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人教版高中化学选修四电解池

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人教版高中化学选修4第四章第三节 电解池 课件(共19张PPT)

人教版高中化学选修4第四章第三节 电解池 课件(共19张PPT)
电极反应类型 阴极：还原反应 阳极：氧化反应
发生电解的条件：1、电源
2、电解质溶液 3、两个电极 4、形成闭合回路
电解池：把电能转变为化学能的装置。
电解池 分析电解反应的一般思路
分析电极材料
阳极为惰性电极时
明确溶液中存在哪些离子
阴阳两极附近各有哪些离子
根据阳极氧化，阴极还原分析得出产物
电解池
利用电解原理，如何 实现在铁件上镀一层铜？
Cu
Fe
CuCl2
电解池
作业
根据本节课所学内容分析用惰性电极电 解的电解质溶液是NaCl溶液该如何反应？
如果是熔融NaCl呢？
方向如何？
电解池
实验探究
有红色物质析出。 无气泡产生。
有气泡产生，该 气体可使润湿的淀粉 碘化钾试纸变蓝。
Cu
Cl2
Cu2+ + 2e- = Cu
2Cl- - 2e- = Cl2↑
还原反应
氧化反应
总反应
CuCl2 电解 Cu + Cl2↑
电解池
探究真相：
1、通电前，CuCl2溶液中存在哪些离子，如何运 动？ 2、通电后，CuCl2溶液中的离子如何运动？ 3、在阴阳两极，离子会发生什么变化？（从得 失电子，发生氧化还原反应的的角度分析）
【阴极】阳离子得电子能力 Ag+ >Hg2+ >Fe3+ >Cu2+ >H+> Pb2+> Fe2+ >Zn2+> Al3+> Mg2+> Na+> Ca2+> K+ 【阳极】阴离子失电子能力

人教版选修四高中化学4-3-电解池(共36张PPT)

人教版选修四高中化学4-3-电解池(共36张PPT)

⑵ 电解无氧酸溶液(氢氟酸除外)、不活泼金属的 无氧酸盐溶液时，实质上是电解质本身被电解。 如电解盐酸、CuCl2溶液等时
电解盐酸 阳极： 2Cl －－ 2e－＝Cl2↑
阴极：
2H+
+2e－＝
通电
H2
↑
总反应：2HCl
Cl2↑ + H2↑
电解后溶液中溶质的质量分数减小，
若要恢复原来的组成和浓度，需加入一 定量的溶质(加入一定量的HCl气体、
阴极 ： 2Cu2+ +4e－＝2Cu
总反应： 2CuSO4 +2H2O 通电 2Cu+O2↑ +2H2SO4
电解后原溶液中溶质的质量分数减小，
若要恢复原来的组成和浓度，需加入一定 C或
C或
量金属氧化物。
Pt
Pt
人教版选修四高中化学4-3-电解池(共 36张PP T)
溶液
人教版选修四高中化学4-3-电解池(共 36张PP T)
电解一段时间后， 判断溶液的质量分数将如何变化? 溶液的PH值将如何变化? 加入什么物质可以使电解质溶液恢复到电解前?
人教版选修四高中化学4-3-电解池(共 36张PP T)
人教版选修四高中化学4-3-电解池(共 36张PP T)
二、电解规律的讨论：(用惰性电极电解时)
（1）电解含氧酸、强碱溶液、活泼金属的含氧酸盐 溶液时，实质上是电解水。如电解H2SO4、HNO3 NaOH、Na2SO4等溶液时其电极反应式为：
阳极 ： 4OH－－4e－＝2H2O +O2↑
阴极： 4H+ +4e－＝2H2 ↑
总反应：2H2O 通电 O2↑ +2H2↑
C或

人教版化学选修四第四章第三节电解池 课件 ( 共28张PPT)

人教版化学选修四第四章第三节电解池 课件 ( 共28张PPT)
第三节 电解池 一、电解原理 （一）【实验】电解CuCl2溶液 阳极
现象：
+-
阴极 碳棒上覆盖了一层红色物质。
阳极 生成有刺激性气味的气体， 该气体能使湿润的淀粉 碘化钾试纸变蓝。
碳棒
说明：阴极有Cu生成，阳极有Cl2生成。
阴极 CuCl2溶液
思考：为什么CuCl2溶液在通电时会生成Cu和Cl2的呢？ (1)通电前水中存在那些离子?
AlCl3
人教版化学选修四第四章第三节电解 池
课件 ( 共28张PPT)
阳：阴： 阳：阴： 阳：阴： 阳：阴： 阳：阴： 阳：阴：
2.电解电解质型 3.放O2生酸型： 4.放H2生碱型：
人教版化学选修四第四章第三节电解 池
课件 ( 共28张PPT)
二、电解原理的应用
1、电镀铜
电镀：应用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其它 金属或合金的方法。
课件 ( 共28张PPT)
人教版化学选修四第四章第三节电解 池
课件 ( 共28张PPT)
阳极反应：2Cl－－2e－ ＝ Cl2↑（氧化反应） 阴极反应：2H+ + 2e－＝H2↑（还原反应）
总反应离子方程式： 2Cl－ + 2H2O 电解 2OH－ + H2↑ + Cl2↑
总反应：
电解
2NaCl + 2H2O
人教版化学选修四第四章第三节电解 池
课件 ( 共28张PPT)
3、电解饱和食盐水------氯碱工业
（1）电解饱和食盐水的实验
思考: （1）写出电极反应式和电解的总 反应式。
（2）电解池的两极各产生什么现 象?若在两极附近均滴加酚酞试液， 会有什么现象? （3）分析产生这种现象的原因。

