还原反应电解池课件

电解原理的应用电解原理的应用教材版本：人教版教材版本：人教版学学 科：高中化学科：高中化学年年 级：二年级级：二年级单位名称：彰武县高级中学单位名称：彰武县高级中学主讲教师：何志明主讲教师：何志明电解原理的应用教材版本：人教版电解饱和食盐水电解饱和食盐水 在在U U形管里装入饱和形管里装入饱和食盐水，滴入几滴酚酞试食盐水，滴入几滴酚酞试液，用石墨做电极。把湿液，用石墨做电极。把湿润的淀粉碘化钾试纸放在润的淀粉碘化钾试纸放在阳极附近。接通直流电源阳极附近。接通直流电源后，注意观察管内发生的后，注意观察管内发生的现象及试纸颜色的变化。现象及试纸颜色的变化。电解饱和食盐水 在U形管里装入饱和食盐水，滴入几实验现象及结论实验现象及结论现象：阳极有刺激性气味的气体产生，该气体现象：阳极有刺激性气味的气体产生，该气体 可以使湿润的淀粉可以使湿润的淀粉KI试纸变蓝试纸变蓝 阴极有气泡产生，滴加酚酞溶液阴极有气泡产生，滴加酚酞溶液变红。变红。结论：阳极产生结论：阳极产生Cl2 阴极产生阴极产生H2和和NaOH实验现象及结论现象：阳极有刺激性气味的气体产生，该气体 写出电解饱和食盐水的电极反应写出电解饱和食盐水的电极反应：阳极：阳极：阴极：阴极：总反应方程式：总反应方程式：2H+2e-=H22Cl-2e-=Cl22NaCl+2H2O=Cl2+H2 +2NaOH电解电解l22NaOH电解产物之电解产物之间能够发生间能够发生化学反应吗化学反应吗？写出电解饱和食盐水的电极反应：阳极：2H+2e-=45+Cl2Cl2ClH2Na+H+OH淡盐水淡盐水NaOH溶液溶液精制饱和精制饱和NaCl溶液溶液H2O（含少量（含少量NaOH）阳离子交换膜阳离子交换膜 阳阳 极极金属钛网金属钛网阴阴 极极碳钢网碳钢网阳阳极极室室阴阴极极室室应用一：氯碱工业应用一：氯碱工业5+Cl2Cl2ClH2Na+H+OH淡盐水NaOH溶5练习练习饱和饱和饱和饱和NaClNaCl溶液溶液溶液溶液石墨棒石墨棒石墨棒石墨棒 下下下下图图是一个是一个是一个是一个简简易家庭用次易家庭用次易家庭用次易家庭用次氯氯酸酸酸酸钠钠消毒液消毒液消毒液消毒液发发生器，生器，生器，生器，请请根据根据根据根据电电解解解解饱饱和食和食和食和食盐盐水的反水的反水的反水的反应应原理，画出外加原理，画出外加原理，画出外加原理，画出外加电电源与源与源与源与导线导线(标标出出出出电电源的正、源的正、源的正、源的正、负负极极极极)，简单简单分析分析分析分析发发生器的工作原理生器的工作原理生器的工作原理生器的工作原理 +a a a ab b b b阳阳阳阳阴阴阴阴阳极：阳极：阳极：阳极：2C2Cl l l l -2e-2e-2e-2e =ClCl2 2阴极：阴极：阴极：阴极：2H2H+2e2e2e2e =H=H2 2总总反反反反应应：2Cl2Cl +2H+2H2 2OO ClCl2 2+H+H2 2+2OH+2OHClCl2 2+2OH+2OH=ClCl +ClO+ClO +HH2 2OO练习 饱和NaCl溶液石墨棒 下图是一个简易家6还原反应电解池课件8粗铜粗铜 含杂质含杂质(Zn Fe Ni Ag Au 等等)纯铜纯铜粗铜粗铜阳极：阳极：Zn 2e-Zn2+Fe 2e-Fe2+Ni 2e-Ni2+Cu 2e-Cu2+Zn Fe Ni CuAg Au 阴极阴极:Cu2+2e-Cu阳极泥阳极泥问：电解完后，问：电解完后，CuSO4溶液的浓度有何变化？溶液的浓度有何变化？CuSO4溶液溶液应用二：铜的电解精炼应用二：铜的电解精炼8粗铜 含杂质(Zn Fe Ni Ag A8应用三应用三 电镀铜电镀铜1、电镀：、电镀：电镀是利用电解原理在某些金属表面电镀是利用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的过程镀上一薄层其他金属或合金的过程。2 2、目的：、目的：增强增强金属抗腐蚀能力、增加美观和金属抗腐蚀能力、增加美观和表面硬度。表面硬度。应用三 电镀铜1、电镀：电镀是利用电解原理在某些金属表面镀 3 3、电镀槽的形成条件电镀槽的形成条件 阴极：待镀的金属制阴极：待镀的金属制品（镀件）品（镀件）阳极：镀层金属阳极：镀层金属 电镀液：含有镀电镀液：含有镀 层金属阳离子的可溶性层金属阳离子的可溶性盐溶液盐溶液 铁铁片片铜铜片片硫酸铜溶液硫酸铜溶液3、电镀槽的形成条件铁片铜片硫酸铜溶液10【例例】在铁制品上镀上一定厚度的银层，以下设计方案正确的是（）A.银作阳极，镀件作阴极，溶液含有银离子B.铂作阴极，镀件作阳极，溶液含有银离子C.铁作阳极，镀件作阴极，溶液含有亚铁离子D.