左春敏电解池课件

选修4第四章第三节电解池公主岭一中公主岭一中 左春敏左春敏选修4第四章第三节电解池公主岭一中 左春敏1科学史话-戴维17991799年，当意大利人发明了最早的电池年，当意大利人发明了最早的电池年，当意大利人发明了最早的电池年，当意大利人发明了最早的电池伏打电池之后，许多科学家对电产生了浓厚伏打电池之后，许多科学家对电产生了浓厚伏打电池之后，许多科学家对电产生了浓厚伏打电池之后，许多科学家对电产生了浓厚的兴趣，电给世界带来了太多的不可思议，的兴趣，电给世界带来了太多的不可思议，的兴趣，电给世界带来了太多的不可思议，的兴趣，电给世界带来了太多的不可思议，好奇心驱使着人们去进行各种尝试，想看看好奇心驱使着人们去进行各种尝试，想看看好奇心驱使着人们去进行各种尝试，想看看好奇心驱使着人们去进行各种尝试，想看看它还能否出现什么奇特的现象。它还能否出现什么奇特的现象。它还能否出现什么奇特的现象。它还能否出现什么奇特的现象。18071807年，当英国化学家戴维将铂电极插入年，当英国化学家戴维将铂电极插入年，当英国化学家戴维将铂电极插入年，当英国化学家戴维将铂电极插入熔融的氢氧化钾并接通直流电时，奇迹终于熔融的氢氧化钾并接通直流电时，奇迹终于熔融的氢氧化钾并接通直流电时，奇迹终于熔融的氢氧化钾并接通直流电时，奇迹终于发生了，在阴极附近产生一种银白色的金属，发生了，在阴极附近产生一种银白色的金属，发生了，在阴极附近产生一种银白色的金属，发生了，在阴极附近产生一种银白色的金属，随即形成紫色的火焰，当时在社会上引起了随即形成紫色的火焰，当时在社会上引起了随即形成紫色的火焰，当时在社会上引起了随即形成紫色的火焰，当时在社会上引起了轰动。他随后用电解法又相继发现了钠、钙、轰动。他随后用电解法又相继发现了钠、钙、轰动。他随后用电解法又相继发现了钠、钙、轰动。他随后用电解法又相继发现了钠、钙、锶、钡、镁等元素，戴维成为发现化学元素锶、钡、镁等元素，戴维成为发现化学元素锶、钡、镁等元素，戴维成为发现化学元素锶、钡、镁等元素，戴维成为发现化学元素最多的人。这其中的奥妙是什么呢？最多的人。这其中的奥妙是什么呢？最多的人。这其中的奥妙是什么呢？最多的人。这其中的奥妙是什么呢？科学史话-戴维1799年，当意大利人发明了最早的电池2甲甲如图所示，分别将两根石墨棒插入盛有如图所示，分别将两根石墨棒插入盛有如图所示，分别将两根石墨棒插入盛有如图所示，分别将两根石墨棒插入盛有CuClCuClCuClCuCl2 2 2 2溶溶溶溶液的液的液的液的U U U U型管中，观察现象。型管中，观察现象。型管中，观察现象。型管中，观察现象。乙乙？甲如图所示，分别将两根石墨棒插入盛有CuCl2溶液的U型管中3（1 1）左侧石墨棒上逐渐覆盖了一层红色左侧石墨棒上逐渐覆盖了一层红色物质物质（有铜生成）（有铜生成）（2 2）右侧石墨棒上有使湿润的碘化钾淀）右侧石墨棒上有使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝的气体且有刺激性气味粉试纸变蓝的气体且有刺激性气味（有（有ClCl2 2生成生成）（3 3）溶液的颜色变浅）溶液的颜色变浅现象现象：（1）左侧石墨棒上逐渐覆盖了一层红色物质（有铜生成）现象：4甲甲如图所示，分别将两根石墨棒插入盛有如图所示，分别将两根石墨棒插入盛有如图所示，分别将两根石墨棒插入盛有如图所示，分别将两根石墨棒插入盛有CuClCuClCuClCuCl2 2 2 2溶溶溶溶液的液的液的液的U U U U型管中，观察现象。