人教化学选修4第四章第3节 电解池(共19张PPT)

人教化学选修4第四章第3节 电解池(共19张PPT)

巩固提高
活动探究1，了解离子放电顺序
拓展
活动探究2，完善放电顺序
巩固提高
突出重点 易化难点
实验探究，易 化难点，实现 三维目标。
五、教学过程
教材 方法
1.创设情境，引入课题
借用初中电解水的实验装置， 给出电解池、电解、电极的定义。
学情
教学 过程
板书
五、教学过程
教材 方法
2.学习电解原理
1.注意装置的如何变化？ 2.碳棒上有何变化？
阳极：与电源正极相连的电极。（发生氧化反应）
3、电解CuCl2溶液：
电解
电解总反应：CuCl2 == Cu＋Cl2↑
CuCl2 ＝Cu2+＋2Cl-
阳极：2Cl--2e-=Cl2↑（氧化反应）
阴极：Cu2++2e-=Cu（还原反应）
4、构成电解池的条件：
①直流电源；②电极 ③电解质溶液或熔融电解质；
电解
总反应：2CuSO4+2H2O====2Cu+ 2H2S + O2↑ （3）电解H2SO4溶液： 阳极：4OH- - 4e- = 2H2O + O2↑ 阴极：4H+ + 电4解e- = 2H2↑
电源负极→电解池阴极→电解液中的阳离子（被还原总）反应：2H2O === 2H2↑ + O2↑
电解池中阴离子（被氧化）→电解池阳极→电源正极
板书
二、教学目标
教材
方法
学情 教学 过程
❖《普通高中化学课程标准》的叙述和分析
具体内容
体验化学能与电 能相互转化的探 究过程，了解电 解池的工作原理。
活动建议 行为
动词
探究电能和 化学能的相互 转化。

高中化学人教版选修四 4-3 电解池 课件(19张)

高中化学人教版选修四 4-3 电解池 课件(19张)
人教版选修4 · 化学反应原理
第四章 第三节
电化学基础 电解池
引入 新课
实验 探究
原理 分析
巩固 练习
小结 作业
戴维著名的电解水实验:
引入 新课
实验 探究
原理 分析
巩固 练习
小结 作业
第三节 电解池
一 电解原理 阅读课本实验4-2 电解氯化铜溶液 （1）用什么做电极材料？ （2）电源正负极相连接的看到的现象？ （3）产物的检验方法？
电解池，阴阳极；阳极氧化，阴极还原。
阳极：活泼金属或阴离子－ ne- = 氧化产物 阴极： 阳离子＋ ne- = 还原产物 总电解反应式：阴阳极反应式相加所得的式子 （考虑电子守恒）
引入 新课
实验 探究
原理 分析
巩固 练习
小结 作业
4、分析电解反应的一般思路（惰性电极电解时）
明确溶液中存在哪些离子
HCl溶液
电解
实质： 电解了HCl本身
2H++2Cl- == H2 ↑ +Cl2 ↑
引入 新课
实验 探究
原理 分析
巩固 练习
小结 作业
电解NaOH溶液 阳极：4OH- - 4e- = 2H2O + O2 ↑ 阴极：4H+ + 4e- = 2H2 ↑
电解
NaOH溶液
总反应： 2H2O = = 2H2 ↑+ O2 ↑
CuSO4溶液
引入 新课
实验 探究
原理 分析
巩固 练习
小结 作业
小结：
一、电解原理
1、电解 2、电解池 3、电解池形成条件
电子的流向？
离子移动的方向？
电极反应式？ 阳极氧化，阴极还原

