化学选修四第四章第三节电解池
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人教化学选修4第四章第3节 电解池(共28张PPT)
AgNO3
二、电解原理的应用
应用一：氯碱工业即电解饱和食盐水
阳极：2Cl－ 阴极：2H+ +
2e－= Cl2如↑ 何检验两极产物？ 2e－ = H2↑
总反应：
电解
2NaCl + 2H2O==
CC
存在问题： 2NaOH + H2↑+ Cl22↑
H2+ Cl2＝2HCl爆炸 氯气溶于水与水反应 氯气与NaOH反应产物不纯更纯
AgNO3溶液
当阳极金属与电解质溶液中的金属 阳离子相同，则为电镀
例：在50mL 0.2mol/L的硫酸铜溶液中插入两个
电极，通电电解(不考虑水分蒸发)，则：
⑴若两极均为铜片，试说明电解过程中溶液
溶质浓度将怎样变化 不变
。
⑵若阳极为纯锌，阴极为铜片，阳极反应式
是 Zn －2e－＝Zn2+
⑶如果两极均为铜片且不考虑H+在阴极上放电,
3、构成电解池的条件： ① 直流电源；
② 阴、阳电极
③ 电解质溶液或熔融电解质； ④ 形成闭合回路。
⑤非自发进行的氧化还原反应
原电池与电解池的比较
比较内容
原电池
电解池
装置举例 铜锌原电池
电解氯化铜
电极名称 正极、负极
阴极、阳极
电极反应 负极氧化反应 正极还原反应
能量转变 将化学能转变成电能
阳极氧化反应 阴极还原反应
实质：电解水
溶液pH变化： 增大 溶液复原方法：加入H2O
1、复习提问：
电极名称_阴__极____ C
反应类型_还__原____
C 电极名称__阳__极___
反应类型__氧__化___
电极反应_Cu_2+ _＋_2e_－ _= C_u 实验现象_红_色__固__体_
二、电解原理的应用
应用一：氯碱工业即电解饱和食盐水
阳极：2Cl－ 阴极：2H+ +
2e－= Cl2如↑ 何检验两极产物？ 2e－ = H2↑
总反应：
电解
2NaCl + 2H2O==
CC
存在问题： 2NaOH + H2↑+ Cl22↑
H2+ Cl2＝2HCl爆炸 氯气溶于水与水反应 氯气与NaOH反应产物不纯更纯
AgNO3溶液
当阳极金属与电解质溶液中的金属 阳离子相同，则为电镀
例：在50mL 0.2mol/L的硫酸铜溶液中插入两个
电极，通电电解(不考虑水分蒸发)，则：
⑴若两极均为铜片，试说明电解过程中溶液
溶质浓度将怎样变化 不变
。
⑵若阳极为纯锌，阴极为铜片，阳极反应式
是 Zn －2e－＝Zn2+
⑶如果两极均为铜片且不考虑H+在阴极上放电,
3、构成电解池的条件： ① 直流电源；
② 阴、阳电极
③ 电解质溶液或熔融电解质； ④ 形成闭合回路。
⑤非自发进行的氧化还原反应
原电池与电解池的比较
比较内容
原电池
电解池
装置举例 铜锌原电池
电解氯化铜
电极名称 正极、负极
阴极、阳极
电极反应 负极氧化反应 正极还原反应
能量转变 将化学能转变成电能
阳极氧化反应 阴极还原反应
实质：电解水
溶液pH变化： 增大 溶液复原方法：加入H2O
1、复习提问：
电极名称_阴__极____ C
反应类型_还__原____
C 电极名称__阳__极___
反应类型__氧__化___
电极反应_Cu_2+ _＋_2e_－ _= C_u 实验现象_红_色__固__体_
选修四第四章第三节电解池(52张)
四、电解电极反应式的书写
电解溶质型
HCl溶液
阳极：2Cl- - 2e- = Cl2↑
阴极：2H++2e- = H2↑
总反应：2HCl
通电
===
H2
↑
+Cl2
↑
通电
2H++2Cl- === H2 ↑ +Cl2 ↑
电解水型 阳极：4OH- - 4e- = 2H2O + O2 ↑
阴极：4H+ + 4e- = 2H2 ↑
电解溶质和水 放氧生酸型
阳极：4OH- - 4e- = 2H2O + O2 ↑ 阴极： Cu 2++ 2e -= Cu
总反应：
通电
CuSO4溶液
22CCuuS2+O+24+H22HO2O=通=电====4H2+H+O2 2S↑O+42+COu2 ↑+2Cu
