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1、第二节 电解池 1 1 电解质是指在 能够导 电的化合物 2 电离是指电解质在 或 状态下离解成 的过程 3 原电池是 的装置 4 构成原电池的条件是 水溶液或熔融状态下 水溶液 熔融自由移动离子 把化学能转化为电能 两个电极 电解质溶液 形成闭合回路 自发发生氧化还原反应 2 探究实验 如图所示 将两根石墨 棒分别跟直流电源的正 极和负极连接 浸入盛 有CuCl2溶液的烧杯中 再接通12V直流电 观 察现象 约3 5min后切断电源 CC CuCl2溶液 电极1 电极2 3 实践探究 1 向氯化铜溶液中通入直流电 A 理论先行 思考1 氯化铜溶液中含有哪些微粒 思考2 猜想在通电时在两极各会
2、发生什么样 的电极反应 产物可能是哪些 阳离子 Cu2 H 阴离子 Cl OH Cl Cl2 OH O2 H2O H OH CuCl2 Cu2 2Cl 电极区1 Cu2 Cu H H2 电极区2 4 实验结果交流 实验记录 实验现象产物验证产物确定 有气泡逸出 有红色固 体析出 氯气氯气 铜铜 不能使带火星木条复燃不能使带火星木条复燃 使淀粉碘化钾试纸变蓝使淀粉碘化钾试纸变蓝 氧气 氧气 氢气 氢气 电极电极2 2 电极电极1 1 5 离子移动 通电前 CuCl2 Cu2 2Cl Cu2 Cl 为自由移动的离子 通电后 Cu2 移向阴极 Cl 移向阳极 电极反应 2Cl 2e Cl2 氧化反应
3、 Cu2 2e Cu 还原反应 总反应式 CuCl2 Cu Cl2 电解 通电前 阴极 阳极 通电后 实验微观解释 电解原理 阳极 阴极 6 Cu2 oooo oooo oooo oooo oooo 阴极阳极 Cu Cl2 oooooooooooo ooooooooooo 电解氯化铜溶液实验装置 e e 单击电子流动 电解池中离子和电子的移动方向 7 1 电解 使直流电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 3 构成电解池的条件 是电能转变为化学 能的装置 直流电源 与电源负极相连的电极为阴极 与电源正极相连的电极为阳极 阴 阳电极 电解质溶液或熔融电解质 2 电解池
4、电能转变为化学能的装置 CC 一 电解池 8 4 电解本质 阳极 和原电池正极相连 发生氧化反应发生氧化反应 阴极 和原电池负极相连 发生还原反应发生还原反应 一个概念 一个概念 阴离子失去电子而阳离子得到电子阴离子失去电子而阳离子得到电子 的过程叫的过程叫放电放电 思考 离子在阴 阳两极放电有顺序 吗 9 1 放电规律 阴极 氧化性强的离子先得电子 金属越不活泼的对应阳离子氧化性越强 越容易得电子 金属 S2 I Br Cl OH 水 含氧酸根 F 阳极 还原性强的离子先失电子 Ag Hg2 Fe3 Cu2 Zn2 H 水 Pb2 Fe2 Na Ca 2 K 电解规律 10 电解规律2 电极
5、材料的分类 1 惰性电极 C Pt Au 2 活性电极 除Pt Au之外的其他金属材料 如果活性电极做阳极 则优先于电解 质溶液中的阴离子而放电 11 结一结 电极反应 阳氧化 阴还原 离子流向 异性相吸 电子流向 电子从负极流向阴极 经溶液离子 导电 再从阳极流回正极 12 思考 用石墨电极电解硫酸钠溶液会有怎样 的结果 H2O H OH Na2SO 4 2Na SO4 2 离子放电的顺序 阳离子 阴离子 H Na OH SO42 4OH 4e 2H2O O2 4H 4e 2H2 总反应 2H2O O2 2H2 电解 阳极 阴极 13 1 分析溶液中存在的所有离子 包括水的电 离 并分成阳离
