1、高中化學(xué)選修4電解池第一課時(shí)2022年7月17日氫氣氧氣 電解電解水 ：2 H2O =2 H2 O2 探究實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)編號(hào)實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象在CuCl2溶液中插入二根碳棒，浸泡一會(huì)取出。用導(dǎo)線將二根碳棒連接起來。接上直流電源，并用濕潤的KI淀粉試紙放在陽極碳棒附近一段時(shí)間。無明顯現(xiàn)象無明顯現(xiàn)象陽極產(chǎn)生氯氣，陰極析出銅 向氯化銅溶液中通入直流電思考1：氯化銅溶液中含有哪些微粒?思考2：通電時(shí)這些微粒各向什么方向移動(dòng)？思考3：猜想在通電時(shí)在陽極和陰極各會(huì)發(fā)生什么樣的電極反應(yīng)？產(chǎn)物可能是哪些？陽離子：Cu2+ 、H+ 陰離子：Cl- 、OH-Cu2+ 、H+向陰極區(qū)移動(dòng)； Cl- 、OH-向陽極區(qū)移動(dòng)Cl

2、-Cl2 OH-O2 H2O H+ + OH- CuCl2 Cu2+2Cl- 陰極區(qū)：Cu2+Cu H+H2陽極區(qū)：思考4：根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，兩極上的電極反應(yīng)分別是什么？ 發(fā)生又是什么反應(yīng)？陽極： 發(fā)生 反應(yīng)；陰極： 發(fā)生 反應(yīng)；2Cl 2e = Cl2Cu2+ + 2e = Cu氧化還原總反應(yīng)：CuCl2 Cu + Cl2使電流通過電解質(zhì)溶液而在陰陽兩極引起氧化還原反應(yīng)的過程叫做電解。電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能電解池1.電解：使直流電通過電解質(zhì)溶液而在陰、陽兩極引起 氧化還原反應(yīng)的過程，叫做電解。3.構(gòu)成電解池的條件：直流電源；陰極:與電源負(fù)極相連陽極:與電源正極相連電極：電解質(zhì)溶液或熔融電解質(zhì)；2.電解

3、池：電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能的裝置。一、電解原理形成閉合回路。還原反應(yīng)氧化反應(yīng)【學(xué)以致用1】練習(xí)：判斷下列裝置屬于電解池的是（ ） 分析電子流向？4.電子流動(dòng)方向和離子定向移動(dòng)方向電子： 電源的 極 電源的 極 電解池的 極 電解質(zhì)溶液 電解池的 極負(fù)陰正陽離子：陽離子移向 極； 陰離子移向 極；陰陽異性相吸在CuCl2溶液中向陽極移動(dòng)的有Cl和OH，向陰極移動(dòng)的有Cu2+、H+，為什么在陽極放電的是Cl，在陰極放電的是Cu2+？與離子得失電子能力的強(qiáng)弱有關(guān)思考?放電能力：影響離子放電的因素：離子得失電子的能力離子的濃度陰極（發(fā)生還原反應(yīng)） 氧化性強(qiáng)的離子先得電子。Ag+ Hg2+ Fe3+ Cu2+

4、H+Pb2+Sn2+Fe2+Zn2+Al3+Mg2+Na+Ca+K+陽極：（發(fā)生氧化反應(yīng)）還原性強(qiáng)的離子先失電子。S2-I-Br-Cl-OH含氧酸根如為活潑金屬電極，則為金屬首先失去電子而溶解。如為惰性電極，則為溶液中陰離子失去電子而放電。石墨和鉑電極不需要考慮電極材料需要考慮電極材料二、電解規(guī)律（用惰性電極電解）1、電解含氧酸、強(qiáng)堿溶液、活潑金屬的含氧酸鹽溶液時(shí)， 如電解H2SO4、HNO3、NaOH、Na2SO4等溶液陽極 ： 4OH4e2H2O +O2陰極： 4H+ +4e2H2 總反應(yīng)：2H2O O2 +2H2 電解 電解后溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù) ，若要恢復(fù) 原來的濃度，只需加入一定量的

