人教版选修电解池公开课课件.ppt

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1、第三节 电解池,第一课时,复习原电池：,1、原电池是把 转化为 的装置。,化学能,电能,2、原电池的构造：,两个电极,电解质溶液。,导线,（1）,（2）,（3）,3、原电池的原理：,自发进行的氧化还原反应都能组装成原电池。,4、组装原电池的原理：以铜锌原电池为例说明。,正极,负极,电解液,Cu,Zn,H2SO4,电极反应,2H+2e-=H2,Zn 2e-=Zn2+,原电池反应,Zn+2H+=Zn2+H2,1.掌握电解的原理 2.掌握常见阴阳离子的放电顺序3.能够正确书写电极反应式4.准确区分原电池与电解池,问题展示,1、电解的概念,使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化、还原反应的过程叫做

2、电解。,特点：,在电场的作用下，氧化还原反应被强迫进行,电解池（槽）是把 能转化成 能 的装置,电,化学,人教版选修4 4.3电解池(共42张PPT),人教版选修4 4.3电解池(共42张PPT),2、构成电解池的条件,（1）直流电源。（2）两个电极。与电源的正极相连的电极叫做，与电源的负极相连的电极叫做。（3）电解质溶液或熔融态电解质。,阳极,阴极,（4）形成闭合回路。,与原电池比较,人教版选修4 4.3电解池(共42张PPT),人教版选修4 4.3电解池(共42张PPT),课堂练习,分析下图，哪个是原电池，哪个是电解池,人教版选修4 4.3电解池(共42张PPT),人教版选修4 4.3电解

3、池(共42张PPT),人教版选修4 4.3电解池(共42张PPT),人教版选修4 4.3电解池(共42张PPT),3、电解池的反应原理,还原反应,Cu2 2eCu,电解质溶液,氧化反应,2Cl2eCl2,阴离子,阴极,阳极,石墨 石墨,正极,负极,阳离子,e,e,e,e,总反应：,阴还、阳氧,溶液中离子定向移动：阳离子 阴极 阴离子 阳极,导线上电子定向移动：负极 阴极 阳离子 阴离子 阳极 正极,导电即电解,人教版选修4 4.3电解池(共42张PPT),人教版选修4 4.3电解池(共42张PPT),分为:活性电极和惰性电极,石墨（C）或铂(Pt)、金（Au）等惰性电极 电极本身不参与电极反应

4、，吸引溶液中阴离子放电,当阳极是活泼金属时,为活性阳极。M-n e-=Mn+电极本身失电子被氧化溶解，电解质不参与电极反应。,阳极是 与外界电源的正极相连的电极。,（失电子，氧化反应）,S2-I-Br-Cl-OH-含氧酸根离子F-,阴极是 与外界电源的负极相连的电极。只起导电作用，不反应,4.电极材料,人教版选修4 4.3电解池(共42张PPT),人教版选修4 4.3电解池(共42张PPT),讨论：电解CuCl2溶液时,【思考】CuCl2溶液中只有Cu2+和Cl-吗?为什么是Cu2+和Cl-放电？,人教版选修4 4.3电解池(共42张PPT),人教版选修4 4.3电解池(共42张PPT),Ag

5、+Hg2+Fe3+Cu2+H+Pb2+Sn2+Fe2+Zn2+H+(H2O)Al3+Mg2+Na+Ca2+K+,阴极：（阳离子）,阳极：,活性电极 S2-I-Br-Cl-OH-含氧酸根离子F-,5.常见放电顺序,溶液中永远不放电。,SO42-NO3-CO32-,只在熔融状态下放电。,人教版选修4 4.3电解池(共42张PPT),人教版选修4 4.3电解池(共42张PPT),1.分析用石墨电极电解下列溶液时，阴、阳极上的放电离子(1)HCl(2)NaCl(3)CuSO4(4)Na2SO4(5)H2SO4,巩固练习,人教版选修4 4.3电解池(共42张PPT),人教版选修4 4.3电解池(共42张

6、PPT),电解质溶液用惰性电极电解的示例：,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,不活泼金属的无氧酸盐,CuCl2,阳极：2Cl-2e-=Cl2阴极：Cu2+2e-=Cu,增大,CuCl2,活泼金属的无氧酸盐,NaCl,阳极：2Cl-2e-=Cl2阴极：2H+2e-=H2,增大,HCl,不活泼金属的含氧酸盐,CuSO4,阳极：4OH-4e-=O2+2H2O阴极：2Cu2+4e-=2Cu,减小