高中化学选修4人教版：4.3《电解池》课件

高中化学选修4人教版：4.3《电解池》课件
电解池
第一课时 电解原理
金属钠是在1807年通过电解氢氧化钠制得的，这 个原理应用于工业生产，约在1891年才获得成功。 1921年电解氯化钠制钠的工业方法实现了。由于金属 钠在现代技术上得到重要应用，它的产量显著地增加。 目前，世界上钠的工业生产多数是用电解氯化钠的方 法，少数仍沿用电解氢氧化钠的方法。
阳极 ： 4OH- - 4e– ＝O2 ↑+2H2O 阴极 ： 4H+ + 4e– ＝2H2↑
总 ： 2H2O 电==解= 2H2↑+ O2↑
变红 变蓝
15
4达标训练
下图所示装置中，a、b都是惰性电极，通电一段时间，
b极附近溶液呈红色。下列说法正确的是 ( AC )
A．X是正极，Y是负极
B．X是负极，Y是正极
直流电,观察现象。约3～5min后切断电源。
现象 阴极--- 有红色的固体 Cu
阳极--- 有气泡产生
解释 阴极--- Cu2++2e-=Cu 阳极--- 2Cl--2e-=Cl2↑
总反应式：2Cl-+Cu2+=通=电 Cl2 ↑ +Cu
O2? Cl2?
如何检验?
6
电极产物反思
为什么不产 生氢气呢？
②用惰性电极(Pt、Au、石墨)，溶液中阴离子放电
S 2->I ->Br ->Cl ->OH -> 含氧酸根>F阴极: 电极永远不反应，溶液中阳离子放电。
顺序：Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+> Al3+>Mg2+>Na+>Ca+>K+

人教化学选修4第四章第3节 电解池(共19张PPT)

人教化学选修4第四章第3节 电解池(共19张PPT)

Cl2
H2
（2）电解饱和食盐水
2的Cl离－＋子2方H2程O式=电=是解==2；OH淡－盐＋水H2↑＋Cl2N↑a+ （3）电解时用盐酸控
溶液A
制阳极区溶液的pH
氯 H减在 衡 酸C少气的移2l～O氯与作动，3气水用原，增在反_理用_大水应解_化H_中：释学_C_的C盐l平_的l_溶2＋浓；解H度，2可O有使精利制平于饱衡和氯逆H气水向C的(移含l＋溢少动出，。
2020年6月14日星期日
10
二、电解原理的应用——电解精炼铜
2020年6月14日星期日
11
二、电解原理的应用——电冶金
电解是最强有力的氧化还原手段，用于 冶炼Na、Ca、Mg、Al这样活泼的金属
钠的冶炼 （熔融NaCl作电解质）
阳极：2Cl-－2e-=Cl2↑ 阴极：2Na++2e-=2Na 总反应： 2NaCl(熔融)通==电=2Na+Cl2↑
Cu
以粗铜为阳极，以纯铜
Zn Fe
纯铜 Cu
为阴极， 以CuSO4溶液 为电解液进行电解。
Ni Ag
Au
②电解后CuSO4浓度的变化 CuSO4浓度减小
CuSO4溶液
阳极： Zn －2e－＝Zn2+ Fe－2e－＝Fe2+
Ni －2e－＝Ni2+ Cu－2e－＝Cu2+
阴极： Cu2+ +2e－＝Cu
2020年6月14日星期日
NaCl
量NaOH) 19
阴极：
4Al 3+ ＋ 12 e- =4Al 阳极：
C
Fe
6O 2- －12e - =3O2↑ 总反应： 2Al2O3(熔融)通==电=4Al+3O2↑

人教版高中选修4化学4-3：电解池(共35张PPT)

人教版高中选修4化学4-3：电解池(共35张PPT)

人教版高中选修4化学4-3：电解池(共 35张PP T)
人教版高中选修4化学4-3：电解池(共 35张PP T)
3. 方案设计与实施 • 实验方案：在U形管里装入饱和食盐水，在U形管两端
各滴入几滴酚酞试液，插入两根石墨棒作电极，把湿 润的碘化钾淀粉试纸放在阳极附近。接通直流电源， 观察U形管内的现象和试纸颜色的变化，把带火星的 小木条放在阳极附近，观察现象。 • 实验现象：在阳极石墨棒上有气泡产生，并使湿润的 碘化钾淀粉试纸变蓝，不能使带火星的木条复燃；在 阴极石墨棒上有气泡产生，阴极附近的溶液变红。 • 实验结论：
阳极--- 有气泡产生
可用湿润KI—淀粉试纸检验，若试 纸变蓝，证明产生氯气。
O2? Cl2? 如何检验?
解释： 阴极： Cu2++2e-= Cu
阳极： 2Cl--2e-= Cl2↑ 总反应式：Cu2++2Cl- 电=解= Cl2↑+ Cu
电解
CuCl2== Cl2 ↑+ Cu
人教版高中选修4化学4-3：电解池(共 35张PP T)
人教版高中选修4化学4-3：电解池(共 35张PP T)
NaCl溶液和熔融NaCl均可导电。电解食盐水也能象 电解CuCl2溶液得到Cu一样得到Na吗？
【活动·探究】电解饱和食盐水
1. 原理分析
同时发生还是
• 可能的电极反应
有先有后？
阳极：2Cl-－2e- ＝Cl2↑ 或 4OH-－4e- ＝O2 ↑＋2H2O
阴极：Na＋＋e-＝Na
或 2H＋＋2e-＝H2 ↑
• 可能的实验现象：
阳极有气泡冒出（Cl2还是O2） 阴极有气泡冒出（H2）
人教版高中选修4化学4-3：电解池(共 35张PP T)