型管中，观察现象。型管中，观察现象。型管中，观察现象。甲如图所示，分别将两根石墨棒插入盛有CuCl2溶液的U型管中5一、电解原理一、电解原理1.1.电解概念：电解概念：使电流通过电解质溶液而在阴、阳极引起氧使电流通过电解质溶液而在阴、阳极引起氧化还原反应的过程化还原反应的过程2.2.电解池：电解池：（1 1）将电能转化为化学能的装置）将电能转化为化学能的装置（2 2）电解池的构成条件）电解池的构成条件一、电解原理1.电解概念：使电流通过电解质溶液而在阴、6（2 2）电解池的构成条件）电解池的构成条件 1.有外接直流电源。有外接直流电源。2.有与电源相连的两个电极。有与电源相连的两个电极。3.电极需插入电解质溶液（或熔化的电解电极需插入电解质溶液（或熔化的电解质）中。质）中。4.形成闭合回路。形成闭合回路。（2）电解池的构成条件1.有外接直流电源。7（3）、电解池工作原理）、电解池工作原理（3）、电解池工作原理8电解池电解池电解池电解池能量转换能量转换能量转换能量转换离子的迁移离子的迁移离子的迁移离子的迁移方向方向方向方向发生氧化反发生氧化反发生氧化反发生氧化反应的电极应的电极应的电极应的电极 发生还原反发生还原反发生还原反发生还原反应的电极应的电极应的电极应的电极 电能转化为化学能电能转化为化学能阳极（接电源正极）阳极（接电源正极）阴极（接电源负极）阴极（接电源负极）阴离子向阳极迁移阴离子向阳极迁移阳离子向阴极迁移阳离子向阴极迁移原电池原电池原电池原电池化学能转化为电能化学能转化为电能负极负极正极正极阴离子向负极迁移阴离子向负极迁移阳离子向正极迁移阳离子向正极迁移相同点相同点相同点相同点(从原理分析从原理分析从原理分析从原理分析)都是氧化还原反应都是氧化还原反应原电池与电解池的比较原电池与电解池的比较电解池能量转换离子的迁移方向发生氧化反应的电极 发生还原反应9巩固练习巩固练习 分析下图，哪个是原电池，哪个是电解池。分析下图，哪个是原电池，哪个是电解池。原电池：原电池：电解池：电解池：蔗糖溶液蔗糖溶液巩固练习 分析下图，哪个是原电池，哪个是电解池。原电池：103.3.电解反应分析电解反应分析阴离子失去电子而阳离子得到电子的过阴离子失去电子而阳离子得到电子的过程叫程叫放电放电。3.电解反应分析 阴离子失去电子而阳离子得到电子的过11电极产物反思电极产物反思为什么不是为什么不是氧气呢？氧气呢？为什么不产为什么不产生氢气呢？生氢气呢？说明：得失电子的能力不同说明：得失电子的能力不同说明：得失电子的能力不同说明：得失电子的能力不同失电子能力：失电子能力：Cl-OH-得电子能力：得电子能力：Cu2+H+放电能力放电顺序电极产物反思为什么不是氧气呢？为什么不产生氢气呢？说明：得失12 溶液中的离子的放电顺序：溶液中的离子的放电顺序：阴极：溶液中阳离子移向阴极阴极：溶液中阳离子移向阴极 氧化性强的离子先得电子氧化性强的离子先得电子 S2IBrClOH含氧酸根含氧酸根F阳极：溶液中的阴离子移向阳极阳极：溶液中的阴离子移向阳极 还原性强的离子先失电子还原性强的离子先失电子K+Ca2+Na+Mg2+Al3+(H+)Zn2+Fe2+Sn2+Pb2+(H+)Cu2+Fe3+Hg2+a，则该电解质可能是（，则该电解质可能是（）A.NaOHB.H2SO4C.AgNO3D.Na2SO4A练习练习习题1.