6、子组和阴离子组 2 根据放电规律 阳离子在阴极发生还原反 应 而阴离子在阳极发生氧化反应 完成电 极反应式 注意得失电子守恒 3 由阴阳两电极反应式 合并得总反应式 弱电解质的须保持分子形式 写电极反应 方法小结 14 例 以石墨碳棒为电极 请写出分别电解下列溶液时 在阴 阳两极上发生的电极反应式及总的化学方程式 1 NaCl溶液 2 CuSO4溶液 想一想 做做看 阳极 4OH 4e 2H2O O2 4H2O 4H 4OH 阴极 2Cu2 4e 2Cu 电解 总反应式 2Cu2 2H2O Cu O2 4H 阳极 2Cl 2e Cl2 阴极 2H 2e H2 2H2O 2H 2OH 总反应方程
7、式 2Cl 2H2O Cl2 H2 2OH 电解 1 溶液中哪些微粒 2 阳极区有哪些离子 阴极区又有哪些离子 3 哪个离子先放电 想一想 H 应该 在哪一极生成 OH 在哪 一极 15 电解池与原电池有哪些异同电解池与原电池有哪些异同 两电极接直流电源 电解质溶液 形成闭合回路 活泼性不同的两电极 电解质溶液 形成闭合回路 形成 条件 将电能 转变成化学能的装置 将化学能 转变成电能的装置 定义 装置 实例 电解池原电池装置 16 电解池与原电池有哪些异同电解池与原电池有哪些异同 续续 电源负极 电解池阴极 电解池阳极 电源正极 电子 流向 阳极 氧化反应 溶液 中的阴离子失电子或电 极金属
8、失电子 阴极 还原反应 溶液 中的阳离子得电子 负极 氧化反应 金属 失电子 正极 还原反应 溶液 中的阳离子得电子 电极 反应 阳极 与电源正极相连 阴极 与电源负极相连 负极 较活泼金属 正极 较不活泼金属 或能导电的非金属 电极 名称 电解池原电池装置 负极 正极 导线 17 练习 以石墨作电极 电解下列溶液 写出电 极反应及电解总反应式 AgNO3溶液 小试牛刀小试牛刀 阳极 4OH 4e 2H2O O2 4H2O 4H 4OH 阴极 4Ag 4e 4Ag 总反应式 4Ag 2H2O 4Ag O2 4H 通电 18 1 在NaCl溶液中 NaCl电离出 H2O电离出 通电后 在电场的作
9、用下 向阴极移动 向阳极移动 在阳极 由于 容易失去电子 被氧化生成 阳极方程式 2 在阴极 由于 容易得到电子被还原生成 使H2O 电离向右移动 因此阴极 浓度增大 PH 阴极方程式 2Cl 2e Cl2 Na Cl H OH Cl OH Cl Cl2 H H2 OH 增大 Na H 2H 2e H2 四 电解原理的应用 1 氯碱工业 电解饱和食盐水以制造烧碱 氯气和氢气 19 总化学方程式 总离子方程式 3 电解前向溶液中滴加酚酞 通电后现象为 两极极板上都 有气体产生 如何检验气体的种类 阴极附近的溶液无色变为红色 阳极 把湿润的碘化钾淀粉试纸放在阳极 附近 产生气体可以使湿润KI淀粉试
10、 纸变蓝色 20 2 铜的电解精炼 粗铜所含的杂质 Zn Fe Ni Ag Au等 纯铜 粗铜 CuSO4溶液 粗铜的精炼 以粗铜为阳极 以纯 铜为阴极 以CuSO4溶液 为电解液进行电解 阳极 Zn 2e Zn2 Fe 2e Fe2 Ni 2e Ni2 Cu 2e Cu2 阴极 Cu2 2e Cu 21 3 电镀 概念 应用电解原理在某些金属表面镀上一层 其它金属或合金的过程 电镀池形成条件 镀件镀层金属 含镀层金属离子的盐溶液 镀件作阴极 镀层金属作阳极 含镀层金属阳离子 的盐溶液作电解液 电镀的特点 电镀液的组成及酸碱性保持不变 22 4 电冶金 冶炼活泼金属钠 镁 铝等 制取金属钠电解
11、熔融状态的氯化钠 通直流电后 阳极 2Cl 2e Cl2 阴极 2Na 2e 2Na 总反应 2NaCl 熔融 2Na Cl2 结论 电解法是冶炼金属的一种重要方 法 是最强有力的氧化还原的手段 23 三 电解规律 用惰性电极电解时 电解含氧酸 强碱溶液 活泼金属的含氧酸盐含氧酸 强碱溶液 活泼金属的含氧酸盐 溶液溶液时 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 O2 2H2 电解 电解后溶液中溶质的质量分数 若要恢复 原来的浓度 只需加入一定量的 即可 实质 电解水 解析例如 电