人教版化学选修四第四章第三节《电解池 金属的电化腐蚀与防护》课件

人教版化学选修四第四章第三节《电解池 金属的电化腐蚀与防护》课件
例 4．CuI 是一种不溶于水的白色固体，可以由反应：2Cu2＋＋4I－ ===2CuI↓＋I2 得到。现以石墨为阴极，以 Cu 为阳极电解 KI 溶液， 通电前向电解液中加入少量酚酞和淀粉溶液。回答下列问题： (1)阳极区的现象__铜 __电 __极__逐__渐__溶__解__，__有__白__色__沉__淀__产__生__，_。溶液变为蓝色 (2)阳极电极反应式___2_C_u_＋ __4_I_－_－__4_e_－_=_=_=_2_C_u_I_↓__＋__I_2 ___。
主干知识梳理
(2)工作原理(以电解CuCl2溶液为例)
电极 名称
电极 材料
电极 反应
反应 类型
阴极(接电源负极）
石__墨__
C__u_2_＋_＋__2_e_－_=_=__=_C_u_ 还__原__反__应____
阳极(接电源正极）
__石__墨__
_2__C_l_－_－__2_e_－_=_=_=__C_l_2↑_ 碳
例2.电解原理在化学工业中有广泛应用。下图表示两个串联 的电解池。图中B装置中盛有1 L 2 mol·L－1Na2SO4溶液，A装 置中盛有1 L 2 mol·L－1AgNO3溶液。通电后，铂片上有气体 生成。
(1)电源X极为__负______极。 (2)B池中阳极电极反应式为___C_u_－_2_e_－_=_=_=_C_u_2_＋_________，
(1)冶炼钠 2NaCl(熔融)=电==解==2Na＋Cl2↑ 电极反应：
阳极： 2Cl－－2e－===Cl2↑ ，阴极：2Na＋＋2e－===2Na 。 (2)冶炼铝 2Al2O3(熔融)=电==解==4Al＋3O2↑ 电极反应： 阳极：6O2－－12e－===3O2↑ ，阴极：4Al3＋＋12e－===4Al。

人教版高二化学选修4教学课件：第四章4.3 电解池(共50张PPT)

人教版高二化学选修4教学课件：第四章4.3 电解池(共50张PPT)

课堂总结
达标练习
1. 下列描述中，不符合生产实际的是( A )
A. 电解熔融的氧化铝制取金属铝，用铁作阳极 B. 电解法精炼粗铜，用纯铜作阴极 C. 电解饱和食盐水制烧碱，用涂镍碳钢网作阴极 D. 在镀件上电镀锌，用锌作阳极
2. 关于电镀铜和电解精炼铜，下列说法中正确的是
( D)
A. 都用粗铜作阳极、纯铜作阴极 B. 电解液的成分都保持不变 C. 阳极反应都只有Cu − 2e- ══ Cu2+ D. 阴极反应都只有Cu2+ + 2e- ══ Cu
课堂总结
电解池与原电池的比较
电解池
原电池
电极名称
阴极
阳极
负极
正极
(与电源负极 (与电源正极 (电子流出的 (电子流入的
相连接)Biblioteka 相连接)电极)电极)
电极反应 (氧化、还原)
还原反应
氧化反应
氧化反应
还原反应
能量转变
电能转变为化学能
化学能转变为电能
反应进行是 自发的还是
不自发的
不自发
自发
电解池的电极反应式书写
2. 电解产物的判断
(3)电极产物的判断
离子 S2− SO32−
I−
产物 S SO42−
I2
Br− Cl− OH− Br2 Cl2 O2
离子 Ag+ Hg2+ Fe3+ Cu2+ H+ 产物 Ag Hg Fe2+ Cu H2
Pb2+ Sn2+ Fe2+ Zn2+ Pb Sn Fe Zn
3. 电极反应式的书写
阴极——待镀金属 阳极——镀层金属 电镀液——含有镀层金属离子 (3)特点 ①阳极参与电极反应 ②电镀液浓度保持不变

