《示范课：《电解池》课件定稿》由会员分享，可在线阅读，更多相关《示范课：《电解池》课件定稿（61页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、,第三节 电解池,电化学工艺,思考回忆,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,两个活性不同的电极、电解质溶液、形成闭合回路、自发发生氧化还原反应,【猜 想】,CuCl2溶液在导电（通电）时会不会发生化学反应？,阴极,阳极,CuCl2溶液,实践探究,向氯化铜溶液中通入直流电,理论先行,思考1：氯化铜溶液中含有哪些微粒? 思考2：在通电时这些微粒各向什么区移动？ 思考3：猜想在通电时在阳极和阴极各会发生什么样的电极反应？产物可能是
2、哪些？,阳离子：Cu2+ H+ 阴离子：Cl- OH-,Cu2+ H+向阴极区移动； Cl- OH-向阳极区移动,Cl-Cl2 OH-O2,H2O H+ + OH-,CuCl2 Cu2+2Cl-,阴极区：,Cu2+Cu H+H2,阳极区：,Cu2+, ,e-,e-,电子流出,Cu2+运动,Cl-运动,Cl-,Cl-,Cl-运动,电子流入,通电前：,CuCl2 = Cu2+ 2Cl-,通电后：,Cu2+ 、+移向阴极：,2Cl-2e = Cl2,Cu2+ + 2e = Cu,Cl- 、OH-移向阳极：,总反应：,阳极,阴极,H+,H+,OH-,OH-,实验-电解氯化铜溶液.flv,Cu,Cu2+
3、 + 2e- = Cu,还原反应,Cl2,2Cl- - 2e- = Cl2,氧化反应,总反应,电解,A、a为负极，b为正极 B、a为阳极，b为阴极 C、电解过程中，d电极质量增加 D、电解过程中，氯离子浓度不变,阴极,阳极,阴极d：,阳极c：,2Cl 2e ,Cu2+ + 2e Cu,C,练习： 如右图是电解氯化铜溶液的装置,其中c、d为石墨电极，则下列有关判断正确的是,Cl2,C, ,e-,构成电解池的条件是什么？,(1) 外接直流电源；,(2) 有两个电极；,(3) 有电解质溶液或熔融态的电解质；,(4) 形成闭合回路。,+,Cu2+, ,Cl-,Cl-,H+,OH-,(阴极、阳极),电子
4、流向,负极,阴极,阳极,正极, ,e-,Cu2+, ,e-,e-,电子流出,Cl-,Cl-,电子流入,H+,OH-,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：,直流电源；,电解质溶液或熔融电解质；,2.电解池：,电能转变为化学能的装置。,一、电解原理,形成闭合回路。,碳,碳,阴极,阳极,有两个电极；,练习：,分析下图，哪个是原电池，哪个是电解池,阳极：, 与电源正极相连；, 阴离子移向该极，失电子，发生氧化反应。,阴极：, 与电源负极相连，电子流入；, 阳离子移向该极，得电子，发生还原反应。,碳,碳,阴极,阳极,电极反应式：,阴
5、极：,阳极：,2Cl 2e Cl2,Cu2+ + 2e Cu,还原反应,氧化反应,总反应：,通电,阴、阳 电极,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.,小结1：电解质通电前在水溶液中的阴、阳离子作_运动；在外电源的作用下(直流电)，改作_移动而导电。在导电的同时，在阳、阴两极发生氧化还原反应，即被电解，电离是_的前提。,自由,定向,电解,组成：,两个电极、,电解质溶液或融融状态的电解质、,直流电源,电极,阳极：,与外电源正极相连的电极，出
6、电子，氧化反应。,阴极：,与外电源负极相连的电极，进电子，还原反应。,惰性电极：,C、Pt、Au 、Ti等，不论做阴极、阳极，本身都不反应。,活性电极：,Fe、Cu、Ag等,做阴极一般本身不反应；做阳极，本身被氧化溶解。,电 解 池,电极材料,电极产物反思,为什么不是氧气呢？,为什么不产生氢气呢？,说明：得失电子的能力不同,失电子能力：,Cl-OH-,得电子能力：,Cu2+H+,放电 能力,放电 次序,4.电解池电极反应规律,(1)阴极：得电子，还原反应 （一般）电极本身不参加反应 一定是电解质溶液中阳离子“争”得电子,(2)阳极：失电子，氧化反应 若为金属（非惰性）电极，电极失电子 若为惰性
7、电极，电解质溶液中阴离子“争”失电子,离子放电顺序：,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（由难到易）是：,S 2-SO32-I -Br -Cl -OH -NO3 -SO42-(等含氧酸根离子）F-,Ag+Fe3+Cu2+H+(酸的溶液)Pb2+Sn2+Fe2+Zn2+H+（水提供） Al3+Mg2+Na+Ca+K+ 注：电镀时通过控制条件， Fe2+和Zn2+得电子的能力强于H+,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：,