电解质溶液用惰性电极电解的示例：
电解
举例
2.原理 (1)通电前： Cu2+、Cl-、H+、OH-自由移动 通电后： 定向移动
(2)电极上的反应
阴极: Cu2+ + 2e- ＝ Cu （还原反应）
阳极: 2Cl－－2e- ＝Cl2↑（氧化反应）
总反应: Cu2+ + 2Cl－电解
电解
Cu
+Cl2↑
CuCl2 Cu +Cl2↑
放电
粒子在电极上失去或获得电子发生氧化还原反应的过程。
类型 物质类别 实例
电极反应
溶液pH 溶液复 变化 原方法
含氧酸
仅溶剂 强碱 水电解
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
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)
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
第四章第三节《电解池》
（2）溶液中所含阴离子：OH—、Cl—， 放电顺序：Cl— > OH— 阳 极：2Cl— －2e— = Cl2 ↑
电解
总反应： 2NaCl + 2H2O = 2NaOH + H2 ↑+ Cl2 ↑
【思考13】分析电解反应（用惰性电极时） 的一般思路是什么？
小结1：分析电解反应(用惰性电极时) 的一般思路：
如NaCl
如CuSO4、AgNO3
Ⅱ与Ⅳ区：电解水型
如Na2SO4、H2SO4 、NaOH
巩固练习
1、电极反应方程式及电解总反应方程式的书写 (惰性电极，溶液)： H2SO4 HCl NaOH K2SO4 CuCl2 CuSO4 NaCl KMnO4 2、用石墨作电极电解CuCl2、NaCl的混合溶液 时，阴极析出的物质是_____；阳极产物是 _____。 3、两极都用银片作电极电解AgNO3溶液时，阳 极的产物是____；阴极的产物是____。
e－ 阳极 C
CuCl2溶液
【思考4】如何书写电解池电极方程式？
－ e 阴极：Cu2++2e-＝Cu 还原反应 阴极 阳极：2Cl -2e ＝Cl2 ↑ 氧化反应 C 总反应式：CuCl2 电解 Cu+Cl2 ↑
e－
阳极 C
阴离子失去电子而阳离子得到 电子的过程叫放电。 CuCl 溶液 2 通式： 阴极：氧化剂＋ne- = 还原产物 阳极：还原剂－ne- = 氧化产物 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）
阴极：4H+ + 4e— = 2H2 ↑
阳极：4OH— －4e— =2H2O + O2 ↑ 总反应：2H2O = 2H2↑ + O2 ↑ 【思考12】在电解氯化铜溶液的装置中，若把电解 质换成氯化钠，其结果又如何呢？写出电极反应。
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。
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
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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
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。
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阴极: Cu2+ + 2e- = Cu 解槽底,形成阳极泥
问:电解完后,CuSO4溶液的 减小 浓度有何变化？
4、电冶金
• 由于电解是最强有力的氧化还原手段，所以电解 法是冶炼金属的一种重要的方法。对于冶炼像 Na、Ca、Mg、Al这样活泼的金属，电解法几乎 是唯一可行的工业方法。
（1）制取金属钠
①阳极本身参加电极反应 ②电解质溶液的浓度保持不变
3、粗铜的电解精炼
－+
以粗铜为阳极，以纯铜 纯铜
