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1、新课标选修四第二节电解池（四课 时）已知：1molNa在氯气中燃烧放出411kJ 的热量，试写出该反应的热化学方程式。联想*质疑金属钠是在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 。电解是将电能转化为化学能的一种重要方法一、电解原理（以电解氯化钠为例）实验：用惰性（石墨）电极电解熔融的氯化钠现象：阳极：有气泡，有 刺激性气味，并能使 湿润的KI-淀 粉试纸 变蓝（Cl2
2、)阴极：有金属钠析出阴极阳极氯 气钠 熔融NaCl 实验分析： 通电前：分析熔融电解质中的离子情况阳离子：Na+阴离子：Cl-做无规则运动通电后：（必须直流电）（1）确定电极名称：阳极（接电源正极）阴极（接电源负极）与电极材料无关（2）判断电极产物并书写电极反应:阳离子移向阴极放电，阴离子移向阳极放电阳极：2Cl-Cl2 + 2e- 氧化反应应阴极：2Na+ +2e-2Na 还原反应总式：2NaCl 2Na+Cl2 通电电解: 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。电解池: 借助氧化还原反应，把电能转化 为化学能的装置.构成条件构成条件: :(1)(1)外加直流电源外加直流
3、电源(2)(2)与电源相连的两个电极：与电源相连的两个电极：接电源正极的为阳极，发生接电源正极的为阳极，发生氧化反应氧化反应接电源负极的为阴极，发生接电源负极的为阴极，发生还原反应还原反应(3)(3)电解质溶液或熔化的电解质电解质溶液或熔化的电解质电子的流向: 电子从外加电源的负极流出，流 到电解池的阴极，再从阳极流回电源正极。 （注：电子只在外电路定向移动，不能从溶 液中移动）离子定向移动的方向:阳离子向 阴极移动, 阴离子向 阳极移动.惰性电极与活性电极：惰性电极(铂、金、石墨)：仅仅导电，不参与反应活性电极（除铂、金外的金属）：既可以导电、又可 以参与电极反应电解过程不仅可以在熔融电解质
4、中进行，也 可以在电解质溶液中进行。 以电解氯化铜为例实验：用惰性（石墨）电极电解氯化铜溶液现象：阳极：有气泡，有 刺激性气味，并能使 湿润的KI-淀 粉试纸 变蓝（Cl2)阴极：碳棒上有一层红色的铜析出阴极阳极氯 气铜 CuCl2溶液实验分析： 通电前：分析电解质溶液中的离子情况阳离子：H+、Cu2+阴离子：OH-、Cl-做无规则运动通电后：（必须直流电）（1）确定电极名称：阳极（接电源正极）阴极（接电源负极）与电极材料无关（3）判断电极产物并书写电极反应:阳离子移向阴极放电，阴离子移向阳极放电阳极：2Cl-Cl2 + 2e-氧化反应应阴极：Cu2+2e- Cu 还原反应 总式：（2）判断离
5、子的放电顺序：阳离子：Cu2+H+阴离子：Cl-OH-（4）分析电解质溶液的变化情况：氯化铜溶液浓度降低CuCl2 Cu+Cl2 电解离子放电顺序：阴离子失去电子而阳离子得到电子的过程叫放电。阴离子失去电子而阳离子得到电子的过程叫放电。活性材料作电极时：金属在阳极失电子被氧化 成阳离子进人溶液，阴离子不容易在电极上放电。用惰性电极(Pt、Au、石墨、钛等)时：溶液中 阴离子的放电顺序（由易到难）是：S S2-2-SOSO3 32-2-II- -BrBr- - ClCl- -OHOH- -NONO3 3 - -SOSO4 42-2-( (等含氧酸根离子）等含氧酸根离子）FF- -AgAg+ +F
