《高中化学：电解池课件(共6套)人教版选修4电解池的工作原理01》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中化学：电解池课件(共6套)人教版选修4电解池的工作原理01（24页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、电解池的工作原理你知道吗你知道吗常温下，金属常温下，金属钠与与氯气能气能发生反生反应，放出大量的，放出大量的热，金属，金属铝也能在常温下与氧气也能在常温下与氧气发生反生反应。工工业上分上分别以以氯化化钠和氧化和氧化铝为原料生原料生产金属金属钠和金属和金属铝。你知道工你知道工业生生产中是如何中是如何实现此此过程的程的吗？上述？上述过程中程中发生了什么形式的能量生了什么形式的能量转化？化？交流与讨论交流与讨论以以电解熔融解熔融态的的氯化化钠制取制取钠1、通、通电前和通前和通电后，熔融后，熔融态氯化化钠中中钠离子和离子和氯离子的离子的运运动有何差异？有何差异？请用箭用箭头表示表示钠离子和离子和氯离子
2、的运离子的运动情况。情况。2、通、通电后后电极表面分极表面分别发生了什么化学反生了什么化学反应？请写出两写出两电极上极上发生反生反应的的电极反极反应式。式。阳极：阳极：_ 阴极：阴极：_ 2Cl-2e -=Cl22Na+2e-=2Na电解知识小结电解知识小结电极电极电子得电子得失失反应类型反应类型电极反应式电极反应式 电解反应方程电解反应方程式式 阳极阳极阴极阴极失电子失电子得电子得电子氧化反应氧化反应还原反应还原反应2Cl- - 2e - = Cl22Na+ + 2e- =2Na通电通电2NaCl=2Na+Cl21、电解：、电解：2、电解池：、电解池：电能转化为氧化还原反应的化学能电能转化为
3、氧化还原反应的化学能 使电流通过电解质溶液而在阴、阳两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极引起氧化还原反应的过程3、形成电解池的条件、形成电解池的条件eeCC熔融的氯化钠熔融的氯化钠、与电源相连的两个电极、与电源相连的两个电极、电解质溶液或熔化的、电解质溶液或熔化的 电解质电解质、含有直流电源的闭合回路、含有直流电源的闭合回路4、电极的判断、电极的判断阴极阴极 与电源负极相连，电子流与电源负极相连，电子流入入，发生，发生还原还原反应反应阳极阳极 与电源正极相连，电子流与电源正极相连，电子流出出，发生，发生氧化氧化反应反应阴极阴极阳极阳极 思考：刚才讨论了电解熔融盐的情况，
4、电思考：刚才讨论了电解熔融盐的情况，电解质溶液又会如何发生反应？以电解氯化铜解质溶液又会如何发生反应？以电解氯化铜溶液为例加以分析溶液为例加以分析1、金属、金属导电和和电解解质溶液的溶液的导电是否一是否一样？2、在、在氯化化铜溶液中存在哪些离子？当通溶液中存在哪些离子？当通电时，这些离子在些离子在电场作用下分作用下分别向哪个向哪个电极移极移动？3、这些离子在些离子在电极上可能极上可能发生什么反生什么反应？请写写出相出相应的的电极反极反应式？式？现象：现象：电流表指针发生偏转电流表指针发生偏转与电源正极相连的电极上与电源正极相连的电极上有气泡析出，与电源负极相有气泡析出，与电源负极相连的电极上有
5、红色物质析出连的电极上有红色物质析出CCCuCl2溶液溶液阴极：阴极：Cu 2+ + 2e- = Cu阳极：2Cl - -2e -= Cl 2练习分析在阴阳两极哪些物分析在阴阳两极哪些物质可能可能发生反生反应（物（物质在在电解池的解池的阴阳两极阴阳两极发生反生反应的的过程也称程也称为放放电），并根据化学方程），并根据化学方程式写出式写出电极反极反应式。式。2NaCl + 2H2O H2+ Cl2+ 2NaOH通电 电解饱和食盐水的化学方程式：电解饱和食盐水的化学方程式：（1）电解饱和食盐水）电解饱和食盐水+-碳棒碳棒铁棒铁棒- -H2Cl2示意图示意图实验现象实验现象结论结论 1铁棒和碳棒两极