（2004年广东、广西化学）A练习16 有关有关有关有关X X、Y Y、Z Z、WW四种金属进行如下实验：四种金属进行如下实验：四种金属进行如下实验：四种金属进行如下实验：1 1、将、将、将、将X X和和和和Y Y用导线连接，浸入电解质溶液中，用导线连接，浸入电解质溶液中，用导线连接，浸入电解质溶液中，用导线连接，浸入电解质溶液中，Y Y不易腐蚀不易腐蚀不易腐蚀不易腐蚀2 2、将片状的、将片状的、将片状的、将片状的X X、WW分别投入等浓度盐酸中都有气体产生，分别投入等浓度盐酸中都有气体产生，分别投入等浓度盐酸中都有气体产生，分别投入等浓度盐酸中都有气体产生，WW比比比比X X反应剧烈反应剧烈反应剧烈反应剧烈3 3、用惰性电极电解等物质的量浓度的、用惰性电极电解等物质的量浓度的、用惰性电极电解等物质的量浓度的、用惰性电极电解等物质的量浓度的Y Y和和和和Z Z的硝酸盐混合溶液，的硝酸盐混合溶液，的硝酸盐混合溶液，的硝酸盐混合溶液，在阴极上首先析出单质在阴极上首先析出单质在阴极上首先析出单质在阴极上首先析出单质Z Z根据以上事实，下列判断或推测错误的是根据以上事实，下列判断或推测错误的是根据以上事实，下列判断或推测错误的是根据以上事实，下列判断或推测错误的是 A AZ Z的阳离子氧化性最强的阳离子氧化性最强的阳离子氧化性最强的阳离子氧化性最强 B BWW的还原性强于的还原性强于的还原性强于的还原性强于Y Y的还原性的还原性的还原性的还原性 C CZ Z放入放入放入放入CuSO4CuSO4溶液中一定有溶液中一定有溶液中一定有溶液中一定有CuCu析出析出析出析出 D D用用用用X X、Z Z和稀硫酸可构成原电池，且和稀硫酸可构成原电池，且和稀硫酸可构成原电池，且和稀硫酸可构成原电池，且X X做负极做负极做负极做负极C有关X、Y、Z、W四种金属进行如下实验：C17左春敏电解池课件18 名称家用型次氯酸钠消毒液发生器 产品规格产品规格产品规格产品规格QZX500AQZX500A型（家用型）型（家用型）,消毒液消毒液消毒液消毒液发发生器是生器是生器是生器是利用利用利用利用电电解解解解食食食食盐盐和水来和水来和水来和水来产产生高效、广生高效、广生高效、广生高效、广谱谱的次的次的次的次氯氯酸酸酸酸钠钠消毒消毒消毒消毒液的生液的生液的生液的生产设备产设备。主要技术及使用参数主要技术及使用参数食盐：食盐：1515克克水：水：500-800ml500-800ml电（电（8W8W）：）：0.0080.008度度制作时间：制作时间：2020分钟分钟 适应范围：家庭、小型餐馆、美容室适应范围：家庭、小型餐馆、美容室使用寿命：使用寿命：10-1210-12年年 名称家用型次氯酸钠消毒液发生器19 电镀兰博基尼电镀兰博基尼 电镀兰博基尼20 最近一段时间，某市自来水集团供水服务热线66189955接到不少市民的咨询电话，询问自来水水质问题。经服务热线人员询问才知道，原来是一些净水器推销商在推销其产品时，进行所谓的“电解水法”实验，将纯净水与自来水进行对比。当电解器插入纯净水和自来水中通电数分钟后，纯净水颜色无变化或略显黄色，而自来水却冒出气泡并生成红褐色或灰绿色的絮状物。于是，这些推销商就向居民解释说：“自来水中含有对人体有毒有害的物质，长期饮用对身体没有好处。”同时，他们极力建议居民购买净水器设备，不少不明真相的市民信以为真，在花钱购买其产品的同时，对自来水水质也提出了质疑。最近一段时间，某市自来水集团供水服务热线66189955接到21例例2.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。