2023-2024學年選擇性必修1(人教版2019)第四章·化學反應與電能第1課時電解池的工作原理第二節(jié)

電解池原電池知識回顧總反應：

Zn＋2H+

=Zn2+＋H2↑負極：Zn－2e-=Zn2+正極：2H+＋2e-=H2↑負極正極Zn/稀硫酸/CuC/稀硫酸/CuCu與稀硫酸能自發(fā)進行氧化還原嗎？Cu2+電極逐漸溶解，溶液逐漸變藍氫氣Cu＋2H+

Cu2+＋H2↑電解電解是最強有力的氧化還原手段自1800年，伏特發(fā)明了伏打電池后，科學家們紛紛開始利用伏打電池研究電的化學效應，對水、鹽溶液，熔融固體化合物進行通電實驗，其中英國化學家戴維在點解釋議案中發(fā)現了鈉、鉀、鎂、鈣、鍶、鋇等多種元素，成為發(fā)現最多新元素的科學家。電解池的前世今生1833年，英國科學家法拉第，經過一系列的實驗，發(fā)現當把電流作用在氯化鈉的水溶液時，能夠獲得氯氣，這一發(fā)現為氯堿工業(yè)的發(fā)展有重要的促進作用石墨飽和食鹽水目錄電解CuCl2溶液實驗探究01電解池工作原理02習學目標1.了解電解的概念2.了解電解池的構成，理解電解池的工作原理3.掌握電解池電極反應式和電解反應方程式的書寫NO.1電解CuCl2溶液實驗探究【實驗4-2】

在U形管中注入質量分數為25%CuCl2溶液，插入兩根石墨棒作電極材料，把濕潤的碘化鉀淀粉試紙放在與直流電源正極相連的石墨棒(陽極)附近。接通直流電源，觀察U形管內的現象和試紙顏色的變化。【實驗4-2】石墨棒石墨棒+-A濕潤的碘化鉀淀粉試紙生成Cl2生成Cu1、觀察U型管內有什么現象？2、觀察試紙顏色有什么變化？與負極連接的石墨棒上生成Cu與正極連接的石墨棒上生成氣體正極附近試紙變藍，生成Cl2CuCl2溶液Cu2+Cl-Cl-【思】結論：實驗表明，CuCl2溶液在通電條件下生成了Cu和Cl2電能化學能有紅色固體析出有氣泡，有刺激性氣味，濕潤的淀粉KI試紙變藍色銅氯氣思考：電解CuCl2溶液生成Cu和Cl2的原理是什么？oooooooooooooooooooo－＋陰極陽極CuCl2oooooooooooooooooooooooe-e-【電解CuCl2原理】與直流電源負極相連的電極為陰極，發(fā)生還原反應。與直流電源正極相連的電極為陽極，發(fā)生氧化反應。宏觀微觀通電前用石墨電極電解CuCl2溶液通電前：CuCl2Cu2++2Cl-通電時：向陰極遷移向陽極遷移2Cl--2e-=Cl2↑氧化反應放電順序Cl-＞OH-Cu2++2e-=Cu還原反應Cu2+＞H+

放電順序H2OH+OH-+總反應：Cu2++2Cl-Cu+Cl2↑電解思考：電解CuCl2溶液生成Cu和Cl2的原理是什么？放電：離子得失電子發(fā)生氧化還原反應的過程oooooooooooooooooooo－＋陰極陽極CuCl2oooooooooooooooooooooooe-e-【電解CuCl2原理】與直流電源負極相連的電極為陰極，發(fā)生還原反應。與直流電源正極相連的電極為陽極，發(fā)生氧化反應。陽離子Cu2+和H+向陰極移動陰離子OH-和Cl-向陽極移動Cu2+在陰極放電：Cl-在陽極放電：2Cl－－2e－=Cl2↑（氧化反應）Cu2+