6、eFe3+3+CuCu2+2+HH+ +PbPb2+2+SnSn2+2+FeFe2+2+ZnZn2 2+ +(HH+ +) Al Al3+3+MgMg2+2+NaNa+ +CaCa+ +KK+ +注：当离子浓度相差较大时，放电顺序要发生变化，相同时按注：当离子浓度相差较大时，放电顺序要发生变化，相同时按HH+ +, ,不同时按（不同时按（HH+ +）无论是惰性电极还是活性电极都不参与电极反应，发 生反应的是溶液中的阳离子。阳离子在阴极上放电顺序是：阳极：阴极:电解规律阴极阳极氯 气铜实例电极反应 浓度PH 值复原CuCl2阳极：2Cl-2 e- =Cl2 阴极：Cu2+ 2e-=2Cu减小减小
7、CuCl2CuCl2溶液CuCl2 Cu+Cl2 电解阳极阴极氧 气氢 气实例电极反应 浓度PH 值复原Na2SO4实例电极反应 浓度PH 值复原Na2SO4阳极: 4OH- 4e- 2H2O+O2 阴极: 4H + 4e- 2H2 变大不 变加 H2ONa2SO4溶液2H2O 2H2 + O2 电解阳极阴极氯 气氢 气实例电极反应 浓度PH 值复原NaCl阳极: 2Cl- 2e- Cl 2阴极: 2H + 2e- H2 2NaCl+2H2O 2NaOH+H2 + Cl2 电解减小增 大加 HClNaCl溶液实实例电电极反应应浓浓度PH值值复原 CuSO4阳极阴极氧 气铜阳极: 4OH- 4e
8、- 2H2O+O2 阴极：Cu2+ 2e- Cu减小减小加 CuOCuSO4溶液2CuSO4+ 2H2O 2Cu +O2 + 2H2SO4电解电解规律（惰性电极）小结阳极：S2- I- Br- Cl- OH- 含氧酸根 F- 与区：电解本身型 如CuCl2 、HCl与区：放氢生碱型 如NaCl与区：放氧生酸型 如CuSO4、AgNO3与区：电解水型 如Na2SO4、H2SO4 、NaOH阴极：Ag+Fe3+Cu2+H+Fe2+Zn2+（H+）Al3+Mg2+Na+电解质溶液用惰性电极电解的示例：电电解 类类型举举 例电电极反应应溶液PH 变变化溶液复原方法 物质类别质类别实实例 仅仅溶剂剂 水
9、电电解仅仅溶质质 电电解溶质质和 溶剂剂同 时电时电 解含氧酸H2SO4强碱NaOH活泼泼金属的 含氧酸盐盐Na2SO4无氧酸HCl阳极：4OH-4e-O2+2H2O阴极：4H+ + 4e- 2H2减小增大不变变H2O阳极：2Cl- 2e-Cl2 阴极：2H+2e- H2增大HCl不活泼泼金属 的无氧酸盐盐CuCl2阳极：2Cl- 2e- Cl2 阴极：Cu2+2e- Cu减少CuCl2活泼泼金属的 无氧酸盐盐NaCl阳极：2Cl- 2e- Cl2 阴极：2H+2e- H2增大HCl不活泼泼金属的 含氧酸盐盐CuSO4阳极：4OH- 4e- O2+2H2O 阴极：2Cu2+4e- 2Cu减小C
10、uO（ A ）（B）（C）（D）CuSO4AgNO3AgNO3NaHSO4AgCuCuCPtPtAgFe1.写出下列装置的电极反应式，并判断A、B、C溶液 PH值的变化。巩固练习2.如上图所示，通电后A极上析出Ag，对该装置的有关叙 述正确的是 A.P是电源的正极 B.F极上发生的反应为：4OH- - 4e-=2H2O+O2 C.电解时，甲、乙、丙三池中，除E、F两极外，其余电 极均参加了反应 D.通电后，甲池的PH减小，而乙、丙两池溶液的PH不变B 3.用铂电极电解下表中各组物质的水溶液， 电解一段时间以后，甲、乙两池中溶液的 pH值均减小，而在和两极，电极产物 的物质的量之比为12的是甲
