化学第三节 电解池第1课时
4.3.1 电解原理 课件(人教版选修4)
类型 物质类别 含氧酸 仅溶 剂水 被电 解 活泼金 属的含 氧酸盐 强碱
－4e ===O2↑ ＋2H2O 阴极：
Na2SO4
4H ＋4e
＋
－
===2H2↑
阳极：2Cl －2e 无氧酸 仅溶 质被 电解 不活泼金 属的无氧 酸盐 CuCl2 HCl ===Cl2↑ 阴极：2H ＋2e ===H2↑ 阳极：2Cl －2e ===Cl2↑
－
精析：本题考查电解的规律。电解稀H2SO4实质上是电解 水，c(H )增加，pH减小；电解稀NaOH溶液，实质上是电解 水，c(OH )增加，pH增大；电解Na2SO4溶液，实质上是电解 水，阴极析出H2，阳极析出氧气，物质的量之比为2∶1，电 解CuCl2溶液，实质是电解CuCl2本身，阳极析出Cl2，阴极析 出Cu，物质的量之比为1∶1，故选D。 答案：D
－ ＋
－
－
－
增大 HC l
－
CuC
＋ －
阴极：Cu2 ＋2e ===Cu
l2
活泼金属 溶质 和溶 剂同 时被 电解 不活泼金 属的含氧 酸盐 CuSO4 的无氧酸 盐 NaCl
阳极：2Cl －2e ===Cl2↑
－
－
阴极：2H2O＋2e ===2OH ＋H2↑
－
－
增大 HCl
阳极：4OH －4e ===O2↑＋2H2O
CuCl2电离 原理 分析 总反应 结论 电极反应
CuCl2===Cu2 ＋2Cl
＋ － －
－
阳极：2Cl －2e ===Cl2↑； 阴极：Cu2 ＋2e ===Cu
＋ －
电解 Cu ＋2Cl =====Cu＋Cl2↑
2＋
－
电解质溶液的导电过程，就是电 解质溶液的电解 过程
高中化学选修4课件--18电解池1
4
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。（强制 性的氧化还原反应） 电解池:借助氧化还原反应，把电能转化为
化学能的装置。
★构成条件: (1)外加直流电源 (2)与电源相连的两个电极：
接电源负极的为阴极，阴极送出电子强制发生还原反应 接电源正极的为阳极，阳极收回电子强制发生氧化反应
2H2 ↑
变大
2H2O
电解
2H2↑ +O2↑
不 变
加H2 O
14
Ⅲ、
阳极
阴极
氯 气 实例
NaCl溶液
氢 气 浓度 PH 值 复原
电极反应 阳极: 2Cl--2e- =Cl2↑
NaCl
阴极: 2H +
+
2e- =H
2↑
减小
增 大
加 HCl
15
2NaCl+2H2O
电解
2NaOH+H2 ↑ + Cl2 ↑
第四章 电化学基础
第三节 电解池 第一课时
2018年7月27日星期五
有关电解
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。
S 2->SO32->I ->Br ->Cl ->OH ->即便OH -微量时也轮不 到NO3 -、SO42- 、 F-这些离子放电（失电子） 也不会得电子？
12
★电解规律！哪来规律？记住前边放电顺序就不需
电解池(第一课时)情境教学案例设计
第四章第三节电解池（第一课时）情境教学案例设计(普通高中课程标准实验教科书人教版《选修4化学反应原理》)1.教材分析本节教学的重心是引导学生认识“电能是如何转化成化学能的”，理解电解原理，为下节介绍电解原理的应用打下基础。
“电解氯化铜溶液”的实验既是理解电解原理的突破口，也是本节教学的重心，应充分发挥该实验在教学中的作用，努力引导学生通过自己的预测、观察，了解电解装置和电解过程中的实验现象，并用所学知识分析电极表面发生变化的原因，进而认识电解池的功能，认识“电解质溶液导电的过程，就是电解质的电解过程”。
为避免教学重心偏移，对于电解过程中阴、阳两极上离子的放电顺序，只要求学生通过对实验现象的观察和分析有一个粗略的了解，1而不宜进行加深拓展。
2.学情分析学生初中学习过“水的分解与合成”，知道水在直流电作用下可以分解为氢气和氧气，因此可借助学生这一感性认识创设情境，引导学生认识水分解过程中的微观变化。
通过学习“氧化还原反应”和“原电池”，学生能根据物质的变化知道得失电子的过程和反应类型，为本节课的学习提供了能力基础。