7、,Cu(OH)2？,CuO,人教版选修4 4.3电解池(共42张PPT),人教版选修4 4.3电解池(共42张PPT),A、a为负极，b为正极 B、a为阳极，b为阴极 C、电解过程中，d电极质量增加 D、电解过程中，氯离子浓度不变,阴极,阳极,1.如右图是电解氯化铜溶液的装置,其中c、d为石墨电极，则下列有关判断正确的是,C,达标检测,人教版选修4 4.3电解池(共42张PPT),人教版选修4 4.3电解池(共42张PPT),2.电解CuCl2溶液时,如果阴极上有1.6g铜析出，则阳极上产生的气体体积约为多少升（标准状况）？,0.56L,达标检测,本节小结,1.掌握电解的原理 2.常见阴阳离子

8、的放电顺序3.能够正确书写电极反应式,第三节电解池,第二课时 电解反应分类 电极反应式的书写,6、电极反应的书写,找出溶液中所有离子,按放电顺序写出阴阳极反应,加和得到总反应,若放电离子是由弱电解质（如：H2O）电离，则总反应中需将其变成弱电解质分子（如：H2O）所有总反应的条件均为“电解”,参考：原电池电极反应式的书写方法,用惰性电极进行的电解：,装置,（1）电解CuCl2溶液。,阳极反应 阴极反应,2Cl-2e-=Cl2,Cu2+2e Cu,电解池反应：,CuCl2=Cu+Cl2,电解,CuCl2,常见习题：,（1）用石墨电极电解氯化铜溶液，当阴极质量增重6.4克时，阳极产生的气体的体积？

9、（标况下）,（2）用石墨电极电解氯化铜溶液（足量），一段时间后，停止电解，此时若想将溶液恢复成原来的溶液应当加入适量的（）。,CuCl2固体,电子守恒：,（3）用石墨电极电解氯化铜溶液的反应特点：,只生成两种物质:,一种固体和一种气体。,常用于框图推断的突破口。,电解电解质溶液生成两种物质的一般只考CuCl2。,（2）电解质是NaNO3溶液,NaNO3,阳极,NO3-,OH-,4OH-4e-=O2+2H2O,阴极,H2O H+OH-,阳极区溶液酸性,增强,PH值减小,只能意会，不能写出来,Na+,H+,4H+4e-=2H2,阴极区溶液碱性,增强,PH值增大,只能意会，不能写出来,H2O H+O

10、H-,电解实质：,2H2O=2H2+O2,电解,（2）电解质是硫酸溶液,H2SO4,阳极,4OH-4e-=O2+2H2O,阴极,4H+4e-=2H2,电解反应,2H2O=2H2+O2,电解,电解实质是电解水，H2SO4物质的量没变,硫酸的浓度 酸性 PH值。,变大,增强,减小,（2）电解质是氢氧化钠溶液,阳极,4OH-4e-=O2+2H2O,阴极,4H+4e-=2H2,电解反应,2H2O=2H2+O2,电解,NaOH,电解实质是电解水，NaOH物质的量没变,NaOH的浓度 碱性 PH值。,变大,增强,增大,常见习题：,（1）用石墨电极电解NaOH溶液，一段时间后，停止电解，此时若想将溶液恢复成

11、原来的溶液应当加入适量的（）。,水,（2）用石墨电极电解氢氧化钠、硫酸、硝酸、硫酸钠、碳酸钠等溶液的反应特点：,只生成两种,气体（H2和O2）。,常用于框图推断的突破口。,体积比 2：1,NaCl,阳极,阴极,Na+,H+,2H+2e-=H2,H2O H+OH-,Cl-,OH-,2Cl-2e-=Cl2,阴极区溶液碱性,增强,PH值增大,只能意会，不能写出来,生成NaOH,电解离子方程式：:,2NaCl+2H2O=2NaOH+H2+Cl2,电解,阴极,阳极,（3）电解质是NaCl溶液,2Cl-+2H2O=2OH-+H2+Cl2,电解,阴极,阳极,人教版选修4 4.3电解池(共42张PPT),人教

12、版选修4 4.3电解池(共42张PPT),（3）电解质是MgCl2溶液,Na2S,阳极,阴极,2H+2e-=H2,电解反应,MgCl2+2H2O=Mg(OH)2+H2+Cl2,电解,常见习题：,（1）用石墨电极电解1升氯化钠溶液（足量），当阴极收集到1.12升（标况）的 气体时，阳极收集到。,不考虑溶液体积变化，此时溶液PH值。,H2,1.12升氯气,13,2Cl-2e-=Cl2,人教版选修4 4.3电解池(共42张PPT),人教版选修4 4.3电解池(共42张PPT),（2）用石墨电极电解氯化钠溶液，一段时间后，停止电解，此时若想将溶液恢复成原来的溶液应当加入适量的（）。,HCl,（3）若X

