没有放电？正极负极氧化性：Cu2+ ＞ H+还原性：Cl- ＞ OH-e－e－阳极阴极4．离子的放电顺序阴极：氧化性强的离子先得电子Ag+Hg2+Fe3+Cu2+(H+)Pb2+ Sn2+ Fe2+Zn2+ Al3+Mg2+Na+Ca2+K+ 注意：1．金属越不活泼的对应阳离子氧化性越强，越容易得电子。 2．阴极电极不放电。阳极：还原性强的离子先失电子?活性电极 S2－ I－Br－Cl－OH－最高价含氧酸根F－ 交流讨论用惰性电极电解下列溶液，写出电极反应式。溶液阴极反应式阳极反应式总反应H2SO4NaOHNa2SO4盐酸NaClCuSO44OH－－4e－===O2↑＋2H2O4H＋＋4e－===2H2↑4H＋＋4e－===2H2↑4OH－－4e－===O2↑＋2H2O 电解 电解 电解 电解 电解2Cl-+2H2O === Cl2↑+H2↑+2OH-2H＋+2Cl－ === Cl2↑+H2↑2H2O === O2↑+2H2↑2H2O === O2↑+2H2↑2H2O === O2↑+2H2↑4OH－－4e－===O2↑＋2H2O4H＋＋4e－===2H2↑2H＋＋2e－===H2↑2Cl－－2e－===Cl2↑2Cl－－2e－===Cl2↑2H＋＋2e－===H2↑4OH－－4e－===O2↑＋2H2O2Cu2＋＋4e－===2Cu 电解2Cu2++2H2O === 2Cu+O2↑+4H+5．电解类型(1)电解水型实例阴极反应式阳极反应式pH变化复原加入物质H2SO44H＋＋4e－===2H2↑4OH－－4e－===O2↑＋2H2ONaOHNa2SO4电解含氧酸、强碱溶液、活泼金属的