12、解硫酸钠溶液 增大 水 24 电解无氧酸溶液 氢氟酸除外 不活泼金属的 无氧酸盐溶液 如电解盐酸 CuCl2溶液等 电解后溶液中溶质的质量分数 若要恢复 原来的组成和浓度 需加入一定量的 通入一 定量的HCl气体 阳极 2Cl 2e Cl2 阴极 2H 2e H2 总反应 2HCl Cl2 H2 电解 电解盐酸 实质 电解质本身被电解 减小 溶质 25 电解不活泼金属的含氧酸盐时 电解质和水都 有一部分被电解 如电解CuSO4溶液 AgNO3溶液 等 阳极 4OH 4e 2H2O O2 阴极 2Cu2 4e 2Cu 总反应 2CuSO4 2H2O 2Cu O2 2H2SO4 电解 电解后原溶液
13、中溶质的质量分数减小 若要恢 复原来的组成和浓度 需加入一定量金属氧化物 电解CuSO4溶液 26 电解活泼金属的含氧酸盐溶液时 电解质和水 都有一部分被电解 如电解NaCl溶液等 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 需通入一定量的HCl 阳极 C 2Cl 2e Cl2 阴极 C 2H 2e H2 总反应 2NaCl 2H2O 2NaOH Cl2 H2 电解 27 原电池 电解池 电镀池判定规律 若无外接电源 可能是原电池 然后依据原 电池的形成条件分析判定 主要思路是 三看 先看电极 两极为导体且活泼性不同 再看溶液 两极插入电解质溶液中 后看回路 形成闭合回路或两
14、极接触 若有外接电源 两极插入电解质溶液中 则可能是电解池或电镀池 当阳极金属与电解质 溶液中的金属阳离子相同 则为电镀池 其余情 况为电解池 讨论 比较电解池和原电池的异同 28 装置原电池电解池 实例 原理 形成条件 电极名称 电子流向 电流方向 电极反应 能量转化 应用 发生氧化还原反应 从而形成电流电流通过引起氧化还原反应 两个电极 电解质溶液或熔融态电解质 形 成闭合回路 自发发生氧化还原反应 电源 电极 惰性或非惰性 电 解质 水溶液或熔融态 由电极本身决定 正极 流入电子 负极 流出电子 由外电源决定 阳极 连电源正极 阴极 连电源负极 外电路 负极 正极 电源负极 阴极 阳极
15、电源正极 外电路 正极 负极 电源正极 阳极 阴极 电源负极 负极 Zn 2e Zn2 氧化反应 正极 2H 2e H2 还原原应 阳极 2 CI 2e CI2 氧化反应 阴极 Cu2 2e Cu 还原反应 化学能 电能电能 化学能 设计电池 金属防腐氯碱工业 电镀 电冶 金属精炼 铜锌原电池 电解氯化铜 29 练习 1 分析下图 哪个是原电池 哪个是电解池 30 2 下列说法或实验现象的描述不正确的是 A 把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中 铜片表面出现气泡 B 把铜片插入氯化铁溶液中 在铜片表面出 现一层铁 C 把锌粒放入盛有盐酸的试管中 加入几滴 氯化铜溶液 气泡放出速度加快 D 与电源负极相连的是电解槽的阴极 B 31 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 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 若阳极为纯锌 阴极为铜片 阳极反应式是 如果两极均为铜片且不考虑H 在阴极上放电 当电路中有0 01mol电子通过时 阴极增重 g 阴极上的电极反应式是 不变 1 28 Zn 2e Zn2 Cu2 2e Cu 32 33 此课件下载可自行编辑修改 供参考 感谢您的支持 我们努力做得更好