银作阴极，镀件作阳极，溶液含有银离子跟踪跟踪练习练习A【例】在铁制品上镀上一定厚度的银层，以下设计方案正确的是 1112阳极：阳极：6O2-12 e-=3O2 阴极：阴极：4Al3+12e-=4Al应用四应用四 电冶电冶金金通电通电总反应式：总反应式：2Al2O3 4Al+3O2 冶炼铝原理冶炼铝原理:助熔剂：冰晶石（助熔剂：冰晶石（Na3AlF6 六氟合铝酸钠）六氟合铝酸钠）阳极材料阳极材料(碳碳)和熔融氧化铝需要定期补充和熔融氧化铝需要定期补充思考思考:工业上为什么用电解熔融氧化铝的方法冶炼铝而工业上为什么用电解熔融氧化铝的方法冶炼铝而不用不用AlCl3?12阳极：6O2-12 e-=3O2 应用四 电冶12钠的制取钠的制取总反应式总反应式:2NaCl(熔融熔融)2Na+Cl2镁的制取镁的制取总反应式总反应式:MgCl2(熔融熔融)Mg+Cl2钠的制取1314电解池电解池电解精炼池电解精炼池电镀池电镀池定义定义形成形成条件条件电极电极名称名称电极电极反应反应将将电能能转变成化学能成化学能的装置。的装置。应用用电解原理在某些解原理在某些金属表面金属表面镀上一上一层其其它金属的装置。它金属的装置。两两电极接直流极接直流电源源电极插人极插人电解解质溶液溶液形成形成闭合回路合回路镀层金属接金属接电源正极源正极待待镀金属接金属接电源源负极极电镀液液须含有含有镀层金金属的离子属的离子阳极：阳极：电源正极相源正极相连阴极：阴极：电源源负极相极相连阳极：阳极：镀层金属；金属；阴极：阴极：镀件件阳极：氧化反应阳极：氧化反应阴极：阴极：还原反原反应阳极：氧化反应阳极：氧化反应阴极：还原反应阴极：还原反应应用用电解原理将不解原理将不纯的金属提的金属提纯的装置。的装置。不不纯金属接金属接电源正极源正极纯的金属接的金属接电源源负极极电解解质溶液溶液须待提待提纯金属的离子金属的离子阳极：不阳极：不纯金属；金属；阴极：阴极：纯金属金属阳极：氧化反应阳极：氧化反应阴极：还原反应阴极：还原反应电解池、电解精炼池、电镀池的比较电解池、电解精炼池、电镀池的比较14电解池电解精炼池电镀池定义形成电极电极将电能转变成化学能14151.1.右右图图中中x x、y y分分别别是是直直流流电电源源的的两两极极,通通电电后后发发现现a a极极板板质质量量增增加加,b,b极极板板处处有有无无色色无无臭臭气气体体放放出出,符合这一情况的符合这一情况的A 练练 习习151.右图中x、y分别是直流电源的两极,通电后发现a极板15162.根据金属活动顺序表，根据金属活动顺序表，Cu不能发生如下反应：不能发生如下反应：Cu+2H2O=Cu(OH)2+H2。但选择恰当电极材料但选择恰当电极材料 和电解液进行电解，这个反应就能变为现实。下列四和电解液进行电解，这个反应就能变为现实。下列四 种电极材料和电解液中，能实现该反应最为恰当的是种电极材料和电解液中，能实现该反应最为恰当的是ABCD阳极阳极石墨石墨CuCuCu阴极阴极石墨石墨石墨石墨FePt电解液电解液CuSO4溶液溶液Na2SO4溶液溶液H2SO4溶液溶液H2OB162.根据金属活动顺序表，Cu不能发生如下反应：ABCD16173为为下下图图所所示示装装置置中中，a、b都都是是惰惰性性电电极极，通通电电一一段段时时间间后后，b极极附附近近溶溶液液呈呈红红色色。下下列列说说法法正正确确的是的是AX是正极，是正极，Y是负极是负极BX是负极，是负极，Y是正极是正极CCuSO4溶液的溶液的PH值逐渐减小值逐渐减小DCuSO4溶液的溶液的PH值不变值不变 a X Y bPtCuCuSO4溶液溶液NaCl和酚酞溶液和酚酞溶液AC 173为下图所示装置中，a、b都是惰性电极，通电一段时间后17184.德国人哈伯发明了合成氨技术德国人哈伯发明了合成氨技术而获得而获得1918年诺贝尔化学奖，但年诺贝尔化学奖，但该方法须在高温高压催化剂，否该方法须在高温高压催化剂，否则难以自发进行。则难以自发进行。2000年希腊化年希腊化学家斯佳在学家斯佳在科学科学杂志上公布杂志上公布了他的新发明在常压下把氢气与了他的新发明在常压下把氢气与氮气通入一加热到氮气通入一加热到570的电解的电解池（如图）氢氮在电极上合成氨，池（如图）氢氮在电极上合成氨，而且转化率高于哈伯法的五倍，而且转化率高于哈伯法的五倍，达到达到80%.该电解池采用了能传导某种离子（该电解池采用了能传导某种离子（H+、Li+、F-、O2-）的）的固体复合氧化物为电解质（简称固体复合氧化物为电解质（简称SCY），吸附在），吸附在SCY内外侧表内外侧表面的金属钯多孔多晶薄膜为电极。面的金属钯多孔多晶薄膜为电极。写出上文中电解池的阴阳极反应式和电解池总反应式。写出上文中电解池的阴阳极反应式和电解池总反应式。固体复合氧化物固体复合氧化物184.德国人哈伯发明了合成氨技术而获得1918年诺贝尔化学1819答案：答案：阳极：阳极：3H26H+6e阴极：阴极：N2+6H+6e2NH3通电通电电解反应电解反应：N2+3H2 2NH319答案：通电电解反应：N2+3H2 19再再 见！见！再 见！