高中化学《电解池》ppt课件

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,11/7/2009,#,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第四章 电化学基础(jch),第三节 电解池,第一页，共38页。,第四章 电化学基础(jch)第三节 电解池第一页，共3,1,2,有关(yugun)电解,金属钠是在1807年通过电解氢氧化钠制得的，这个原理(yunl)应用于工业生产，约在1891年才获得成功。1921年电解氯化钠制钠的工业方法实现了。由于金属钠在现代技术上得到重要应用，它的产量显著地增加。目前，世界上钠的工业生产多数是用电解氯化钠的方法，少数仍沿用电解氢氧化钠的方法。,电解是将电能转化为化学能的一种重要(zhngyo)方法。,第二页，共38页。,2有关(yugun)电解 金属钠是在1807年通过,2,C,C,CuCl2溶液(rngy),思考右图原电池的电极反应(fnyng)、电池总反应(fnyng)。,负极(fj)：Zn 2e-=Zn2+,正极：,Cu,2+,2e,-,=Cu,电池总反应：,Zn+CuCl,2,=ZnCl,2,+Cu,CuCl,2,溶液,问题：如果把两根石墨棒作电极插入,CuCl,2,溶液中，外接直流电源，这还是原电池装置吗？会发生怎样的现象呢？,原电池是把化学能转变成电能的装置。,检查复习,G,Zn,Cu,第三页，共38页。,CCCuCl2溶液(rngy)思考右图原电池的电极反应(,3,第四页，共38页。,第四页，共38页。,4,向氯化铜溶液(rngy)中通入直流电,A：理论(lln)先行,思考1：氯化铜溶液中含有哪些微粒?,思考2：在通电时这些微粒各向什么区移动？,思考3：猜想在通电时在阳极和阴极各会发生(fshng)什么样的电极反应？产物可能是哪些？,阳离子：,Cu,2+,、,H,+,阴离子：,Cl,-,、,OH,-,Cu,2+,、,H,+,向阴极区移动；,Cl,-,、,OH,-,向阳极区移动,Cl,-,Cl,2,OH,-,O,2,H,2,O H,+,+OH,-,CuCl,2,Cu,2+,+2Cl,-,阴极区：,Cu,2+,Cu H,+,H,2,阳极区：,第五页，共38页。,向氯化铜溶液(rngy)中通入直流电A：理论(ll,5,通电(tng din)前：CuCl2=Cu2+2Cl，,Cu2+、Cl为自由移动的离子；,通电(tng din)后：Cu2+移向阴极得到电子，,Cl移向阳极失去电子；,电极(dinj)反应：,阳极：,2Cl,-,2e,-,=Cl,2,（氧化反应）,阴极：,Cu,2+,2e,=Cu,（还原反应）,总反应式：,CuCl,2,Cu+Cl,2,电解,A,：理论先行,第六页，共38页。,通电(tng din)前：CuCl2=Cu2+,6,有气泡，刺激性气味，并能使湿润的 KI淀粉(dinfn)试纸变蓝,碳棒上有一层红色(hngs)物质析出,阳极(yngj),阴极,氯,气,铜,阳极：,阴极：,B,：实验事实,第七页，共38页。,有气泡，刺激性气味，并能使湿润的 KI淀粉(dinfn,7,一、电解(dinji)原理,电解：电流(dinli)通过电解质溶液（或熔融电解质）而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程。,理解：电解质溶液导电的过程(guchng)就是 过程(guchng)。,电解,电流是直流电；,电解是,非,自发地将,能转化为,能。,电,化学,1,、电解池（槽）：,电能转化为化学能的装置。,2,、构成电解池的条件：,（,1,）,直流,电源、两个电极；,（,2,）电解质溶液或熔融的电解质；,（,3,）闭合回路。,第八页，共38页。,一、电解(dinji)原理电解：电流(dinli)通,8,发生氧化(ynghu)反应,阴离子移向,电源(dinyun)正极,(阳极(yngj),3.,电源、电极、电极反应关系,电源负极,(,阴极,),发生还原反应,阳离子移向,离子放电：,阴离子失电子、阳离子得电子的过程。,第九页，共38页。