《化学：《电解池的工作原理》01：课件十八（24张PPT）（人教版选修4）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《化学：《电解池的工作原理》01：课件十八（24张PPT）（人教版选修4）（27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，金属钠与氯气能发生反应，放出常温下，金属钠与氯气能发生反应，放出大量的热，金属铝也能在常温下与氧气发大量的热，金属铝也能在常温下与氧气发生反应。生反应。工业上分别以氯化钠和氧化铝为原料生产工业上分别以氯化钠和氧化铝为原料生产金属钠和金属铝。你知道工业生产中是如金属钠和金属铝。你知道工业生产中是如何实现此过程的吗？上述过程中发生了什何实现此过程的吗？上述过程中发生了什么形式的能量转化？么形式的能量转化？交流与讨论交流与讨论以电解熔融态的氯化钠制取钠以电解熔融态的氯化钠制取钠1、通电前和通电后，熔融态氯化钠中钠离、通电前和通电后，熔融态氯化钠中钠离子和氯离子
2、的运动有何差异？请用箭头表子和氯离子的运动有何差异？请用箭头表示钠离子和氯离子的运动情况。示钠离子和氯离子的运动情况。2、通电后电极表面分别发生了什么化学反、通电后电极表面分别发生了什么化学反应？请写出两电极上发生反应的电极反应应？请写出两电极上发生反应的电极反应式。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- =2
3、Na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
4、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，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、金属导电和电解质溶液的导电是否一样？、金属导电和电解质溶液的导电是否一样？2、在氯化铜溶液中存在哪些离子？当通电时，、在氯化铜溶液中存在哪些离子？当通电时，这些离子在电场作用下分别向哪个电极移动？这些离子在电场作用下分别向哪个电极移动？3、这些离子在电极上可能发生什么反应？请写、这些离子在电极上可能发生什么反应？请写出相应的电极反
5、应式？出相应的电极反应式？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质可能发生反应（物分析在阴阳两极哪些物质可能发生反应（物质在电解池的阴阳两极发生反应的过程也称质在电解池的阴阳两极发生反应的过程也称为放电），并根据化学方程式写出电极反应为放电），并根据化学方程式写出电极反应式。式。2NaCl + 2H2O H2+ Cl2
6、+ 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
7、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）+制制饱和饱和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
8、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。讨论讨论当一个电极存在多种可能放电的离子时，当一个电极存在多种可能放电的离子时，为什么不是大家共同放电，而往往只有一为什么不是大家共同放电，而往往只有一种离子放电？你认为放电能力与什么因素种离子放电？你认为放电能力与什么因素有关？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
9、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
10、，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+ + 2e-=Cu练习练习写出用石墨为电极电解下列溶液的电极反写出用石墨为电极电解下列溶液的电极反应式应式（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-五种离子中选取五种离子中选取一些恰当地组成电解质，按下列要求进行电解。一些恰当地组成电解质，按下列要求进行电解。（1）以碳棒为电极，使电解质质量减小，水质量）以碳棒为电极，使电解质质量减小，水质量不变，则可采用的电解质是（不变，则可采用的电解质是（ ）（2）以碳棒为电极，使电解质质量不变，水质量）以碳棒为电极，使电解质质量不变，水质量减少，则可采用的电解质是（减少，则可采用的电解质是（ ）（3）以碳棒为阳极，铁棒为阴极，使电解质和水）以碳棒为阳极，铁棒为阴极，使电解质和水质量都减小，则可采用的电解质是（质量都减小，则可采用的电解质是（ ）同学们来学校和回家的路上要注意安全同学们来学校和回家的路上要注意安全