3.教学目标知识与技能目标：知道电解池的构成要素；能正确组装电解池装置；能利用电极反应式表示电解反应原理。
过程与方法目标：通过实验探究和分析微观过程，理解电解原理。
情感态度与价值观：通过电解知识的学习，发现其在日常生活和工农业生产中的广泛应用，激发学生勇于创新、积极实践的科学态度。
4.教学情境的创设教学环节教学情境的创设情境创设的意图导入语言情境：1799年当最原始的电池——伏打电池被发明之后，许多科学家对电产生了浓厚的兴趣，好奇心驱使着他们去进行各种尝试，想看看电还能否产生什么奇特的现象。
史实情境（PPT)：1800年，卡莱尔和尼克尔森用低压电流分解水。
同年，里特成功地从水的电解中搜集了可以使学生将前面学习的原电池原理与本课将要了解的电解池原理自然的结合在一起，有利于激发学生的求知欲。
利用视频资料再现电解历史的发展过程，能丰富学生1人民教育出版社课程教材研究所,化学课程教材研究开发中心.普通高中课程标准实验教科书化学选修4化学反应原理教师教学用书[M].北京:人民教育出版社,2007:88-89.两种气体，并从硫酸铜溶液中电解出金属铜。
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)
第2课时 电解原理的 2 应用
• 1. 氯碱工业
• (1)概念 • 用电解饱和食盐水的方法来制取Cl2、NaOH、H2，并
以它们为原料生产一系列化工产品的工业，称为氯碱工业。
• 1. 氯碱工业
• (2)原理
• ①通电前，NaCl溶液中含有的离子是___________。
• 通电时，移向阴极的离子是______，移向Na阳+极C的l− 离H+子O是H−
Fe2＋＞Zn2＋＞H＋(水)＞
•
Al3＋、Mg2＋、Na＋、Ca2＋、K＋
• 2. 电解产物的判断 • (3)电极产物的判断
离子 S2− 产物 S
SO32− SO42−
I− Br− Cl− OH−
I2
Br2 Cl2 O2
离子 Ag+ Hg2+ Fe3+ Cu2+ H+ 产物 Ag Hg Fe2+ Cu H2
借助于电流，反应进行是 不自发的氧化还原反应。
• 2. 构成条件
直流电源 两个电极 电解质溶液(或熔融电解质) 闭合回路
阴极
阳极
• 3. 工作原理
e-
e-
二、电解原理
• 1. 电解
• 使(直流)电流通过电解质溶液(或熔融电解质)而在阴、 阳两极引起氧化还原反应的过程叫做电解。
电离与电解的比较
合金的方法。 • (2)电解槽构成 • 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
• 3. 电解精炼铜
• (1)电解槽构成 • 阳极：粗铜 (含Zn、Fe、Ni、Au、Ag等杂质) • 阴极：纯铜 • 电解液：CuSO4溶液
鲁科版高中化学选择性必修1第1章第3节第1课时电解的原理课件
课堂小结提升
【知识整合】
一、电解池的工作原理
二、电解时电极产物的判断
【易错提醒】
1.误认为离子放电顺序是一定的,不会改变。其实不然,离子放电顺序是各离子浓度
相同、且浓度较小时的一种理论上的理想情况。离子浓度改变、温度改变、电极材
料改变、电解电流改变都可能会影响放电顺序。所以要根据题目信息做出判断,若无
在过程中起催化剂作用,故 D 错误。
Fe2+、4Fe2++O2+4H+
Cl2↑,总反应为 4HCl+O2
2Cl2+2H2O,根据题中信息得到 Fe3+
学习任务2
离子放电顺序与四种电解类型
自主梳理
一、离子放电顺序
1.阳离子在阴极放电顺序
Ag+>Fe3+>Cu2+>H+(酸)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+(H2O)>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+。
D.外电路上每转移 1 mol 电子,理论上可催化还原标准状况下 CO2 气体 11.2 L
-
-
解析:从图示中可以看出,b 极上 Cl 失去电子生成 ClO ,b 极为电解池阳极,a 极上