下下列说法正确的是列说法正确的是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逐渐减小逐渐减小DCuSO4溶液的溶液的PH不变不变 XY bPtCuCuSO4溶液溶液NaCl和酚酞溶液和酚酞溶液ACa例2.下图所示装置中，a、b都是惰性电极，通电一段时间后，b22 如图所示，如图所示，如图所示，如图所示，a a、b b、c c、d d均为石墨电极，通电进均为石墨电极，通电进均为石墨电极，通电进均为石墨电极，通电进行电解。下列说法正确的是行电解。下列说法正确的是行电解。下列说法正确的是行电解。下列说法正确的是（）A A乙烧杯中乙烧杯中乙烧杯中乙烧杯中d d的电极反应为的电极反应为的电极反应为的电极反应为2C12C1-2e2e-=C12=C12 B Ba a、c c两极产生气体的物质的量相等两极产生气体的物质的量相等两极产生气体的物质的量相等两极产生气体的物质的量相等 C C甲、乙两烧杯中溶液的甲、乙两烧杯中溶液的甲、乙两烧杯中溶液的甲、乙两烧杯中溶液的pHpH均保持不变均保持不变均保持不变均保持不变 D D乙烧杯中发生的反应为乙烧杯中发生的反应为乙烧杯中发生的反应为乙烧杯中发生的反应为 2NaC1+2H2NaC1+2H2 2O=2HaOH+HO=2HaOH+H2 2+C1+C12 2 电解如图所示，a、b、c、d均为石墨电极，通电进行电解。下列说法23练习练习1.（2003广广东东）用用惰惰性性电电极极实实现现电电解解，下下列列说说法正确的是（法正确的是（）A.A.电电解解稀稀硫硫酸酸溶溶液液，实实质质上上是是电电解解水水，故故溶溶液液pHpH不不变变B.B.电电解解稀稀氢氢氧氧化化钠钠溶溶液液，要要消消耗耗OHOH，故故溶溶液液pHpH减减小小C.C.电电解解硫硫酸酸钠钠溶溶液液，在在阴阴极极上上和和阳阳极极上上析析出出产产物物的的物质的量之比为物质的量之比为1:2D.电电解解氯氯化化铜铜溶溶液液，在在阴阴极极上上和和阳阳极极上上析析出出产产物物的的物质的量之比为物质的量之比为1:1D练习D24NaOHCuSO4K2SO4接通电源，经过一段时间后，测得丙中接通电源，经过一段时间后，测得丙中K2SO4浓度为浓度为10.47%，乙中，乙中c电极质量增加。据此回答问题：电极质量增加。据此回答问题：电源的电源的N端为端为 极；极；电极电极b上发生的电极反应为上发生的电极反应为 ；列式计算电极列式计算电极b上生成的气体在标准状态下的体积：上生成的气体在标准状态下的体积：；电极电极c的质量变化是的质量变化是 g；电解前后各溶液的酸、电解前后各溶液的酸、碱性大小是否发生变化，碱性大小是否发生变化，简述其原因：简述其原因：甲溶液甲溶液 ；乙溶液乙溶液 ；丙溶液丙溶液 ；（2）如如果果电电解解过过程程中中铜铜全全部部析析出出，此此时时电电解解能能否否继继续续进进行，为什么？行，为什么？正正4OH 4e=2H2O+O22.8L16g甲增大，因为相当于电解水；甲增大，因为相当于电解水；乙减小，乙减小，OH放电，放电，H增多增多丙不变，相当于电解水丙不变，相当于电解水可以可以 因为因为CuSO4溶液已转变为溶液已转变为H2SO4溶溶液，反应也就变为水的电解反应液，反应也就变为水的电解反应NaOHCuSO4K2SO4接通电源，经过一段时间后，测得丙25指出下列装置的名称、电极名称，并表示出指出下列装置的名称、电极名称，并表示出电子移动方向。电子移动方向。e-e-e-e-e-+阳阴原电池原电池电解池电解池课堂反馈课堂反馈指出下列装置的名称、电极名称，并表示出电子移动方向。26谢谢各位专家和老师的莅临指导！谢谢各位专家和老师的莅临指导！27