人教版高中化学选修四课件4.3电解池课件

人教版高中化学选修四课件4.3电解池课件
电子流向
构成条件
原电池
电解池
化学能转化为电能
电能转化为化学能
反应自发
反应不自发
相对活泼的金属 作为负极 相对不活泼的金属 或石墨作为正极
阴离子向负极迁移， 阳离子向正极迁移
连接电源的正极， 作为阳极
连接电源的负极， 作为阴极
阴离子向阳极迁移， 阳离子向阴极迁移
负极→正极
负极→阴极，阳 极→正极
两个电极、电解质溶液形成闭合回路。 电解池有外电源，原电池无需外电源。
后体积变化可以忽略)，电极上析出银的质量大
约是： A、27mg C、108mg
B、54mg B D、216mg
例2、下图所示装置中， 甲，乙、丙三个烧杯依 次分别盛放100g5.00% 的NaOH溶液、足量的 CuSO4溶液和100g10% 的K2SO4溶液，电极均为石墨电极。 （1）接通电源，经过一段时间后，测得丙中
电离和电解的比较
电
离电
解
条件 在水溶液或融化状 在水溶液或融化
态下，不需通电。 状态下通电。
过程 电解质电离成为 阴、阳离子定向移动，
自由移动的离子。在两极上得失电子成 为分子或原子。
特点 只产生自由移
动的离子。
产生氧化还原反应， 有新物质生成。
联系 电离是电解的先决 必须有电解质的
条件和物质基础。 电离作前提。
在电镀工业的废水中常含有剧毒物质，如氰化 物、重金属离子等， 减少电镀污染的途径： (1)电镀废水经过处理，回收其中有用成分，把有 毒有害物质的浓度降低到符合工业废水的排放标准. (2)改进电镀工艺,尽量使用污染少的原料.如采用无 氰电镀等
3、电解饱和氯化钠溶液
氯碱工业:离子交换膜法制烧碱

人教版高中化学选修4第四章第三节 电解池 课件 .(共12张PPT)

人教版高中化学选修4第四章第三节 电解池 课件 .(共12张PPT)
阴极放电顺序：
无论是惰性电极还是活性电极做阴极，阴极都不参与电极反应，发 生反应的是溶液中的阳离子。阳离子在阴极上放电顺序是：Ag+ > Fe3+ > Cu2+ > H+(酸) > Pb2+ > Sn2+ > Fe2+ > Zn2+ > H+(水) > Al3+ > Mg2+ > Na+ > Ca2+ > K+。
【小 结】
电解池电源、电极、电极反应关系
与电源正极相连
阴离子移向 阳离子移向
阳极 阴极
发生氧化反应 发生还原反应
与电源负极相连
三、电极反应式、电解方程式的书写
①分析、比较，得出阴、阳电极的放电物质。
②写出阴、阳电极反应式。 ③使得失电子数相等，用阴、阳电极反应式相加得电解方 程式。
【分析电解反应的一般思路】
(2)阴极和阳极材料：
惰性电极：石墨(C)、金(Au)、铂(Pt)等，不论做阴极还是做阳极， 电极本身都不反应。
活性电极：除石墨(C)、金(Au)、铂(Pt)以外的金属，如Fe、Cu、 Ag等。做阳极时，电极本身被氧化溶解；做阴极时，电极本身不反 应。
4.电解池电极反应规律(阳极氧化阴极还原)
(1)阳极：失去电子，发生氧化反应。 ①若为活性电极，电极本身失电子溶解。 ②若为惰性电极，电解质溶液中阴离子“争”失电子。
减小 增大 不变 增大 增大 增大 减小
H2O
HCl CuCl2 HCl CuO
练习1. 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①和④两极，电极产物的 物质的量之比为1：2的是( D )

人教版高中化学选修四课件-高二化学4.1电解池(共11张)

