《福建省厦门大学附属实验中学2017--2018学年高二化学课件：电解池的工作原理及应用》由会员分享，可在线阅读，更多相关《福建省厦门大学附属实验中学2017--2018学年高二化学课件：电解池的工作原理及应用（19页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、思考回忆思考回忆1、电解质是指在、电解质是指在_能够导电的能够导电的 化合物。化合物。2、电离是指电解质在、电离是指电解质在_或或 _状态下离解成状态下离解成_ 的过程。的过程。3、原电池是、原电池是_ 的装置的装置 。 水溶液或熔融状态下水溶液或熔融状态下水溶液水溶液熔融熔融自由移动离子自由移动离子把化学能转化为电能把化学能转化为电能厦大附中厦大附中 黄耿阳黄耿阳课本课本P18 交流与讨论交流与讨论 1.通电前，熔融的氯化钠中氯离子和钠离子做通电前，熔融的氯化钠中氯离子和钠离子做无规则的自由运动；通电后，钠离子和氯离子做定向无规则的自由运动；通电后，钠离子和氯离子做定向移动，钠离子移向阴极附
2、近，氯离子移向阳极附近。移动，钠离子移向阴极附近，氯离子移向阳极附近。2.电极反应式电极反应式阳极：阳极：2 CI- - 2e- = CI2 (氧化反应氧化反应)阴极阴极: 2Na+ + 2 e- = 2Na (还原反应还原反应)总反应：总反应：2NaCI 2Na +CI2电解电解 3. 在电解池中，电子从电源的负极流向电解池在电解池中，电子从电源的负极流向电解池的阴极，物质在阴极得电子，发生还原反应，电子从的阴极，物质在阴极得电子，发生还原反应，电子从电解池的阳极流向电源的正极，物质在阳极失电子，电解池的阳极流向电源的正极，物质在阳极失电子，发生氧化反应。发生氧化反应。电解：在直流电的作用下
3、，在两极上分别电解：在直流电的作用下，在两极上分别 发生氧化反应和还原反应的过程。发生氧化反应和还原反应的过程。一、电解池一、电解池1、定义：、定义： 把电能转化为化学能的装置把电能转化为化学能的装置2、电解池的构成、电解池的构成(1)(1)外加直流电源外加直流电源(2)(2)与电源相连的两个电极与电源相连的两个电极 电源正极电源正极阳极阳极, ,电源负极电源负极阴极阴极(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 (4)(4) 形成闭合回路形成闭合回路 实验现象：阴极的石墨棒上有象：阴极的石墨棒上有红色的色的铜析出，阳极的石墨棒附近的湿析出，阳极的石墨棒附近的湿润淀粉碘淀粉碘
4、化化钾试纸变蓝,溶液的溶液的颜色色变浅。浅。3.课本课本P19 活动与探究活动与探究1 1、电极反应、电极反应阳极：阳极：2Cl2Cl- - 2e 2e- -= Cl= Cl2 2（氧化反应）（氧化反应）阴极：阴极：CuCu2+2+ + 2e-= Cu Cu总方程式：总方程式： CuClCuCl2 2 = Cl= Cl2 2 + Cu + Cu通电通电（还原反应）（还原反应）阴极：阴极： _电子，发生电子，发生 _反应，离子反应，离子 _越强，反应越容易。越强，反应越容易。常见阳离子放电顺序：常见阳离子放电顺序： Ag+Fe3+Cu2+H+（酸）（酸）Fe2+Zn2+ H+（水）（水） Al3
5、+Mg2+Na+阳极：阳极：_电子，发生电子，发生 _反应，离子反应，离子 _越强，反应越容易。越强，反应越容易。当阳极为惰性电极当阳极为惰性电极(石墨、铂、金石墨、铂、金)时时, 常见阴离子放电顺序：常见阴离子放电顺序： S2- I- Br- Cl- OH- 含氧酸根含氧酸根 F-若为金属（铂、金除外）电极，则电极本身失电子。若为金属（铂、金除外）电极，则电极本身失电子。得得还原还原氧化性氧化性失失氧化氧化还原性还原性2 2、离子放电顺序、离子放电顺序阳离子交换膜电解槽阳离子交换膜电解槽阳离子交换膜阳离子交换膜4. P20交流与讨论交流与讨论电解质在水溶液中放电规律例如：例如：电解硫酸钠溶液
6、电解硫酸钠溶液例如：例如：电解氢氧化钠溶液电解氢氧化钠溶液例如：例如：电解硫酸溶液电解硫酸溶液作业：作业：P22 1、2、4 、5整理与归纳：整理与归纳：原电池原电池电解池电解池负极负极 ：氧化反应：氧化反应正极正极 ：还原反应：还原反应阳极阳极 ：氧化反应：氧化反应阴极阴极 ：还原反应：还原反应电极反应电极反应举例说明举例说明能量转换能量转换电子流向电子流向化学能转化为电能化学能转化为电能电能转化为化学能电能转化为化学能铜锌原电池；铜锌原电池；氢氧燃料电池氢氧燃料电池 氯碱工业；氯碱工业；负极正极负极正极阳极流出；阴极流入阳极流出；阴极流入装置举例装置举例 【原电池与电解池的结合】【原电池与