8、阳极：,阴极:,只在熔融状态下放电，在水溶液中永远不放电。,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),阴极：有金属钠析出,阴极,阳极,氯 气,钠,熔融NaCl,电解过程不仅可以在电解质溶液中进行，也可以在熔融电解质中进行。,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
9、+ 2e- 氧化反应 阴极：2Na+ +2e-2Na 还原反应 总式：,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,还 原 反 应,氧化 反 应,C,阳离子,阴离子,【电解原理的学习方法】,1.分电极 与电源正极相连的为阳极，与电源负极相连的为阴极。,2.析溶液 分析溶液中存在的所有离子（水溶液中包括水的电离）、并分成阳离子组和阴离子组。,3.判流向 阴离子定向移向阳极；阳离子定向移向阴极。,4.定反应,用惰性电极电解电解质水溶液时，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，,若用金铂钛以外的金属作电极时： 若为阴极，则金属不参加电极反应； 若为阳极则
10、首先是电极材料失电子，电极被溶解，溶液中的阴离子不能失电子。,5.先写电极式 正确书写电极式，要注意得失电子守恒和离子来自何种电解质,6.在写方程式 将阴阳两极的电极反应式合并即可得总方程式，要注意条件，并用分子式表示弱电解质。,7.书写电解方程式的注意事项,2.电极反应式要注意溶液的酸碱性对书写的影响；要注意两边的电荷要守恒（电子看作负电荷）,3.标明条件：通电或电解。若电解的H+或OH-来自于H2O，在总方程式中要以H2O形式存在，不能书写H+或OH-作为反应物,4.电解反应是一个氧化还原反应，是被外界强迫发生的反应一 般形式为：弱氧化剂+弱还原剂 = 强氧化剂+强还原剂,1.首先看阳极材
11、料，若阳极是活性电极阳极本身失去电子被氧化，若阳极是惰性电极，阴离子在阳极放电。,OH SO4 2,例：,写出用石墨做电极电解CuSO4溶液的电极反应式及总的电解方程式，,方 法,阴极：,阳极：,、最后使得失数相等，两极半反应相加得总方程式；,阴极：,阳极：,4OH 4eO2+2H2O,2Cu2+4e2Cu,H+ Cu2+,H2O H+OH,CuSO4 Cu2+ SO4 2,、首先分析、比较出阴阳极的放电离子：,、然后写电极反应式 ：,2CuO2+4H+,或 2CuSO4+2H2O,（电解化学方程式）,2CuO2+2H2SO4,2Cu2+2H2O,（电解离子方程式）,电解质溶液用惰性电极电解的
12、示例：,含氧酸,H2SO4,强碱,NaOH,活泼金属的含氧酸盐,Na2SO4,无氧酸,HCl,阳极：4OH- 4e- = O2+2H2O 阴极：4H+ + 4e- = 2H2,减小,增大,不变,H2O,阳极：2Cl- 2e- = Cl2 阴极：2H+2e- = H2,增大,HCl,不活泼金属的无氧酸盐,CuCl2,阳极：2Cl- 2e- = Cl2 阴极：Cu2+2e- = Cu,增大,CuCl2,活泼金属的无氧酸盐,NaCl,阳极：2Cl- 2e- = Cl2 阴极：2H+2e- = H2,增大,HCl,不活泼金属的含氧酸盐,CuSO4,阳极：4OH- 4e- = O2+2H2O 阴极：2C
13、u2+4e- = 2Cu,减小,CuOH？,水,增大,增大,水,增大,减小,水,增大,不变,电解质,减小,增大,电解质,减小,电解质和水,得新电解质,增大,电解质和水,得新电解质,减小,练习1： 用惰性电极分别进行下列溶液电解，写出电极反应和总反应方程式并完成下表：,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,电解池与原电池有哪些异同(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
14、子失电子或电极金属失电子 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,第三节 电解池 （第二课时）,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,实验-电解饱和氯化钠溶液.flv,（1）在NaCl溶液中,NaCl电离出 ，H2O电离出 。 通电后，在电场的作用下， 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- = Cl2,2H+ + 2e- = H2,Na+、Cl-,H+、OH-,Cl-、OH-,Cl-,Cl2,H+,H2,OH-,增大,Na+、H+,1、氯碱