人教版高中化学选修四课件-高二化学4.1电解池(共11张)
电解
CuCl2溶液中存在H+和OH-，为什么没有参加电极反应？ 得电子能力：Cu2+＞H+ 失电子能力：Cl-＞OH-
能力强的离子先放电
阳离子的放电顺序（石墨电极）： Ag+＞Fe3+＞Cu2+＞H+ 排在金属活动顺序表后面的金属离子先得电子；
排在金属活动顺序表氢以前的金属离子在溶液中不能得电子， 只能在熔融状态时才能得电子。 特别提醒：外界条件变化时， 阴离子的放电顺序： 放电顺序可能发生变化，根 S2-＞I-＞Fe2+＞Br-＞Cl-＞OH据题目进行分析。
电解池
一、电解原理
实验4-2 在U形管中注入CuCl2溶液，插入两根石墨棒电极，把湿润的 碘化钾淀粉试纸放在与直流电源正极相连的电极附近。接通 直流电源，观察U形管内的现象和试纸颜色的变化。
A －＋
－＋ 阴极阳极
阴极：与电源负极相连的电极； 阳极：与电源正极相连的电极。 阴极上有红色固体析出； 阳极产生刺激性气味，且能使碘化钾淀粉 试纸变蓝的气体。
[例]用惰性电极（石墨、铂）电解下列物质的溶液，分析 电极上的产物和余下溶液的成分。 ⑴盐酸 H2和Cl2，余下水 ⑵硫酸 H2和O2，余下硫酸 H2和O2，余下氢氧化钠
⑶氢氧化钠 ⑷硫酸钠 ⑸氯化钠 ⑹硫酸铜
H2和O2，余下硫酸钠
H2和Cl2，余下氢氧化钠
Cu和O2，余下硫酸
二、电解原理的应用 1．电解饱和食盐水制烧碱、氯气和氢气
阳极：2Cl-－2e-＝Cl2↑（氧化反应） 阴极：Cu2+＋2e-＝Cu（还原反应）
使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化还原反应 的过程叫做电解。 借助于电流引起氧化还原反应的装置，也就是把电能转化 为化学能的装置，叫做电解池或电解槽。 与直流电源的负极相连的是电极是阴极，在阴极上发生还 原反应；与直流电源正极相连的电极是阳极，在阳极上发 生还原反应。 通电时，电子从电源负极沿导线流入电解池的阴极，经过 阴、阳离子的定向运动形成的内电路，再从电解沁的阳极 流出，并沿导线流回电源的正极。 从上述实验可以看出，电解质溶液的导电过程，就是电解 质溶液的电解过程。 Cu2+＋2Cl-Cu＋Cl2↑

人教版高中化学选修四4.3电解池

人教版高中化学选修四4.3电解池
3. 电镀 金的过程，它是电解原理的又一重要应用。电镀可以使金属更 加美观耐用，增强防锈抗腐能力。例如，钢铁是人们最常用的 金属，但钢铁有个致命的缺点，就是它们易被腐蚀。防止钢铁 产生腐蚀的一种最常用方法就是在其表面镀上其他金属，如锌、 铜、铬、镍等。
电镀：电镀是利用电解原理在某些金属表面镀 上一薄层其他金属或合金的过程，
思考:工业上为什么用电解熔融氧化铝的方法冶炼铝而 不用AlCl3?
冶炼铝设备图
烟罩
钢导电棒
阳极C
电解质
熔融 态铝 钢壳
耐火 材料 阴极C
电解池、电解精炼池、电镀池的比较
电解池
电解精炼池
电镀池
定义
形成 条件
应用电解原理将不纯 应用电解原理在某些
将电能转变成化学能 的金属提纯的装置。 金属表面镀上一层其
现象： 阳极：有气泡产生，使湿
润的淀粉－KI溶液变蓝 阴极：有气泡产生，滴加
酚酞溶液变红
阳极：2Cl--2e- =Cl2↑ 阴极：2H++2e- =H2↑ 总式： 2NaCl+2H2O=2NaOH+H2↑+Cl2↑ (条件:通电)
实验装置
氯碱工业:离子交换膜法制烧碱
（1）生产设备名称：离子交换膜电解槽 阴极：碳钢 阳极：钛
的装置。
它金属的装置。
①两电极接直流电源 ②电极插人电解质溶液 ③形成闭合回路
①不纯金属接电源正极 纯的金属接电源负极
②电解质溶液须待提纯 金属的离子
①镀层金属接电源正极 待镀金属接电源负极
②电镀液须含有镀层金 属的离子
电极 阳极：电源正极相连 阳极：不纯金属； 名称 阴极：电源负极相连 阴极：纯金属
离子放电顺序：

人教化学选修4第四章第3节 电解池 课件 (共26张PPT)

人教化学选修4第四章第3节 电解池 课件 (共26张PPT)