＋2e－

=Cu（還原反應）總反應式：CuCl2Cu+Cl2↑電解嘗試小結電解氯化銅溶液這一過程的特點和規(guī)律。與電源正極相連與電源負極相連陰離子移向陽離子移向得電子，發(fā)生還原反應失電子，發(fā)生氧化反應陽極陰極電極、電源、離子、電子移動、電極反應關系電子流出電子流入NO.2電解池的工作原理思考與交流請同學們繪制反映電解池工作原理的示意圖1、注明電解池的組成。2、標明氧化反應和還原反應發(fā)生區(qū)域。3、標明電子的運動方向和陰陽離子的遷移方向。繪制要求：電解池工作原理示意圖陽離子遷移方向陰離子遷移方向發(fā)生氧化反應發(fā)生還原反應－＋陽極陰極e-e-電子導體離子導體陽極發(fā)生氧化反應還原劑陰極發(fā)生還原反應氧化劑1．電解：使電流通過電解質溶液(或熔融電解質)而在陽極、陰極引起氧化還原反應的過程。注意：①電流應是直流電

②熔融態(tài)的電解質也能被電解2．電解池：將電能轉化為化學能的裝置(也稱電解槽)。3．電解池的電極名稱：陰極：與直流電源負極相連的電極，發(fā)生還原反應；陽極：與直流電源正極相連的電極，發(fā)生氧化反應。電離和電解有何區(qū)別？電離無需通電而電解需要，電解質先電離后電解思考：判斷電解池的陰、陽極？4．電解池的構成條件：①具有直流電源；②兩個電極(陰極、陽極)；③電解質溶液或熔融電解質；④形成閉合回路。⑤能發(fā)生氧化還原反應：

可以是自發(fā)的反應，也可以是非自發(fā)的反應

兩極一液一電源，氧化還原是條件

生成Cl2e-生成Cu陽極陰極Cu2+→→Cu2+←←

Cl-

Cl-e-電子移動方向：從電源負極流向電解池的陰極，從電解池的陽極流向電源正極。離子移動方向：陽離子向陰極移動，陰離子向陽極移動?！倦娊釩uCl2原理】5.幾種流向的問題（1）電流：電源正極→電解池陽極→電解質溶液→電解池陰極→電源負極）（2）電子流向：電源

極→電解池

極；電解池

極→電源

極（3）離子：

陽離子→電解池

極陰離子→電解池

極負正陽陰陰陽電流(I)流向Page

23【例】哪個是原電池，哪個是電解池?√√判斷方法：是否有外加電源√思維建模電解池找電源找電流回路理清導體類型電子移動流入流出陰極、陰極反應陽極、陽極反應離子移動陽離子陰離子練1.下列敘述正確的是(

)①電解池是將化學能轉變成電能的裝置②原電池是將電能轉變成化學能的裝置③金屬導電均為物理變化，電解質溶液導電是化學變化④電解池兩個電極材料可以相同A．①②③④B．僅③④

C．僅②③④D．僅③B點撥：(1)電解質溶液導電實際上是電解過程，發(fā)生氧化還原反應，是化學變化。

(2)金屬導電是因為在電場作用下，自由電子發(fā)生定向移動，是物理變化。注：電解法是一種強氧化還原手段，可以完成一個不自發(fā)的氧化還原反應練2.右圖是電解CuCl2溶液裝置，其中c、d為石墨電極。下列有關的判斷正確的是（）A．a為負極、b為正極B．c為陰極、d為陽極C．電解過程中，d電極質量增加D．電解過程中，氯離子濃度不變CCuCl2溶液CC-+Cl-OH-Cl-H+Cu2+Cu2+e-e-C鋅-Zn2+Cu2+SO42-Zn-

電解池

原電池電子移動能量轉化

CuSO4溶液1.兩個電極2.電解質溶液3.閉合回路4.直流電源1.兩個電極，2.電解質溶液3.閉合回路4.氧化還原反應（自發(fā)）電極名稱陽極、陰極正極、負極電極反應