高中化学选修4电解池课件-人教版讲述.ppt

一、电解原理 直流电源 电极 电解质 电极反应 阴极: 阳极: 总反应: Cu2+ Cl– Cl– Cu2+ + 2e ＝ Cu 2Cl－－2e ＝Cl2↑ Cu2+ + 2Cl－ CuCl2 （还原反应） （氧化反应） 被还原 得e 失e 被氧化 （放出Cl2↑） （析出Cu） 电解氯化铜原理 CuCl2 ＝ Cu2++2Cl– 阴极 阳极 Cu +Cl2↑ Cu +Cl2↑ （氧化还原反应） 1、电解原理 在外加直流电源的作用下，电解质的阴阳离子在阴阳两极发生氧化还原反应的过程，叫电解。 ⑴ 电流是发生氧化—还原反应的根源、动力。 ⑵ 阴阳离子在做定向运动导电的同时，也就在两极发生了氧化还原反应，生成了新物质；而金属导电是由自由电子的定向运动形成，无反应发生，无新物质生成，两者有本质区别。 明 确 定义： 把电能转化为化学能的装置。 组成： 两个电极、 电解质溶液、 直流电源 电极 阳极： 与外电源正极相连的电极，出电子，氧化反应。 阴极： 与外电源负极相连的电极，进电子，还原反应。 惰性电极： C、Pt、Au等，不论做阴极、阳极， 本身都不反应。 活泼电极： Fe、Cu、Ag等,做阴极本身不反应, 做阳极，本身被氧化溶解。 电 解 池 电极材料 2、 3、构成电解池的条件： ①直流电源； 与电源负极相连的电极为阴极 与电源正极相连的电极为阳极 ②电极 ③电解质溶液或熔融电解质； ④ 形成闭合的回路 判断下列属于何种电池？ 4.电解池电极反应规律（阳氧阴还） (1)阴极：得电子，还原反应 ①电极本身不参加反应 ②一定是电解质溶液中阳离子“争”得电子 (2)阳极：失电子，氧化反应 ①若为金属（非惰性）电极，电极失电子 ②若为惰性电极，电解质溶液中阴离子“争”失电子 分析电解反应的一般思路： 明确溶液中存在哪些离子 根据阳极氧化，阴极还原分析得出产物 阴阳两极附近有哪些离子 重点 要判断电极反应的产物，必须掌握离子的放电顺序。 阳极： ①活性材料作电极时：金属在阳极失电子被氧化成阳离子进人溶液，阴离子不容易在电极上放电。 ②用惰性电极(Pt、Au、石墨、钛等)时：溶液中阴离子的放电顺序（由难到易）是： S 2-SO32-I -Br -Cl -OH -NO3 -SO42-(等含氧酸根离子）F- Ag+Fe3+Cu2+H+Pb2+Sn2+Fe2+Zn2+(H+) Al3+Mg2+Na+Ca+K+ 注：当离子浓度相差较大时，放电顺序要发生变化，相同时按H+,不同时按（H+） 无论是惰性电极还是活性电极都不参与电极反应，发生反应的是溶液中的阳离子。 阳离子在阴极上放电顺序是： 阴极: 想一想： 若以铜为阳极,铁为阴极,电解氯化铜溶液，情况又如何？ 练习：完成下列溶液的电极反应。  (以石墨为电极电解) 硫酸溶液： 盐酸： NaOH溶液: CuBr2溶液： KCl溶液： CuSO4溶液： Na2SO4溶液： 电极反应式、电解方程式的书写： 阳极：4OH- - 4e- = 2H2O + O2↑ 阴极：4H+ + 4e- = 2H2↑ 总反应： 2H2O 2H2↑ + O2↑ 阳极： 2Cl - - 2e- == Cl2↑ 阴极： 2H+ + 2e- == H2 ↑ 阳极：Cu – 2e- = Cu 2+ 阴极：Cu 2+ + 2e- = Cu 阳极：4OH- - 4e- = 2H2O + O2↑ 阴极：2Cu 2+ + 4e- = 2Cu 总反应： 2CuSO4 + 2H2O 2Cu + 2H2SO4 + O2↑ 电解规律（惰性电极）小结 阳极：S2- I- Br- Cl- OH- 含氧酸根 F- Ⅰ与Ⅲ区：电解本身型 如CuCl2 、HCl Ⅰ与Ⅳ区：放氢生碱型 如NaCl Ⅱ与Ⅲ区：放氧生酸型 如CuSO4、AgNO3 Ⅱ与Ⅳ区：电解水型 如Na2SO4、H2SO4 、NaOH 阴极：Ag+Fe3+Cu2+H+Fe2+Zn2+（H+）Al3+Mg2+Na+ 电解质溶液用惰性电极电解的示例： 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 水电解 仅溶质 电解 溶质和 溶剂同 时电解 含氧酸 H2SO4 强碱 NaOH 活泼金属的含氧酸盐 Na2SO4 无氧酸 HCl 阳极：4OH-→4e-=O2+2H2O 阴极：4H+ + 4e- = 2H2↑ 减小 增大 不变 H2O 阳极：2Cl- → 2e-=Cl2↑ 阴极：2H++2e- = H2↑ 增大 HCl 不活泼金属的