阴极：2Na+ +2e- = 2Na
阳极
阴极
阳极：2Cl- -2e- = Cl2↑
氯
钠
气
熔融NaCl
总反应： 2NaCl 电解 2Na+Cl2 ↑
15
二、电解原理的应用
1、氯碱工业：通过电解饱和食盐水以制造烧碱、 氯气和氢气的工业。
阳极 阴极
总反应：
2NaCl+2H2O 通电 2NaOH +Cl2↑+H2 ↑
阳极：
Zn Zn-2e- = Zn2+ F阳e极泥F: 相e -对2e不- =活泼Fe的2+金 NC属解iu以槽单底NC质,形iu的成--22形阳ee--式极==沉泥CN积ui在22++ 电 Ag 阳极泥 Au
阴极: Cu2+ + 2e- = Cu
－+
纯铜
粗铜
CuSO4溶液
电解精炼铜
电解精炼铜原理：
②阳极是惰性电极(Pt、Au、石墨等) 时：溶液中阴离子的放电顺序是：
S 2->I ->Br ->Cl ->OH – >NO3 ->SO42-(等含氧酸根离子）>F-
9
阴离子放电顺序口诀：
硫碘溴氯氢氧根 含氧酸根氟离子
8.阴极上的放电（得电子）顺序：
阴极无论是惰性电极还是活性电极都不参 与电极反应，发生反应的是溶液中的阳离 子。阳离子在阴极上放电顺序是：
(4)“自发”进行的氧化还原反应
2
〖复习回顾〗
想一想：原电池的电极如何判断?
1.根据组成原电池的两极材料判断 （较活泼金属：负极 较不活泼金属：正极） 2.根据电子流动方向判断 （电子流出：负极 电子流入：正极） 3.根据电流方向判断 （流入：负极 流出：正极） 4.根据离子移动的方向判断 （离子移动方向：正正负负 本质：异性相吸） 5.根据原电池两极发生的反应来判断 （记忆方法：横极撇极定反应）

人教化学选修4第四章第三节电解池(共18张PPT)

人教化学选修4第四章第三节电解池(共18张PPT)