11、乙 A B C D 甲 KOH H2SO4 Na2SO4 CuSO4 乙 CuSO4 AgNO3 HCl HNO3 D4.为下图所示装置中，a、b都是惰性电极， 通电一段时间后，b极附近溶液呈红色。下 列说法正确的是 AX是正极，Y是负极 BX是负极，Y是正极 CCuSO4溶液的PH值逐渐减小 DCuSO4溶液的PH值不变aX Y bPtCuCuSO4溶液NaCl和酚酞溶液AC 5.用两支惰性电极插入500mLAgNO3溶液中， 通电电解。当电解液的PH值从6.0变为3.0时(设电解时阴极没有氢气析出，且电解液在电解前后体 积变化可以忽略)，电极上析出银的质量大约是：A、27mg B、54mg
12、C、108mg D、216mgB二、电解原理的应用电解饱和食盐水反应原理思考: （1）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? （2）怎样初步检验两极产物的生成 ? （3）结合教材，分析产生这种现象 的原因。在U型管里装入饱和食 盐水，用一根碳棒作阳 极，一根铁棒作阴极。 接通直流电源实验装置1.电解食盐水现象： 阳极：有气泡产生， 使湿润的淀粉KI 溶液变蓝 阴极：有气泡产生， 滴加酚酞溶液变红阳极：2Cl-2e- =Cl2 阴极：2H+2e- =H2 总式： 2NaCl+2H2O=2NaOH+H2+Cl2 (条件:通电)实验装置（1）生产设备名称：离子交换
13、膜电解槽 阴极：碳钢 阳极：钛 阳离子交换膜：只允许阳离子通过(Cl、OH 离子和气体不能通过)，把电解槽隔成阴极室和阳极室。 （2）离子交换膜的作用： a、防止氢气和氯气混合而引起爆炸； b、避免氯气和氢氧化钠反应生成 ，而影响 氢氧化钠的产量。氯碱工业:离子交换膜法制烧碱+Cl2Cl2ClH2Na+H+OH淡盐水NaOH溶液精制饱和 NaCl溶液H2O（含少量NaOH）离子交换膜阳 极金属钛网阴 极碳钢网阳 极 室阴 极 室粗盐的成份：泥沙、Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42杂质，会与 碱性物质反应产生沉淀，损坏离子交换膜精制食盐水杂质的除去过程：粗盐水含少量 Ca2+.Mg2+ 精制
14、 盐水2.铜的电解精炼一般火法冶炼得到的粗铜中含有多种杂质（如锌、铁、镍、银、金等），这种粗 铜的导电性远不能满足电气工业的要求，如果用以制电线，就会大大降低电线的导电 能力。因此必须利用电解的方法精炼粗铜。粗铜 含杂质(Zn Fe Ni Ag Au 等) 纯铜粗铜阳极 ： Zn Zn2+2e- Fe Fe2+2e- Ni Ni2+2e- Cu Cu2+2e-Zn Fe Ni Cu Ag Au 阴极: Cu2+ + 2e- Cu阳极泥问：电解完后，CuSO4溶液的浓度有何变化？CuSO4溶液3. 电镀电镀是利用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合 金的过程，它是电解原理的又一重要应用。电镀可以使金属更 加美观耐用，增强防锈抗腐能力。例如，钢铁是人们最常用的 金属，但钢铁有个致命的缺点，就是它们易被腐蚀。防止钢铁 发生腐蚀的一种最常用方法就是在其表面镀上其他金属，如锌 、铜、铬、镍等。 电镀：电镀：电镀是利用电解原理在某些金属表面镀电镀是利用电解原理在某些金属表面镀 上一薄层其他金属或合金的过程上一薄层其他金属或合金的过程，铁 片铜 片硫酸铜溶液电极： 阳极镀层金属 或惰性电极 阴极待镀金属制品 电镀液：含有镀层金属离子的电解质溶液。溶液中CuSO4的浓
