苏教版高中化学选择性必修1化学反应原理专题1第二单元基础课时6电解池的工作原理课件.ppt

关键能力情境探究达成[情境素材]利用太阳能电池实现太阳能转化为电能，进行电解水。然后，通过电解水获取的氢气和氧气组成氢氧燃料电池，实现化学能转化为电能，带动小风扇的转动(如图)。电解池的工作原理及电解规律[问题探究][问题1]电解原理分析(1)阴、阳离子在电解过程中的移动方向与在原电池中的移动方向有什么区别和联系？(2)电解时电子可从溶液中通过吗？提示：(1)原电池中：阳离子→正极；阴离子→负极；电解池中：阳离子→阴极；阴离子→阳极。即阳离子都是移向发生还原反应的电极，阴离子都是移向发生氧化反应的电极。(2)电子不能通过电解质溶液，在溶液中是自由离子定向移动传导电流。[问题2]电极放电顺序(1)在氯化铜溶液中除了Cu2+和Cl－之外还有H＋和OH－，这两种离子为什么没有得或失电子？(2)若用Cu电极电解稀硫酸，开始电解时的电极反应式和总反应式如何书写？(3)若将等物质的量的CuSO4和MgCl2混合溶于水，对该溶液以惰性电极进行电解，试讨论两个电极可能生成的产物，并写出总反应式。[归纳总结]1．电解池的阴极、阳极的判断方法2．电解池工作原理①电解时必须使用直流电源，不能使用交流电源。②电解质的水溶液或熔融电解质均可被电解，因为它们均可电离出自由移动的阴、阳离子。③电解过程中，电能转化为化学能而储存在电解产物中，转化过程中遵循能量守恒定律。④电解质溶液(或熔融电解质)的导电过程，就是电解质溶液(或熔融电解质)的电解过程，是化学变化，而金属的导电是利用其物理性质。⑤电解法是一种强氧化还原手段，可以完成非自发的氧化还原反应。3．电解产物的判断方法4．电解池电极反应式、电解总反应式的书写书写步骤具体操作判断两极阳极：与电源正极相连阴极：与电源负极相连判断反应微粒活性电极：电极材料本身失电子溶液中的较易得电子的阳离子反应惰性电极：溶液中较易失去电子的阴离子反应书写步骤具体操作书写电极反应式活性电极：M－ne－===Mn＋Mn＋＋ne－===M惰性电极：mRn－－mne－===Rm书写电解总方程式根据得失电子数相等，将阴阳极电极反应式相加得电解总反应式，注意若是水电离的H＋或OH－参与电极反应，写总反应式时要写成H2O5．惰性电极电解电解质溶液的规律类型电极反应特点实例电解对象电解质溶液浓度pH电解质溶液复原电解水型阴极：2H＋＋2e－===H2↑(或2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑)阳极：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑(或2H2O－4e－===4H＋＋O2↑)NaOH溶液水增大增大加水H2SO4溶液水增大减小加水Na2SO4溶液水增大不变加水类型电极反应特点实例电解对象电解质溶液浓度pH电解质溶液复原电解电解质型电解质电离出的阴、阳离子分别在两极放电HCl溶液电解质减小增大通氯化氢CuCl2溶液电解质减小—加氯化铜类型电极反应特点实例电解对象电解质溶液浓度pH电解质溶液复原放H2生碱型阴极：H2O放H2生碱阳极：电解质阴离子放电NaCl溶液电解质和水生成新电解质增大通氯化氢放O2生酸型阴极：电解质阳离子放电阳极：H2O放O2生酸CuSO4溶液电解质和水生成新电解质减小加氧化铜或碳酸铜(1)书写电解池中电极反应式时，可以用实际放电的离子表示，但书写总电解反应方程式时，弱电解质要写成化学式。(2)书写两极电极反应式时，要确保两极得失电子数目相等。(3)铁作阳极时，铁失去电子生成Fe2+而不是Fe3+。(4)书写电极反应式时，要判断阳极溶解生成的阳离子是否和电解质溶液中的阴离子发生反应。[能力达成]1．用惰性电极进行下列电解，有关说法正确的是()①电解稀硫酸②电解Cu(NO3)2溶液③电解KOH溶液④电解NaCl溶液A．电解进行一段时间后四份溶液的pH均增大B．反应②中电解一段时间后，向溶液中加入适量的CuO固体可使溶液恢复到电解前的情况C．反应③中阳极消耗OH－，故溶液浓度变小D．反应④中阴、阳两极上产物的物质的量之比为2∶1√HCl、CuCl2HCl、CuCl2Na2SO4、H2SO4H2O(3)以碳棒为阳极，铁棒为阴极，电解过程中电解质和水量都减少，则电解质是______________。若要恢复到电解前的状态，应加入的物质是______________________。[解析](1)以碳棒为电极，电解过程中电解质质量减少，水量不变，则阳离子只能为H＋、Cu2+，阴离子只能是Cl－，其电解质是HCl、CuCl2。(2)实质上是电解水，H