CO2 得到电子生成 CO,a 极为电解池阴极;与 b 极相连的电源电极为正极,与 a 极相
连的电源电极为负极。根据分析,a 极与外接电源的负极相连,A 正确;因右池电解
2+
D.Fe 在过程中起催化剂作用
Fe2+、4Fe2++O2+4H+
人教版高中化学选修四第四章第3节电解池
选修四第四章第 3 节电解池第一课时电解原理【学习目标】1．理解电解原理、电解池的构造，准确判断电解池的阴阳两极2．初步掌握阴阳离子在两极的放电顺序3．初步掌握对电极反应物及生成物的判断4．提高对实验观察，动手操作，归纳总结的能力，养成自主学习的习惯5．感悟团队合作学习的乐处，提高学习积极性【学习重点】电解池的工作原理【学习难点】离子放电顺序、电极反应物及产物的判断学习过程【引言】1799 年，当意大利人发明了最原始的电池--- 伏打电池之后，许多科学家对电产生了浓厚的兴趣，电给世界带来了太多的不可思议，好奇心驱使着人们去进行各种尝试，想看看它还能否出现什么奇特的现象。
1807 年，当英国化学家戴维将铂电极插入熔融的氢氧化钾并接通直流电源时，奇迹终于产生了，在阴极附近产生一种银白色的金属，随即形成紫色的火焰。
这就是发现钾元素的主要过程，当时在社会上引起了轰动。
他随后用电解法又相继发现了钠、钙、锶、钡、镁、硼、硅等元素，戴维成为发现化学元素最多的。
这其中的奥妙是什么呢？电解时，物质的变化是如何发生的呢？【师生互动】学生展示预习成果，教师总结。
电解池1．概念：将转变为的装置。
2．阳极与阴极阳极：与电源相连的电极阴极：与电源相连的电极3．构成条件①电源②两个电极③或熔融电解质④【教师活动】讲述实验注意事项【学生活动】学生分组完成实验4-2，教师协助，注意观察实验现象，并完成探究一第一部分。
探究一电解 CuCl2溶液（一） 1、试验探究×CC若烧杯中的液体为 CuCl 2溶液，合上电源开关，给 CuCl 2溶液通电时现象：阴极上，此该物质是。
CuCl 2溶液阳极上：，经检验该物质是。
两支电极上发生的反应为：阳极：。
反应类型：反应。
阴极：。
反应类型：反应。
总反应式：。
【师生互动】小组成员选出代表展示实验成果，教师作出评价。
【自主学习】完成探究一第 2 部分.（二）归纳总结：过程分析：CuCl 2溶液能导电是因为存在，通电后这些自由移动的离子，在电场作用下发生移动，根据相互吸引的原理，带负电的氯离子向极移动，在阳极，氯离子失去电子被为氯原子，并两两结合成氯分子，从阳极放出，带正电的铜离子向极移动，在阴极铜离子获得电子被成铜原子，覆盖在阴极上。
电解池第一课时课件上学期高二化学人教版选择性必修1
思考2：在通电时这些微粒各向什么区移动？
Cu2+ 、H+向阴极区移动； Cl- 、OH-向阳极区移动 思考3：猜想在通电时在阳极和阴极各会发生什么样的电 极反应？产物可能是哪些？
阴极区： Cu2+→Cu 阳极区： Cl-→Cl2↑
H+→H2↑ OH-→O2↑
宏观现象
阴极
铜
阳极
氯 气
CuCl2水溶液
A．电解过程中，铜电极上有 H2 产生 B．电解初期，总反应方程式为 Cu＋H2SO4=电=解=CuSO4＋H2↑ C．电解一段时间后，石墨电极上有铜析出
D．电解过程中，H+的浓度减小
3、按下图装置进行实验，并回答下列问题。
(1)判断装置的名称：
A 池为__原__电__池___ B 池为_电__解__池____
(2)铜极为___正_____极， 电极反应式为__C_u_2_＋_＋__2_e_－_=__=_C_u___ (3)B 装置中，C1 不 C2 均为石墨棒， 石墨棒 C1 为___阳_____极，电极反应式为 __2_C_l_－_－__2_e_－_=__C_l_2↑____， 石墨棒 C2 附近发生的实验现象为 有__无__色__气__体__产__生__，__附__近__溶__液__出__现__红__色___________________。
二、电解池(电解槽)
1、定义：借助于外界电流引起___氧__化__还__原__反__应___的装置，也就是把
电能 转变为 化学能 的装置，叫做电解池或电解槽。
2、构成电解池(电解槽)的条件
(1)直流电源 (2)阴、阳电极
