1、第四章 电化学基础 第3节 电解池 第1课时 人教版 选修四化学反应原理 实验探究如图所示,接通电源,观察:与电源正极相连的电极有何现象?与电源负极相连的电极有何现象?现象:阳极:有气泡产生,有刺激性气味,能使湿润的KI-淀粉试纸变蓝.阴极:碳棒上有红色的固体析出.Cl2 Cu 通电前:CuCl2=Cu2+2Cl-H2OH+OH-通电后:Cu2+、+移向阴极2Cl-2e-=Cl2 Cu2+2e-=Cu(还原反应)Cl-、OH-移向阳极总反应:阴极:阳极:Cu2+Cl-OH-原因剖析(氧化反应)一、电解原理1、电解:使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程。知 识 体 系 2、电
2、解池:把电能转化为化学能的装置。(1)构成条件:直流电源;两个电极;电解质溶液或熔融电解质;形成闭合回路。阴极:与电源负极相连阳极:与电源正极相连(2)电极名称及电极反应:阳极:与电源正极相连;失电子,发生氧化反应。阴极:与电源负极相连;得电子,发生还原反应。阴极阳极电极反应式:阴极:阳极:2Cl 2e Cl2 Cu2+2e Cu 还原反应氧化反应总反应式:2Cl+Cu2+Cu+Cl2 电解 电解池中正阳氧(3)三大流向:电子流向:阴极阳极e-e-H+Cu2+由负极流出,流向阴极;由阳极流出,流回正极。电流流向:与电子流向相反。离子流向:阳离子移向阴极,阴离子移向阳极。温馨提示:1.电解时,外
3、电路有电子通过,而在电解质溶液 中依靠阴阳离子的定向移动形成电流。2.电子本身不会通过电解质溶液,它会被阳离子得到。Cl-OH-失电子能力:得电子能力:阳极:Cl-、OH-Cl-OH-阴极:Cu2+、H+Cu2+H+放电顺序 深 度 思 考 【思考】为什么阴极最终是Cu2+得电子,而不是H+得电子,阳极最终是Cl-失电子而不是OH-失电子?(请从得失电子的能力分析。)Cu2+Cl-H+OH-得电子失电子阴极:氧化性强的阳离子先得电子阳极:谁先失电子,首先判断阳极的电极材料,Ag+Fe3+Cu2+H+(酸)Pb2+Fe2+Zn2+H+(水)Al3+Mg2+Na+Ca2+K+金属(除Pt、Au)S
4、2IBrClOH 含氧酸F较活泼金属作阳极惰性电极(如C、Pt、Au)4.放电顺序 只在熔融状态下放电,在水溶液中永远不放电。在水溶液中永远不放电。(1)写出下列装置的电极反应式 阴极:4OH-4e=O2+2H2O 阳极:总反应:2Cu2+4e-=2Cu【典例示范】(2)若把碳棒换成铁的电极反应式?【学以致用】写出下列装置的电极反应式:【思考】书写电极反应式的一般思路?小结提高 书写电极反应式的一般思路:首先判断阴阳两极,分析 阳极材料是活泼电极还是惰性电极。根据电解池中正阳氧,熟记放电顺序,最后分析写出电解反应式。分析溶液中阴阳两极 附近有哪些离子,别忘了水的电离。如图所示装置,指出A、B池
5、的名称、电极名称、电极反应式、两池pH值的变化情况。【挑战极限】作业:小题巧练27 再见Thank you阴极:2Na+2e-=2Na (氧化反应)阳极:2Cl-2e-=Cl2 (还原反应)总式:2NaCl 2Na+Cl2 电解阴极 阳极 氯 气 钠 熔融NaCl 【思考】分析电解反应(用惰性电极时)一般思路?若将NaCl溶液换成熔融的氯化钠,则电极反应为?电解规律(惰性电极)小结 阳极:S2-I-Br-Cl-OH-含氧酸根 F-与区:电解本身型 如CuCl2、HCl 与区:放氢生碱型 如NaCl 与区:放氧生酸型 如CuSO4、AgNO3 与区:电解水型 如Na2SO4、H2SO4、NaOH
6、 阴极:Ag+Fe3+Cu2+H+Fe2+Zn2+(H+)Al3+Mg2+Na+【思考3】电解氯化铜溶液时,溶液中Cu2和Cl放电基本完 毕后,电解过程是否也就停止了呢?溶液中Cu2+和Cl放电完毕后,原溶液变为纯水,此时实际上是电解水的过程,所以:阴极:4H+4e=2H2 阳极:4OH 4e=2H2O+O2 总反应:2H2O=2H2+O2 电解加CuCl2 变小思考1:电解后氯化铜的浓度如何变化?思考2:若要使电解质溶液复原,怎么办?1、试写出下列装置中所发生的电极反应方程式 石墨 石墨 粗铜 纯铜 纯铜 铁 CuSO4溶液 CuSO4溶液 CuSO4溶液(A)(B)(C)【挑战自我】2、如
7、图所示装置,指出A、B池的名称、电极名称、电极反应式、二池pH值的变化情况。(A)(B)(C)(D)CuSO4 AgNO3 AgNO3NaHSO4 AgCuCuCPtPtAgFe3.写出下列装置的电极反应式,并判断A、B、C溶液 PH值的变化。4.如上图所示,通电后A极上析出Ag,有关叙述正确的是 A.P是电源的正极 B.F极上发生的反应为:4OH-4e-=2H2O+O2 C.电解时,甲、乙、丙三池中,除E、F两极外,其余电极均 参加了反应 D.通电后,甲池的PH减小,而乙、丙两池溶液的PH不变 B 5.用铂电极电解下表中各组物质的水溶液,电解一段时间以后,甲、乙两池中溶液的pH值均减小,而在和两极,电极产物的物质的量之比为12的是 甲 乙 A B C D 甲 KOH H2SO4 Na2SO4 CuSO4 乙 CuSO4 AgNO3 HCl HNO3 D6.为下图所示装置中,a、b都是惰性电极,通电一段时间后,b极附近溶液呈红色。下列说法正确的是 AX是正极,Y是负极 BX是负极,Y是正极 CCuSO4溶液的PH值逐渐减小 DCuSO4溶液的PH值不变 a XYbPtCuCuSO4溶液 NaCl和酚酞溶液 AC 练习1、分析下图,哪个是原电池,哪个是电解池。