粗铜
为阴极， 以CuSO4溶液 为电解液进行电解
阳极： Zn Zn-2e- = Zn2+
Fe Ni
Fe -2e- = Ni -2e- =
Fe2+ Ni2+
CuSO4溶液
阳极泥: 相对不活泼的金
Cu Cu-2e- = Cu2+ 属以单质的形式沉积在电
电解熔融状态的氯化钠。
阳极： 2Cl - -- 2e- == Cl2↑ 阴极： 2Na+ + 2e- == 2Na
总反应：
通电 2NaCl === 2Na + Cl2↑
（2）制取金属镁
电解熔融的氯化镁
阳极： 2Cl- -- 2e- = Cl2↑
阴极： Mg2+ + 2e- = Mg
总反应：MgCl2
第三节 电解池
第二课时 电解原理的应用
复习回顾：
• 1、电极反应方程式及电解总反应方程式的书 写(惰性电极，溶液)： NaOH K2SO4 HCl 阳极：4OH- - 4e- = 2H2O + O2↑
阴极：4H+ + 4e- = 2H2↑
总反应：2H2O 通 电 2H2↑ + O2↑
阴极： 2H+ + 2e- == H2 ↑ 阳极： 2Cl - - 2e- == Cl2↑ 总反应：2HCl 通 电 H2 ↑+ Cl2↑
阴极：镀件
阴极：纯金属
电极 阳极：氧化反应 反应 阴极：还原反应
阳极：氧化反应 阴极：还原反应
阳极：氧化反应 阴极：还原反应
每一种创伤，都是一种成熟。
人的价值，在遭受诱惑的一瞬间被决定。
为中华之崛起而读书。——周恩来
学习是苦根上长出来的甜果。
儿童应该受到良好的教育，这是一般做父母的人的责任，也是他们关心的事，而且国家的幸福与繁荣也靠儿童具有良好的教育。——洛克
应用电解原理将不纯 的金属提纯的装置。
形成 条件
①直流电源 ②两个电极
③电解质溶液 ④形成闭合回路
①镀层金属接电源正极 ①不纯金属接电源正极
待镀金属接电源负极 纯的金属接电源负极
②电镀液须含有镀层金 ②电解质溶液须待提纯
属的离子
金属的离子
电极 阳极：电源正极相连 名称 阴极：电源负极相连
阳极：镀层金属； 阳极：不纯金属；
离子放电顺序：
阳离子 H+ ＞ Na+ 阴离子 Cl- ＞ OH-
阳极
电极反应：
阳极： 2Cl - －2e- == Cl2↑ 氧化反应
Cl- H+ OH- Na+
阴极
阴极：2H+ + 2e- == H2 ↑
还原反应
通电
总反应： 2NaCl+2H2O
2NaOH +Cl2↑+H2 ↑
1.电解食盐水
现象： 阳极：有气泡产生，使
电解
==
Mg
+
Cl2↑
（3）制取金属铝
电解熔融氧化铝
阳极： 6O2- - 12e- = 3O2↑
阴极： 4Al3+ + 12e- = 4Al
总反应：
电解
2Al2O3 ==
4Al
+
3O2↑
小结：电解池、电解精炼池、电镀池的比较
电解池
电镀池
电解精炼池
定义
将电能转变成化学能 的装置。
应用电解原理在某些 金属表面镀上一层其 它金属的装置。
知者不惑，仁者不忧，勇者不惧。——《论语·子罕》
不义而富且贵，于我如浮云。——《论语·述而》
当你知道迷惑时并不可怜，当你不知道迷惑时，才最可怜。
曾经痛苦，才知道真正的痛苦；曾经执著，才能放下执著。
立志欲坚不欲锐，成功在久不在速。——张
身体健康，
复习回顾：
• 2液、时用，石阴墨极作析电出极的电物解质C是uC__lC2_、u__N；aC阳l的极混产合物溶 是—Cl2
• 3阳、极两产极物_都是用_A_银g_+片；作阴电极极的电产解物A是g_AN_gO__3溶。液时，
二、电解原理的应用
1、电解饱和的食盐水
食盐水中存在的离子： Na+ 、Cl- 、H+ 、OH-
学习进步！
湿润的淀粉－KI试纸 变蓝 阴极：有气泡产生，滴
加酚酞溶液变红
实验装置
2.电镀
(1).
定义
利用电解原理在某些金属的表面镀上 一薄层其它金属或合金的过程。
(2). 电镀材料的选择
阴极——镀件 阳极——镀层金属
电镀液——含有镀层金属离子的溶液
(3).电极反应式
阴极：Cu2++ 2e- = Cu
阳极： Cu - 2e- = Cu2+ (4).电镀的特点