2018_2019学年高中化学第四章电化学基础4.3电解池4.3.1电解原理课件新人教版选修4.ppt

1、第1课时 电解原理,1.会运用电解原理。 2.能说出电解池的结构,会书写电极反应式。,电解原理 1.电解 使电流通过电解质溶液而在两个电极上引起氧化还原反应的过程。 2.电解装置及原理 (1)定义:将电能转化为化学能的装置。 (2)构成。 外加电源。 电解质溶液或熔融电解质。 两个电极 阴极与电源负极相连。 阳极与电源正极相连。,(3)装置。,CuCl2溶液的电解,思考感悟 电解质溶液导电时,一定会有化学反应发生吗? 提示:一定有。因为电解池就是由电能转变成化学能的装置,溶液导电,电极上一定有电极反应。,一、电解池阴阳极的判断及电极反应式的书写 1.阴、阳极的判断,2.电解池中电极反应式和总反

2、应式的书写 阳极电子流出失去电子发生氧化反应;阴极电子流入得到电子发生还原反应。以石墨电极电解CuCl2溶液为例:,特别提醒用惰性电极电解电解质水溶液,除了电解质产生的离子外,要注意增加水电离的H+和OH-,并根据离子放电难易对离子分组排序,即阳离子放电顺序和阴离子放电顺序两组。按照各组首先放电的离子书写电极反应式。合并两个电极反应式得出电解反应的总化学方程式或离子方程式。,二、电解产物的判断 1.阳极产物的判断 (1)活性金属电极 电极金属失电子溶解,生成对应金属阳离子。 (2)惰性电极(Pt、Au、C) 阴离子失电子,生成对应非金属单质。 阴离子放电顺序:S2-I-Br-Cl-OH-含氧酸

3、根F-。 2.阴极产物的判断 与电极材料无关,直接根据阳离子放电顺序进行判断。阳离子放电顺序:Ag+Hg2+Fe3+Cu2+H+(Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Al3+在溶液中不放电)。,特别提醒阴、阳离子的放电顺序不是绝对化的,放电情况与离子性质、溶液浓度、电流和电极材料有关。在理解以上放电顺序时要特别注意,如Pb2+、Sn2+、Fe2+、Zn2+在H+浓度较小时,放电能力排在H+前面,在H+浓度较大时,放电能力排在H+后面。Al3+、Mg2+、Na+、Ca2+、K+只在熔融状态下放电,在水溶液中不放电。,三、以惰性电极电解电解质溶液的规律,特别提醒用惰性电极电解电解质水溶液时,首先要全

4、面分析电解质溶液的组成,找全离子并分为阴、阳两组,然后排出阴、阳离子的放电顺序,写出两极上的电极反应式,根据两极的电极反应式写出总反应方程式。 若阴极为H+放电,则阴极区c(OH-)增大;若阳极区OH-放电,则阳极区c(H+)增大;若阴、阳极分别同时有H+、OH-放电,相当于电解水,电解质溶液浓度增大(饱和溶液例外)。 电解质溶液恢复原状的方法:“析出什么加什么”。,知识点1,知识点2,知识点3,电解原理 【例题1】 下列说法错误的是( ) A.电解质的导电过程是化学变化,而金属的导电是物理变化 B.电解质溶液导电的过程,就是电解质被电解的过程 C.电解质在任何条件下均可以导电 D.电解质溶液

5、导电过程中一定有新物质生成 解析:电解质导电的过程就是被电解的过程,在电解过程中发生氧化还原反应,一定有新物质生成,所以是化学变化。金属导电是靠自由电子的定向移动,无新物质生成,是物理变化。A、B、D项正确。电解质要导电只有在电离的条件下,存在自由移动的离子时才能导电,所以C项错误。 答案:C,知识点1,知识点2,知识点3,点拨电解是一个将电能转化为化学能的过程,属化学变化,其过程如下: 电源负极电解池阴极电解液中的阳离子(被还原) 电解池中阴离子(被氧化)电解池阳极电源正极,知识点1,知识点2,知识点3,电解池阴阳极的判断方法 【例题2】 如图所示,甲是刚浸过NaCl溶液的石蕊试纸,A、B两

6、铜片通过导线连接电源两极,在铜片间的滤纸上滴一滴KMnO4溶液,通电一段时间后,发现A、B间的紫红色圆点向A极移动了一段距离,则与A相连的是电源的 极,可发现滤纸的B极边沿附近有 色出现。,知识点1,知识点2,知识点3,答案:正 蓝,知识点1,知识点2,知识点3,电解质溶液的恢复 【例题3】 用石墨作电极电解1 molL-1 CuSO4溶液,当c(Cu2+)为0.5 molL-1时,停止电解,向剩余溶液中加入下列何种物质可使电解质溶液恢复至原来状态( ) A.CuSO4 B.CuO C.Cu(OH)2 D.CuSO45H2O,答案:B,知识点1,知识点2,知识点3,点拨电解后要恢复原电解质溶液的浓度,须加适量的某物质,该物质可以是阴极与阳极产物的化合物。如用惰性电极电解CuSO4溶液,要恢复原溶液浓度,可向电解后溶液中加入CuO,也可以加入CuCO3,但不能加入Cu(OH)2,因为Cu(OH)2与H2SO4反应生成水,使水量增加。电解质溶液恢复的原则是“析出什么加什么”。,