电解池第1课时

第三节：电解池第三节：电解池讲课人：李新平讲课人：李新平 2010.12.29 100多年前，铝曾是一种稀有金属被称为银色的金子，多年前，铝曾是一种稀有金属被称为银色的金子，法兰西总统拿破仑三世为了显示自己的富有和尊贵，制造了法兰西总统拿破仑三世为了显示自己的富有和尊贵，制造了一顶王冠，珍藏着一套铝制的餐具，平时舍不得用，直到国一顶王冠，珍藏着一套铝制的餐具，平时舍不得用，直到国宴时才拿出来炫耀一番。宴时才拿出来炫耀一番。18841884年，当时还不满年，当时还不满2323岁岁在美国奥伯林学院上大学的豪在美国奥伯林学院上大学的豪尔开始探索炼铝方法。通过不断摸索尔开始探索炼铝方法。通过不断摸索,豪尔把豪尔把熔化的氧化铝熔化的氧化铝加入熔融的冰晶石中电解加入熔融的冰晶石中电解，获得了廉价的炼铝方法。使铝的，获得了廉价的炼铝方法。使铝的身价大跌，被广泛应用于工业及日常生活中。身价大跌，被广泛应用于工业及日常生活中。电解是将电能转化为化学能的一种重要方法电解是将电能转化为化学能的一种重要方法联想联想*质质疑疑用途用途；探究探究实验实验1甲甲实验实验步骤步骤如如甲甲图图所示，将用导线连接在一起的所示，将用导线连接在一起的两根石墨碳棒插入盛有两根石墨碳棒插入盛有CuCl2溶液的溶液的U型管中，观察现象型管中，观察现象。实验实验现象现象结论结论 无无 现现 象象 没有构成原电池没有构成原电池探究探究实验实验2 2 如图所示，将两根石墨棒分如图所示，将两根石墨棒分别跟别跟直流电源直流电源的正极和负极连接，的正极和负极连接，浸入盛有浸入盛有CuCl2溶液的溶液的烧杯中，再接通烧杯中，再接通12 V直流电直流电,观察现象。约观察现象。约35 min后切后切断电源。断电源。与电源正极相连的极叫阳极与电源正极相连的极叫阳极与电源负极相连的极叫阴极与电源负极相连的极叫阴极CC阴极阴极阳极阳极CuCl2溶液溶液实验结果交流实验结果交流实验记录实验记录实验现象产物验证产物确定有气泡逸出有气泡逸出有有红色红色固固体析出体析出实践探究思考思考1 1：氯化铜溶液中含有哪些微粒：氯化铜溶液中含有哪些微粒?思考思考2 2：在通电时这些微粒各向什么区移动？：在通电时这些微粒各向什么区移动？思考思考3 3：猜想在通电时在阳极和阴极各会发生：猜想在通电时在阳极和阴极各会发生什么样的电极反应？产物可能是哪些？什么样的电极反应？产物可能是哪些？阳离子：阳离子：Cu2+H+阴离子：阴离子：Cl-OH-Cu2+H+向阴极区移动向阴极区移动；Cl-OH-向阳极区移动向阳极区移动Cl-Cl2 OH-O2 H2O H+OH-CuClCuCl2 2 CuCu2+2+2Cl+2Cl-阴极区：阴极区：Cu2+Cu H+H2阳极区：阳极区：CC阳极阳极阴极阴极动画模拟动画模拟1.电解：电解：使使直流电直流电通过电解质溶液而在通过电解质溶液而在阴、阳两极引起阴、阳两极引起 氧化还原反应氧化还原反应的过程，叫做电解。的过程，叫做电解。3.构成电解池的条件：构成电解池的条件：是电能转变为化是电能转变为化学能的装置学能的装置！直流电源；直流电源；阴、阳电极阴、阳电极电解质溶液或熔融电解质；电解质溶液或熔融电解质；2.电解池：电解池：电能转变为化学能电能转变为化学能的装置。的装置。CC一、电解原理阳极阳极阴极阴极 当一个电极存在多种可能放电的离子时,为什么不是共同放电，而往往只有一种离子放电？你认为阳离子得电子能力及阴离子失电子能力与什么因素关？