13、、Y都是石墨电极，a是饱和NaCl溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞试液，则,X是 极，电极反应:,阴,2H+2e-=H2,X极附近观察到的现象是:,溶液变红，有气体产生。,人教版选修4 4.3电解池(共42张PPT),人教版选修4 4.3电解池(共42张PPT),（3）若X、Y都是石墨电极，a是饱和NaCl溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞试液，则,Y是 极，电极反应:,阳,2Cl-2e-=Cl2,检验该电极反应产物的方法是:,用湿润的淀粉碘化钾试纸检验该气体，试纸变蓝，证明是氯气。,写出电解反应的离子方程式:,2Cl-+2H2O=2OH-+H2+Cl2,电解,人教版选修4

14、4.3电解池(共42张PPT),人教版选修4 4.3电解池(共42张PPT),（4）用石墨电极电解氯化钠溶液的特点：,生成三种物质,两种气体氢气和氯气,氢氧化钠溶液,三种物质间都能反应的是氯气,常用于推断。,H2+Cl2=2HCl,2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O,人教版选修4 4.3电解池(共42张PPT),人教版选修4 4.3电解池(共42张PPT),NaCl,H2O,Cl2,NaOH,H2,点燃,HCl,NaClO,NaCl,NaCl,H2O,HClO,阳极反应,阴极反应,电解反应,4OH-4e-=O2+2H2O,Cu2+2e-=Cu,2CuSO4+2H2O=2Cu+O2

15、+2H2SO4,电解,2Cu2+2H2O=2Cu+O2+4H+,电解,离子方程式,阳极产生,阴极产生,（4）电解质是CuSO4,写出电解硝酸银的电极反应和电解池反应,阳极反应,阴极反应,电解反应,4OH-4e-=O2+2H2O,Ag+e-=Ag,4AgNO3+2H2O=4Ag+O2+4HNO3,电解,4 Ag+2H2O=4Ag+O2+4H+,电解,离子方程式,常见习题：,（1）用石墨电极电解2升硫酸铜溶液（足量），当阳极产生1.12升 气体时，阴极质量增重 克，如不考虑溶液体积改变，此时溶液的PH值。,6.4,氧气,1,（2）用石墨电极电解M(NO3)x溶液，当阳极收集到1.12升气体时，阴极

16、质量增重6.4克,则x=。M是 元素,Cu,2,(3)用石墨电极电解硫酸铜溶液，一段时间后停止电解，若想恢复成原来溶液，应当加入适量。,CuO、CuCO3,O2 4e 2Cu,（4）用石墨电极电解硫酸铜、硝酸铜、硝酸银溶液的特点。,生成三种物质:金属单质、酸、气体（氧气）,三者之间相互反应中，只有一种能与其它都反应金属铜或银。常用于推断。,较难,(5)用石墨电极电解硫酸铜溶液，一段时间后发现两个电极分别收集到的气体都是2.24升，此时停止电解，溶液体积为2L,阴极析出铜的质量？溶液pH?,阳极反应,阴极反应,4OH-4e-=O2+2H2O,Cu2+2e-=Cu,硫酸,4OH-4e-=O2+2H

17、2O,2H+2e-=H2,设：铜为x摩尔，由转移电子守恒可知,X=0.1,6.4克,pH=1,惰性电极电解溶液总结：,（1）阴极产生的气体一定是,H2,（2）有金属生成的电极一定是,阴极,（3）阳极产生的气体有,O2 Cl2,（4）酸产生在 碱产生在。,阴极,阳极,（5）溶液PH值计算，用转移电子。,酸性溶液：一个电子一个H+,碱性溶液：一个电子一个OH,（6）电解生成三种物质的常考：NaCl、CuSO4,1.用惰性电极实现下列电解实验，其说法正确的是 A电解稀硫酸溶液，实质上是电解水，故溶液p H不变B电解稀氢氧化钠溶液，要消耗OH，故溶液pH减小C电解硫酸钠溶液，在阴极上和阳极上析出产 物

18、的物质的量之比为1:2D电解氯化铜溶液，在阴极上和阳极上析出产 物的物质的量之比为1:1,D,达标检测,2.原电池和电解池,（1）是 池（2）是 池,原电,电解,（1）中Fe是 极 石墨C是 极（2）中Fe是 极 石墨C是 极,负,阳,阴,正,写出各电极电极反应,Fe 2e-=Fe2+2Fe3+2e 2Fe2+,2Cl-2e-=Cl2 2H+2e-=H2,3.分析下面所示装置的电极名称及电极反应情况,H+,4.若以银作电极电解硝酸银溶液写出各电 极反应,注意：,活性阳极,达标检测,5.分析下列装置的电极反应式，并判断A、B、C溶液PH值的变化及产物的量之比。,巩固练习,+,-,阴,阳,阴,阳,阴,阳,Ag Ag,Cu O2,H2 O2,