阴极:与电源负极相连 阳极:与电源正极相连
两极可相同也可不同
电解池公开课说课课件
环节一、认识电解池的工作原理。 【思考与交流1】 阅读完实验4-2后思考并回答以下问题： 环节一旨在让学生通过实验认识电解池的结 1、该实验的实验目的是什么？ +、OH-的存在问 构及工作原理，对溶液中 H 2、该实验用到的仪器和药品有什么？ 题可以有意弱化，实验后讨论问题的设置要 3、该实验装置如何组装 使学生初步形成分析电解池的思维过程。 4、猜想通电时在阳极和阴极的产物可能 是什么？可以观察到什么现象？ 【根据实验结果，借助模型，思考讨论】 1、CuCl2溶液中有哪些离子？ 2、在接通直流电源时，微粒如何运动？ 3、如何书写电极方程式及电解总方程式？
运用原理对 外办事
【问题】1、从吉布斯自由能的角度分析为 什么水难以分解为氢气和氧气？ 2H2O 2H2 ＋O2 ΔG=ΔH-TΔS
2、如何实现水的分解？
①高温——外界提供热能转化为化学能
②电解——外界提供电能转化为化学能 问题的引入是为了强调电解池的本质：电能 转化为化学能，使不能自发进行的氧化还原 反应得以进行。
环节三：在新情景中应用原理
【问题1】利用电解的方法戴维在一年之内 就成功制取了6种物质，例如钠、钾、铷等， 那么戴维应该如何从氯化钠中成功制取钠？ 通过在新的情景中运用原理进行解释、 预测、控制变量之间的相互作用以及判 【问题 2】在电解水的实验中，为了增大 断原理的运用是否正确等变式训练，巩 水的导电能力而又不影响电解产物，可以 固、内化新原理，形成原理系统。 加入哪些物质？
通电时离子如何移动
离子放电顺序 产物、电极方程式
谢谢聆听
第四章 电化学基础
第三节 电解池
（第1课时）
广州市第三中学 林珊
一、本节课在基于科学取向教学原理课教学 模式指导下的环节设置
高中化学 第四章 第三节 第1课时 电解池 电解原理 学生版
第1课时 电解原理[目标导航] 1.了解电解、电解池的概念，会描述电解池的工作原理。
2.能正确书写电解池的电极反应式和总反应方程式。
3.理解并掌握电解规律和电解产物的判断方法。
一、电解CuCl 2溶液的实验探究1．实验操作如图所示，在U 形管中注入CuCl 2溶液，插入两根石墨棒电极，把湿润的KI淀粉试纸放在与直流电源正极相连的电极(阳极)附近。
接通直流电源。
2．实验现象阴极石墨棒上逐渐覆盖一层红色物质，阳极石墨棒上有气泡逸出，并可闻到刺激性的气味，同时看到湿润的KI淀粉试纸变蓝色。
3．原理分析CuCl 2是强电解质且易溶于水，H 2O 是弱电解质，微弱电离生成H ＋和OH －，因此溶液中存在Cu 2＋、H ＋、Cl －和OH －等4种离子。
通电前，离子做自由移动；通电后，Cl －和OH －向阳极移动，Cu 2＋和H ＋向阴极移动。
在阳极，OH －、Cl －均可能被氧化，由于Cl －的放电能力比OH －强，Cl －优先于OH －在阳极上发生反应；在阴极，Cu 2＋和H ＋都可能被还原，但Cu 2＋的放电能力比H ＋强，Cu 2＋优先于H ＋在阴极上发生反应。
电极反应为 阳极：2Cl －－2e －===Cl 2↑(氧化反应)； 阴极：Cu 2＋＋2e －===Cu(还原反应)。
电解反应：CuCl 2=====电解Cu ＋Cl 2↑。
4．实验结论在直流电的作用下，电能转化为化学能，CuCl 2被电解为Cu 和Cl 2(Cu 在阴极生成，Cl 2在阳极生成)。
二、电解原理 1．电解让直流电通过电解质溶液(或熔融的电解质)，而在两电极上分别发生氧化反应和还原反应的过程叫电解。
2．电解池(1)定义：将电能转化为化学能的装置。
(2)组成：与直流电源相连的两个固体电极；电解质溶液或熔融的电解质；形成闭合回路。
(3)电极名称与电极反应：阳极：与电源正极相连，溶液中阴离子移向此极，失去电子，发生氧化反应。
电解池第一课时课件-高二化学人教版(2019)选择性必修1
资料
阴极：与电 源负极相连
阳极：与电 源正极相连
一、电解水原理的初探 二、电解氯化铜溶液 三、电解原理 四、学习应用 五、课后思考
表格1
实验现象
阴极上生成气体体积 20 mL 阳极上生成气体体积为10 mL
