电解原理公开课
水的电解
电极名称 阳极:与电源正极相连的电极 阴极:与电源负极相连的电极 实验结论 阴极上有 H2 生成; 阳极上有 O2 生成。
O2 H2
H2O
阳极 4OH— —4e— = O2↑+ 2H2O
氧化反应,失去电子 阴极 4H+ + 4e— = 2H2↑
还原反应,得到电子
↑
科学史话
电解水的成功,使人
CuCl2=Cu2++2Cl—
通电前: 自由运动 通电后: 定向移动
H2O
H++OH—
e- e-
e-
阳离子
阴极
阴离子
阳极
4、电极反应式:
阳极:2Cl— —2e— =Cl2↑ 氧化反应
阴极:Cu2+ +2e—=Cu
还原反应
总反应式:
CuCl2
电解
Cl2↑+Cu
电极产物反思
为什么不产 生氢气呢?
为什么不是 氧气呢?
2、电解池:把电能转化成化学能的装置
阴极:与电源负极相连 3、电解池构成条件:阳极:与电源正极相连
①直流电源 ②两个电极(惰性电极:Pt、Au或石墨) ③电解质溶液 ④形成闭合回路
电解氯化铜溶液微观分析?
(1)通电前,氯化铜溶液里主要 存在哪些离子?这些离子的运 动情况怎样? (2)通电后,这些离子的运动情 况有什么改变? (3)当离子定向运动到电极表面 上时,发生了什么变化?
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
失去电子,发 生氧化反应
阴极
得到电子,发 生还原反应
与电源负极相连
分析电解过程步骤
还
e- e-
原
反
氧
应
化
阳离子 e-
反
e-
应
阴离子
e-
特别注意:如果阳极是活性电极,则电极自身反应,离子不放电
明确电解质溶液 中或熔融态电解 质中存在的离子
清楚离 子的移 动趋向
比较离子的放电能力, 然后根据阴极还原、阳 极氧化得出电极产物
4OH— — 4e— = 2H2O+O2↑
(2)阴极区
阴极发生还原反应,氧化 性强的先反应,阴极任何时 候都是阳离子放电
Ag+ > Fe3+ > Cu2+ > H+(酸) >Pb2+ >Fe2+ > Zn2+ > H+(水) > Al3+ > Mg2+ > Na+ > Ca2+ > K+
e- e- e-
6、电解是最强有力的氧化还原手段,能 使不能自发反应的反应发生。
7、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
Cl2
oooo
oooooooooooo ooooooooooo
Cu2+
Cl Cl
电解氯化铜溶液实验装置
单击电子流动
电子从负极流向阴极,经溶液离子导电, 再从阳极流回正极
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
5、离子放电顺序
放电: 阴离子失去电子,阳离子得到电子的过程叫放电。
(1)阳极区
阳极发生氧化反应,还原性强的先反应
e- e-
e-
S2— > I— > Br— > Cl— > OH— > 含氧酸根 > F—
们意识到电可以用于化学
研究。
英国科学家戴维在思
考:电可以分解水,那么,
电对于盐溶液又将产生什
么作用呢?
戴维(1778 ~1829)
探究实验电解氯化铜
现象:
阳极:黄氯气气体产生,该气体能 使润湿的淀粉碘化钾溶液变蓝。
铜
氯气 阴极:有红色物质析出。
通电
CuCl2 ==Cu+Cl2↑
一、电解原理
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。
H2
O2
阴
阳
极 H2O 极
阴 极C
阳 C极
话
伏打(1745~1827) 伏打电池
1799年意大利物理学家伏打发明了将化 学能转化为电能的装置,使人类第一次获得 了可供实用的持续电流。
科学史话
次年,英国化学家尼科尔森和卡里斯尔获知伏 打的发明后,立即着手用伏打电池进行电解水的试 验。当他们接通电流后,两电极上都有气泡产生。 经收集、鉴定,这两种气体分别是氢气和氧气, 且其体积比约为2∶1。
电解氯化铜溶液的微观反应过程
+- +- +-
e
e
Cl— Cl—
Cu2+
Cu2+
Cl—
Cl—
Cu2+、Cl— 无规则运动
Cl— Cl—
Cu2+
Cu2+
Cl—
Cl—
Cu2+、Cl— 定向运动
Cl
Cl2
Cl
Cu
Cl Cu
Cl2
Cl
Cu2+、Cl—
阴阳两极上
发生电子得失 生成Cu、Cl2
溶液中存在的离子:(Cu2+ H+ OH—、Cl—)