7、电解池的结合】二、电解原理的应用二、电解原理的应用纯铜纯铜粗铜粗铜 硫酸铜硫酸铜(硫酸酸化硫酸酸化)Zn、Ni、Ag、Au阴极阴极: Cu2+ + 2e- = Cu阳极阳极: Cu - 2e- = Cu2+1、铜的电解精炼、铜的电解精炼阳极泥：阳极泥：相对不活泼的金属相对不活泼的金属如如: :Ag、Au等以单质的形式等以单质的形式沉积在电解槽底沉积在电解槽底, ,形成阳极泥形成阳极泥电解铜，纯度高电解铜，纯度高(99.9%)、 导电性好导电性好浓度基本不变，浓度基本不变，但须定时除杂但须定时除杂Zn - 2e- = Zn2+ Ni - 2e- = Ni2+(1)(1)定义：应用电解的原理在某些
8、金属或非金属定义：应用电解的原理在某些金属或非金属 材料表面镀上一层其他金属或合金的过程。材料表面镀上一层其他金属或合金的过程。(2)(2)目的：使金属增强抗腐蚀的能力，增加美观目的：使金属增强抗腐蚀的能力，增加美观 和表面硬度。和表面硬度。2 2、电镀、电镀(3) 电镀材料的选择电镀材料的选择 阴极阴极镀件镀件 阳极阳极镀层金属镀层金属 电镀液电镀液含有镀层金属离子的溶液含有镀层金属离子的溶液 浓度保持不变浓度保持不变(4)(4)电镀特点：阳极本身参加电极反应电镀特点：阳极本身参加电极反应练习练习1：在：在50mL 0.2mol/L的硫酸铜溶液中插的硫酸铜溶液中插入两个电极，通电电解入两个电
9、极，通电电解(不考虑水分蒸发不考虑水分蒸发)，则：则：若两极均为铜片，试说明电解过程中溶液若两极均为铜片，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，阳极反应式若阳极为纯锌，阴极为铜片，阳极反应式是是 。如果两极均为铜片且不考虑如果两极均为铜片且不考虑H+在阴极上放在阴极上放电，当电路中有电，当电路中有0.01mol电子通过时，阴极增电子通过时，阴极增重重 g，阴极上的电极反应式是，阴极上的电极反应式是 。不变不变0.32Zn 2eZn2+Cu2+ +2eCu2 2、将两支惰性电极插入、将两支惰性电极插入500mL CuSO500mL CuSO4 4溶
10、液中，溶液中，接通电源接通电源（1 1）写出开始时的电极反应式：）写出开始时的电极反应式： 阳极：阳极： 阴极：阴极：（2 2）经一段时间后，两极均能得到）经一段时间后，两极均能得到11.2L11.2L气气体（标准状况），则原体（标准状况），则原CuSOCuSO4 4溶液的物质的量溶液的物质的量浓度是浓度是 ; ;1mol/L全国全国 以惰性电极电解以惰性电极电解CuSO4溶液，若阳极上溶液，若阳极上产生的气体的物质的量为产生的气体的物质的量为0.0100 mol，则阴极，则阴极上析出上析出Cu的质量为的质量为( ) A、0.64 g B、1.28 g C、2.56 g D、5.12g广东广东
11、 科学家近年来研制出一种新型细菌燃料科学家近年来研制出一种新型细菌燃料电池，利用细菌将有机物转化为氢气，氢气进电池，利用细菌将有机物转化为氢气，氢气进入以磷酸为电解质的燃料电池发电。电池负极入以磷酸为电解质的燃料电池发电。电池负极反应为反应为 () A、H2 -2e 2OH2H2O B、O24H4e2H2O C、H2 -2e 2H D、 O22H2O4e4OHBC江苏江苏 某同学按右图所示的装置进行电解实某同学按右图所示的装置进行电解实验。下列说法正确的是验。下列说法正确的是( ) A、电解过程中，铜电、电解过程中，铜电 极上有极上有H2产生产生 B、电解初期，主反应、电解初期，主反应方程式为
12、：方程式为：Cu+H2SO4 CuSO4+H2 C、电解一定时间后，、电解一定时间后， 石墨电极上有铜析出石墨电极上有铜析出 D、整个电解过程中，、整个电解过程中，H的浓度不断增大的浓度不断增大BC广东广东 三氧化二镍（三氧化二镍（Ni2O3）可用于制造高能电）可用于制造高能电池，其电解法制备过程如下：用池，其电解法制备过程如下：用NaOH调调NiCl2溶液溶液pH至至7.5，加放适量硫酸钠后进行电解。电，加放适量硫酸钠后进行电解。电解过程中产生的解过程中产生的Cl2在弱碱性条件下生成在弱碱性条件下生成ClO，把二价镍氧化为三价镍。以下说法正确的是把二价镍氧化为三价镍。以下说法正确的是( )A、可用铁作阳极材料、可用铁作阳极材料B、电解过程中阳极附近溶液的、电解过程中阳极附近溶液的pH升高升高C、阳极反应方程式为：、阳极反应方程式为：2Cl2eCl2D、1mol二价镍全部转化为三价镍时，外电路二价镍全部转化为三价镍时，外电路中通过了中通过了1mol电子。电子。CD