5、 即可。實(shí)質(zhì)：電解水增大水2、電解無氧酸溶液(氫氟酸除外)、不活潑金屬的無氧酸鹽溶液，如電解鹽酸、CuCl2溶液等陽極： 2Cl 2eCl2陰極： 2H+ +2e H2 總反應(yīng)：2HCl Cl2 + H2 電解 電解后溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù) ，若要恢復(fù)原來的組成和濃度，需加入一定量的 (通入一定量的HCl氣體)實(shí)質(zhì)：電解質(zhì)本身被電解減小溶質(zhì)3、電解不活潑金屬的含氧酸鹽時(shí)，電解質(zhì)和水都有一部分被電解，如電解CuSO4溶液、AgNO3溶液等。陽極 ： 4OH4e2H2O +O2陰極： 2Cu2+ +4e2Cu總反應(yīng)： 2CuSO4 +2H2O 2Cu+O2 +2H2SO4 電解 電解后原溶液中溶質(zhì)的

6、質(zhì)量分?jǐn)?shù) ，若要恢復(fù)原來的組成和濃度，需加入一定量 。減小金屬氧化物4、電解活潑金屬的無氧酸鹽溶液時(shí)，電解質(zhì)和水都有一部分被電解，如電解NaCl溶液等。電解后原溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù) ，若要恢復(fù)原來的組成和濃度，需通入一定量的 。陽極 (C)： 2Cl 2eCl2陰極 (C)： 2H+ +2e H2 總反應(yīng)：2NaCl+2H2O2NaOH+ Cl2 + H2 電解減小HCl二、電解規(guī)律（用活性電極電解）1、以兩根銅棒做電極，電解NaCl溶液。陽極 (Cu)： Cu 2eCu2+陰極 (Cu)： 2H+ +2e H2 2、以兩根銅棒做電極，電解CuSO4溶液。陽極 (Cu)： Cu 2eCu2+陰

7、極 (Cu)： Cu2+ +2e Cu【總結(jié)電解反應(yīng)式的書寫】1.分析溶液中存在的所有離子（包括水的電離）、并分成陽離子組和陰離子組。2.根據(jù)放電規(guī)律，陽離子在陰極發(fā)生還原反應(yīng)，而陰離子在陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，完成電極反應(yīng)式。（注意得失電子守恒）3.由陰陽兩電極反應(yīng)式，合并得總反應(yīng)式。（弱電解質(zhì)的須保持分子形式）一看陽極材料，二看離子放電順序?！緦W(xué)以致用2】以石墨碳棒為電極，請(qǐng)寫出分別電解下列溶液時(shí),在陰、陽兩極上發(fā)生的電極反應(yīng)式及總的化學(xué)方程式。(1)KCl溶液: (2)AgNO3溶液: 陽極：4OH-4e-2H2O+O2 陰極：Ag+ +e- Ag陽極：2Cl-2e-=Cl2陰極：2H+2e-

8、=H2 (2H2O 2H+2OH-)總反應(yīng)： 2KCl+2H2O2KOH+ Cl2 + H2 電解總反應(yīng)式：4Ag+ + 2H2O = 4Ag + O2+4H+電解OH出現(xiàn)在哪個(gè)極？H+出現(xiàn)在哪個(gè)極？規(guī)律：放氫余堿，放氧余酸。下圖所示裝置中，a、b都是惰性電極，通電一段時(shí)間后，b極附近溶液呈紅色。下列說法正確的是 ( ) AX是正極，Y是負(fù)極 BX是負(fù)極，Y是正極 CCuSO4溶液的PH值逐漸減小 DCuSO4溶液的PH值不變【學(xué)以致用3】a X Y bPtCuCuSO4溶液NaCl和酚酞溶液放氫余堿陰極負(fù)極正極陽極陽極陰極AC 從H+ 、Cu2+ 、Na+ 、Cl-、SO42-五種離子中選出兩種離子組成電解質(zhì)，按下列要求進(jìn)行電解，用電解質(zhì)的化學(xué)式填空（使用惰性電極電解） 電解過程中溶液的pH增大的有 ； 電解過程中溶液的pH減小 的有 ； 電解過程中溶液的pH不變的有 。 【學(xué)以致用4】NaCl、HClCuSO4、H2SO4Na2SO4在50mL 0.2mol/L的硫酸銅溶液中插入兩個(gè)電極，通電電解(不考慮水分蒸發(fā))，則： 若兩極均為銅片，電解過程中溶液溶質(zhì)濃