阴极：阴极：氧化性强的离子氧化性强的离子先先得电子得电子金属越不活泼的对应阳离子氧化性越强，越容易得电子。金属越不活泼的对应阳离子氧化性越强，越容易得电子。金属金属 S2IBrClOH(水水)NO3SO42F 阳极：阳极：还原性强的离子还原性强的离子先先失电子失电子Ag+Hg2+Cu2+H+(酸酸)Pb2+Fe2+H+(水水)Na+Ca 2+K+4.电解质在水溶液中放电规律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除Pt、Au、石墨、石墨 电解硫酸钠溶液中电解硫酸钠溶液中 会有怎样的结果：会有怎样的结果：H H2 2O O H H+OH+OH-Na2SO4 2 2Na+SO4 2离子放电的顺离子放电的顺序序阳离子阳离子阴离子阴离子H+Na+OHSO424OH4e2H2O+O24H+4e2H2 总反应总反应：2H2O O2+2H2 电解阳极阳极：阴极：阴极：1 1、溶液中哪些微粒？、溶液中哪些微粒？2 2、通电后阳极区有哪些、通电后阳极区有哪些离子？阴极区又有哪些离子？阴极区又有哪些离子？离子？3 3、哪个离子先放电？、哪个离子先放电？分析电解反应的一般思路分析电解反应的一般思路（惰性电极电解时）（惰性电极电解时）明确溶液中存在哪些离子明确溶液中存在哪些离子根据阳极氧化，阴极还原分析得出产物根据阳极氧化，阴极还原分析得出产物阴阳两极附近各有哪些离子阴阳两极附近各有哪些离子装置原电池原电池电解池电解池实例实例 原理 形成条件形成条件 电极名称电极名称 电子流向电子流向 电流方向电流方向 电极反应电极反应 能量转化能量转化 发生氧化还原反应，从而形成电流发生氧化还原反应，从而形成电流电流引起氧化还原反应电流引起氧化还原反应两个电极、电解质溶液或熔融态电解质、两个电极、电解质溶液或熔融态电解质、形成闭合回路、形成闭合回路、自发的氧化还原反应自发的氧化还原反应电源、电极（惰性或非惰性）、电电源、电极（惰性或非惰性）、电解质（水溶液或熔融态）解质（水溶液或熔融态）由电极本身决定由电极本身决定正极：流入电子正极：流入电子 负极：流出电子负极：流出电子 由外电源决定由外电源决定阳极：阳极：连电源正极连电源正极 阴极：阴极：连电源负极连电源负极（外电路）负极（外电路）负极 正极正极 电源负极电源负极阴极阴极阳极阳极电源正极电源正极（外电路）正极（外电路）正极负极负极电源正极电源正极阳极阳极阴极阴极电源负极电源负极负极：负极：Zn-2e-=Zn2+（氧化反应）（氧化反应）正极：正极：2H+2e-=H2（还原原应）（还原原应）阳极：阳极：2 CI-2e-=CI2 (氧化反应氧化反应)阴极阴极:Cu2+2e-=Cu (还原反应还原反应)化学能化学能 电能电能电能电能化学能化学能铜锌原电池铜锌原电池电解氯化铜电解氯化铜自发的氧化还原反应自发的氧化还原反应 H H 0G G0 0不自发的氧化还原反应不自发的氧化还原反应 H0 0 G 0 0 化学反应化学反应【本节收获】通过今天的学习我们应该发现，通过今天的学习我们应该发现，电解质电解质溶液的导电过程就是溶液的导电过程就是电解质溶液的电解质溶液的电解过程。电解过程。电解池的电极可看作是一种特殊的氧化剂和电解池的电极可看作是一种特殊的氧化剂和还原剂，阳极是一种强氧化剂，阴极是一种还原剂，阳极是一种强氧化剂，阴极是一种强还原剂。强还原剂。电解法是最强有力的氧化还原手电解法是最强有力的氧化还原手段。段。通过电解方法制取活泼金属通过电解方法制取活泼金属Na，K和活和活泼属泼属F2。