Cu
Cu2+
e- oooo
oooo oooo oooo oooo
Cl Cl
Cl2
电子从负极流向阴极，经溶液离 子导电，再从阳极流回正极
2020年6月13日星期六
6、离子放电顺序
(1)阳极：还原性强的离子先失电子
金属>S2-＞I-＞Br-＞Cl-＞OH－＞ NO3－>SO42－>F－
(2)阴极：氧化性强的离子先得电子
第三节 电解池
电解的应用
2020年6月13日星期六
2020年6月13日星期六
CuCl2溶液
C
观察 现象 并设 计方 案进 行验 证。
探究实验பைடு நூலகம்
2020年6月13日星期六
＋
－
C
C
电极1
－－ CuCl2溶液
电极2
CuCl2溶液
C
我要试一试
练习：书写刚才实验中的电极反应式
阳极：2Cl- _ 2e- = Cl2 ↑ （氧化反应）
（弱电解质的须保持分子形式）
2020年6月13日星期六
练习:
PH=a的某电解质溶液中，插入两支惰性电极 通直流电一段时间后，溶液的PH>a，则该
电解质可能是（ A ）
A.NaOH
B.H2SO4
C.AgNO3
D.Na2SO4
2020年6月13日星期六
练 习：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
( AC )
A．X是正极，Y是负极
B．X是负极，Y是正极
C．CuSO4溶液的PH值逐渐减小 D．CuSO4溶液的PH值不变
•X Y •
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活动2：【实验4-2】（课本P79）
电极名称
阴极（石墨）
阳极（石墨）
现象 电极反应式 反应类型
有红色固体析出
有气体放出
Cu2++2e－ = Cu 还原反应
2Cl－－2e－ = Cl2 ↑ 氧化反应
电子流动方向 离子移动方向
电源负极→电解 池阴极
电解池阳极→电 源正极
Cu2+移向电解池阴极 Cl－移向电解池阳极
e-
e-
Cl2
Zn
当c(Zn2+)»c(H+)时
Zn2+优先于H+先得 到电子
+++++
—
。
— —
Zn2+
。
— —
。
H+
ZnCl2溶液
6.离子的放电顺序
阴离子失去电子,阳离子得到电子的过 程叫放电。
影响离子放电的因素： 离子得失电子的能力
离子的浓度
电解质在水溶液中放电顺序
阴极：氧化性强的离子先得电子
Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>（H+） >Pb2+ > Sn2+ >Fe2+>Zn2+ 浓度大时先于 H+放电 >（H+ ）> Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+ 水中H+先放电
金属越不活泼的对应阳离子氧化性越强，越容易得电子。
阳极：还原性强的离子先失电子
活泼阳极(金属) > S2－>I－>Br－>Cl－>（OH－）>含氧酸根离子>F－
离子定向移动的方向: 阳离子向 阴极移动, 阴离子向 阳极移动.
人教版高中化学选修四电解池
5、比较原电池和电解池 人教版高中化学选修四电解池 原电池
组成 Zn-Cu-稀H2SO4
装置图
电解池
用碳棒作电极电解CuCl2溶液
电极名称 负极：较活泼金属
阳极：与电源正极相连
正极：较不活泼金属 （或能导电的非金属）
阴离子 OH－>SO42－
阴极： 4H+ +4e－＝2H2 ↑
阳极 ：4OH－－4e－＝2H2O +O2↑ 总反应：2H2O＝电＝解 O2↑ +2H2↑
人教版高中化学选修四电解池
人教版高中化学选修四电解池
二.电解规律(惰性电极) 阳极
1.电解电解质型
电解无氧酸溶液(氢氟酸除外)、氯 不活泼金属的无氧酸盐溶液，气 如电解盐酸、CuCl2溶液等
Cl- Cl- Cl-
Cu2+
Cl-
Cl-
Cu2+
Cu2+
Cl-
Ⅰ通电前 －＋
阴极
阳极
Cu2+
Cl-
ClCl- Cl-
Cu2+
Cu2+ Cl-
Cl-
Ⅱ通电后
一、电解原理 人教版高中化学选修四电解池
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。
2.电解池： 将电能转变为化学能的装置。C
人教版高中化学选修四电解池
4－3电解池
人教版高中化学选修四电解池
4－3电解池
活动1：金属导电和电解质导电的区别
金属
电解质
导电粒子 导电状态 温度影响 导电实质
自由移动的电子 自由移动的阴、 阳离子
固体或熔融状态 水溶液中或熔融 状态
导电性随温度升 导电性随温度升
高而减小
高而增大
电子定向移动 阴、阳离子定向 移动
除Pt、Au
如NO3－、SO42－ 等
7、归纳电解问题的一般思路：
找全阴阳离子 ↓
看清电极材料 ↓
确定放电顺序 ↓
书写电极反应式 ↓
书写电解方程式
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思考?
以碳棒为电极电解Na2SO4溶液，会 有怎样的结果?
Na2SO4=2Na++SO42－
H2O
H++OH－
阳离子 H+ >Na+ 离子放电的顺序
阴极：与电源负极相连
反应现象
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锌片逐渐溶解， 铜片上有气泡冒 出
阴极上有红色固体析 出，阳极上有气体冒 出，且该气体能使湿 润的KI淀粉试纸变蓝
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电极反 应式
负极：Zn-2e-=Zn2+
正极：2H+ + 2e-=H2↑
总反应式
电子流动 方向
Zn + 2H+=Zn2+ +H2 ↑
阳
3.构成电解池的条件：
极
C
阴 极
①直流电源；
阴极:与电源负极相连 [还原反应]
②阴、阳 电极
阳极:与电源正极相连 [氧化反应]
③电解质溶液或熔融电解质；
④形成闭合回路。
人教版高中化学选修四电解池
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➢4.电解池中离子和电子的移动方向
e- － ＋
－
阴极
＋
阳极
Cu
e-
oooo
oooo oooo oooo
导线
负极
正极
阴极：Cu2+ ＋ 2e－ = Cu 阳极：2Cl- ＋ 2e－ = Cl2↑
CuCl2 电解 Cu + Cl2↑
电源负极→电解池阴极 电解池阳极→电源正极
能量转变 将化学能转变成电能
将电能转变成化学能
反应进行是 自发的还是
不自发的
自发
非自发
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电极产物反思
为什么不 产生氢气 呢？
为什么不是 氧气呢？
说明：得失电子的能力不同
放电
失电子能力： Cl-＞OH-
能力
得电子能力： Cu2+＞ H+
放电 次序
以碳棒作电极电解CuSO4溶液，阴极和阳
极分别有什么现象？
阴极：有红色固体物质析出 铜
阳极：有无色无味气体放出 氧气
实践探究
向氯化锌溶液中通入直流电
为什么不放 出H2？
e-
e-
通电前，Cu2+、Cl－、H＋、OH-在溶液中 自由移动 ②通电后：Cu2+、H＋移向阴极，
Cl－、OH－移向阳极； ②电极反应： 阴极：Cu2+ ＋ 2e－ = Cu（还原反应）
阳极：2Cl－ － 2e－ = Cl2↑（氧化反应） 总反应式：CuCl2 电解 Cu + Cl2↑
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（仔细观察动画，然后填写上表）
请通过分析回答以下问题：
①通电前，CuCl2溶液里有哪些离子? 这些离子的运动情况怎样?
②通电时，这些离子的运动情况有 什么变化?为什么?
③电子的流动方向如何?
阴极—与电源的负极相连的电极 阳极—与电源的正极相连的电极
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①通电前：CuCl2 = Cu2+ + 2Cl－， H2O H++OH-
Cl2
oooo
oooooooooooo ooooooooooo
Cu2+
Cl Cl
电解CuCl2溶液实验装置
人教版高中化学选修四电解池
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电子的流向: 电子从外加电源的负极流出，流 到电解池的阴极，再从电解池的阳极流回电 源正极。（注：电子只在外电路定向移动， 不能从溶液中移动）
CuCl2溶液
实例
电极反应
浓度 PH
阴极 铜
复原
Байду номын сангаас
CuCl2
阳极：2Cl--2 e- =Cl2↑ 阴极：Cu2++ 2e-=2Cu
CuCl2 电解 Cu+Cl2 ↑
减小
减 小
CuCl2
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