阳极上生成的气体能使带火星 的木条复燃
阴极上生成的气体能点燃
确定微 粒种类 及移动
方向
电解池分析思路
根据放电 顺序确定 放电微粒
写出电 极反应 式和总 反应
阴极：阳离子的放电顺序：Ag＋ ＞ Cu2＋ ＞ H＋ ＞ Na＋
阳极：阴离子的放电顺序：Cl－＞ OH－＞ SO24－
一、电解水原理的初探 二、电解氯化铜溶液 三、电解原理 四、学习应用 五、课后思考
【 思考与讨论】 请结合图4-10Ⅱ绘制反映电解池工作原理的示意图，并与 同学交流。示意图要求包括以下内容： （1）注明电解池的组成； （2）表明氧化反应和还原反应发生的区域； （3）表明电子的运动方向和阴离子、阳离子的迁移方向。
一、电解水原理的初探 二、电解氯化铜溶液 三、电解原理 四、学习应用 五、课后思考
一、电解水原理的初探 二、电解氯化铜溶液 三、电解原理 四、学习应用 五、课后思考
【课后思考】
某同学在做电解水的实验时发现两极 产生气泡的速率特别缓慢，你能否在不改变 两电极产物的情况下，加入某种物质使其加 快电解速率？
感谢聆听 谢谢
【思维拔高】
原理维度 现象
电极产物
氧化产物
＋
e－
－
e－
还原产物
过程
失e－
得e－
电极反应物
还原剂 阴离子
阳离子 氧化剂
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1．下列说法不正确的是()
A．不能自发进行的氧化还原反应，一般可以通过电解实现
B．电解质溶液导电是化学变化，金属导电是物理变化
C．电解池和原电池中均发生氧化还原反应
D．电解、电离、原电池均需要通电
2．某学生欲完成2HCl＋2A g===2A g Cl＋H2↑反应，设计了下列四个实验，你认为可行的实验是()
3．用石墨作电极，电解1 mo l·L－1下列物质的溶液，溶液的p H保持不变的是() A．HCl B．N a OH C．N a2S O4D．N a Cl
4．用惰性电极电解足量的Cu(NO3)2溶液，下列说法中不正确的是()
A．阴极发生的电极反应为Cu2＋＋2e－===Cu
B．阳极发生的电极反应为4OH－－4e－===2H2O＋O2↑
C．若有6.4 g金属Cu析出，放出的O2为0.05 mo l
D．恰好电解完时，加入一定量的Cu(NO3)2溶液可恢复到原来的浓度
5．把分别盛有熔融的氯化钾、氯化镁、氧化铝的三个电解槽串联，在一定条件下通电一段时间后，则析出钾、镁、铝的质量之比为()
A．1∶2∶3 B．3∶2∶1 C．6∶3∶1 D．13∶4∶3
6．在水中加等物质的量的A g＋、Pb2＋、N a＋、S O2
4-、NO
3
-、Cl－，该溶液放在用惰性
材料作电极的电解槽中，通电片刻，则氧化产物与还原产物质量比为() A．35.5∶108 B．16∶207 C．8∶1 D．108∶35.5
7．用惰性电极电解2 L 1.0 mo l·L－1 Cu S O4溶液，在电路中通过0.5 mo l电子后，调换正负极继续电解，电路中又通过了1 mo l电子，此时溶液中c(H＋)(假设溶液体积不变)为() A．1.5 mo l·L－1B．0.75 mo l·L－1C．0.5 mo l·L－1D．0.25 mo l·L－1
8．用石墨棒作电极，在N a＋、Cu2＋、Cl－、S O2
4
-中选出适当离子组成电解质，电解其溶液，写出符合条件的一种电解质的化学式：
(1)当阴极放出H2，阳极放出O2时，电解质是________。
(2)当阴极析出金属，阳极放出O2时，电解质是________。
(3)当阴极放出H2，阳极放出Cl2时，电解质是________。
(4)通过电子的物质的量与阴极析出的金属的物质的量、阳极放出的气体的物质的量之比为4∶2∶1时，电解质的化学式是____________。
9．如图，p、q为直流电源的两极，A由＋2价金属单质X制成，B、C、D为铂电极，接通电源，金属X沉积于B极，同时C、D产生气泡。
试回答：
(1)p为________极，A极发生了________反应。
(2)C为________极，试管里收集到的气体是__________；D为________极，试管里收集到的气体是。