6、均产生铁棒和碳棒两极均产生气泡气泡 2将铁棒上方收集到的气将铁棒上方收集到的气体靠近火焰，有轻微的体靠近火焰，有轻微的爆鸣声爆鸣声 3铁棒周围的溶液颜色变铁棒周围的溶液颜色变红红 4黄绿色、刺激性气味的黄绿色、刺激性气味的气体产生，使湿润的淀气体产生，使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝粉碘化钾试纸变蓝通电后有新的气通电后有新的气体物质生成体物质生成有氢气生成有氢气生成有碱性物质生成有碱性物质生成有氯气生成有氯气生成上述装置的弱点：上述装置的弱点：1.H2和和Cl2 混合不安全混合不安全2.Cl2会和会和NaOH反应，会使得到的反应，会使得到的NaOH不纯不纯（2）在工业生产中，）在工业生产中，电解食盐
7、水常在电解食盐水常在电解电解槽槽中进行中进行阳离子交换膜电解槽阳离子交换膜电解槽氯碱工业（离子膜法）氯碱工业（离子膜法）+制饱和制饱和NaCl淡盐水淡盐水Cl2H2NaOH溶液溶液H2O含少量含少量NaOHClCl2H+OHNa+Na+交换膜交换膜B 阳离子交换膜的作用阳离子交换膜的作用 ：能防止阴极产生的能防止阴极产生的H2和阳极产和阳极产 生的生的Cl2相混合而引起爆炸相混合而引起爆炸 能避免能避免Cl2和和NaOH溶液作用生溶液作用生成成NaClO而影响烧碱的质量而影响烧碱的质量 应用根据上述原理，请自己设计一个装置制取家庭消毒液。讨论讨论当一个当一个电极存在多种可能放极存在多种可能放电
8、的离子的离子时，为什么不是大什么不是大家共同放家共同放电，而往往只有一种离子放，而往往只有一种离子放电？你？你认为放放电能能力与什么因素有关？力与什么因素有关？5、电解时离子放电顺序、电解时离子放电顺序、影响离子放电的因素：、影响离子放电的因素：离子得失电子的能力离子得失电子的能力离子的浓度离子的浓度、离子的放电顺序、离子的放电顺序阴极阴极: 阳离子放电，得电子能力强先放电阳离子放电，得电子能力强先放电Ag+Hg2+Fe3+Cu2+H2+Pb2+Sn2+Fe2+Zn2+阳极阳极: 阴离子放电或电极放电，失电子能力强先阴离子放电或电极放电，失电子能力强先放电放电S2IBrCl OH含氧酸根离子含
9、氧酸根离子 若阳极是活泼金属若阳极是活泼金属(金属活动顺序表金属活动顺序表Ag以前以前)，溶液中，溶液中的阴离子一律不放电，而是电极材料失电子的阴离子一律不放电，而是电极材料失电子 。若阳极是惰。若阳极是惰性性(Pt、Au、石墨、石墨)，则放电顺序如下：，则放电顺序如下：练习电解质溶液中含有K+、SO42-、OH-（少量）、Cu 2+、H+（少量）（1）用两个石墨棒作电极电解，开始时阳极上电极反应式是_，阴极上电极反应式_（2）改用两个铜棒作电极电解时，则阳极变化是_，阴极上的电极反应式是_4OH-4e-=2H2O+O2Cu 2+ + 2e-=CuCu - 2e-=Cu 2+Cu 2+ + 2
10、e-=Cu练习练习写出用石墨写出用石墨为电极极电解下列溶液的解下列溶液的电极反极反应式式（1）CuSO4 阴极阴极_ 阳极阳极_（2）HCl 阴极阴极_ 阳极阳极_Cu 2+ + 2e- = Cu4OH- -4e- = 2 H2O+O22H+ + 2e- = H22Cl- -2e- = Cl2思考题从从H+、Cu 2+、Na+、SO42-、Cl-五种离子中五种离子中选取取一些恰当地一些恰当地组成成电解解质，按下列要求，按下列要求进行行电解。解。（1）以碳棒）以碳棒为电极，使极，使电解解质质量减小，水量减小，水质量量不不变，则可采用的可采用的电解解质是（是（）（2）以碳棒）以碳棒为电极，使极，使电解解质质量不量不变，水，水质量量减少，减少，则可采用的可采用的电解解质是（是（）（3）以碳棒）以碳棒为阳极，阳极，铁棒棒为阴极，使阴极，使电解解质和水和水质量都减小，量都减小，则可采用的可采用的电解解质是（是（）