,发生氧化(ynghu)反应阴离子移向电源(dinyu,9,装置,原电池,电解池,实例,原理,形成条件,电极名称,电子流向,电流方向,电极反应,能量转化,应用,发生(fshng)氧化还原反应，从而形成电流,电流(dinli)通过引起氧化还原反应,两个电极(dinj)、电解质溶液或熔融态电解质、形成闭合回路、自发发生氧化还原反应,电源、电极（惰性或非惰性）、电解质（水溶液或熔融态）,由电极本身决定,正极,：流入电子,负极,：流出电子,由外电源决定,阳极,：连电源正极,阴极,：连电源负极,（外电路）负极 正极,电源负极阴极阳极电源正极,（外电路）正极负极,电源正极阳极阴极电源负极,负极：,Zn-2e,-,=Zn,2+,（氧化反应）,正极：,2H,+,+2e,-,=H,2,（还原原应）,阳极：,2 Cl,-,-2e,-,=Cl,2,(,氧化反应,),阴极,:Cu,2+,+2e,-,=Cu (,还原反应,),化学能 电能,电能化学能,设计电池、金属防腐,氯碱工业、电镀、电冶、金属精炼,铜锌原电池,电解氯化铜,第十页，共38页。,装置原电池电解池实例原理形成条件,10,4、离子(lz)放电顺序：,（1）阳离子放电(fng din)（得电子）顺序：,Ag,+,Hg,2+,Fe,3+,Cu,2+,H,+,（酸）,Pb,2+,Sn,2+,Fe,2+,Zn,2+,H,+,（水）,Al,3+,Mg,2+,Na,+,Ca,2+,Ba,2+,K,+,（2）阴离子放电(fng din)（失电子）顺序：,氧化性,还原性,S,2,I,Br,Cl,OH,(,水,)(NO,3,、,SO,4,2,等,),含氧酸根,F,注意：,若,阳,极是活性电极,(,铂、碳、金之外,）阳极本身失去电子被氧化，阴离子不在阳极放电,;,若阳极是惰性电极，还原性强的阴离子在阳极放电，阴极材料不发生任何变化。,第十一页，共38页。,4、离子(lz)放电顺序：（1）阳离子放电(fng d,11,总结：分析电解反应(fnyng)的一般思路：,明确溶液(rngy)中存在哪些离子,根据阳极氧化(ynghu)、阴极还原分析得出产物,判断,阳极材料,及阴阳两极附近,离子种类,及离子放电顺序,先电离,后电解,第十二页，共38页。,总结：分析电解反应(fnyng)的一般思路：明确溶液(r,12,13,电解(dinji)规律,阴极(ynj),阳极(yngj),氯,气,铜,实例,电极反应,浓度,PH,值,复原,CuCl,2,阳极：,2Cl,-,-2 e,-,=Cl,2,阴极：,Cu,2+,+2e,-,=2Cu,减小,减小,CuCl,2,CuCl,2,溶液,CuCl,2,Cu+Cl,2,电解,1,、,电解电解质型,第十三页，共38页。,13电解(dinji)规律阴极(ynj)阳极(y,13,14,阳极(yngj),阴极(ynj),氧气(yngq),氢,气,实例,电极反应,浓度,PH,值,复原,Na,2,SO,4,阳极,:,4OH,-,-4e,-,=,2H,2,O+O,2,阴极,:4H,+,+4e,-,=,2H,2,变大,不,变,加,H,2,O,Na,2,SO,4,溶液,2H,2,O 2H,2,+O,2,电解,2,、,电解水型,第十四页，共38页。,14阳极(yngj)阴极(ynj)氧气(yngq,14,15,阳极(yngj),阴极(ynj),氯气(l q),氢,气,实例,电极反应,浓度,PH,值,复原,NaCl,阳极,:,2Cl,-,-2e,-,=Cl,2,阴极,:2H,+,+2e,-,=,H,2,2NaCl+2H,2,O 2NaOH+H,2,+Cl,2,电解,减小,增,大,加,HCl,NaCl,溶液,3,、,放氢生碱型,第十五页，共38页。,15阳极(yngj)阴极(ynj)氯气(l q),15,16,阳极(yngj),阴极(ynj),氧,气,铜,阳极(yngj):4OH-4e-=2H2O+O2,阴极：,Cu,2+,+2e,-,=,Cu,减小,减小,加,CuO,CuSO,4,溶液,2,CuSO,4,+,2H,2,O 2,Cu+,O,2,+2H,2,SO,4,电解,4,、,放氧生酸型,第十六页，共38页。,16阳极(yngj)阴极(ynj)氧铜阳极(yng,16,17,电解(dinji)规律（惰性电极）小结,阳极(yngj)：S2-I-Br-Cl-OH-含氧酸根 F-,与区：电解(dinji)本身型 如CuCl2、HCl,与区：放氢生碱型 如NaCl,与区：放氧生酸型 如CuSO4、AgNO3,与区：电解(dinji)水型 如Na2SO4、H2SO4、NaOH,阴极：,Ag,+,Fe,3+,Cu,2+,H,+,Fe,2+,Zn,2+,（,H+,）,Al,3+,Mg,2+,Na,+,第十七页，共38页。,17电解(dinji)规律（惰性电极）小结 阳极(yn,17,5.电极(dinj)反应式的书写,（1）写出用石墨电极电解硫酸铜溶液(rngy)的电极反应式及总反应式,（2）写出用铜做电极(dinj)电解硫酸铜溶液的电极(dinj)反应式,阳极,4OH,-,4e,-,=2H,2,O+O,2,阴极,2Cu,2+,+4e,-,=2Cu,总反应式,2CuSO,4,+2H,2,O=2Cu+2H,2,SO,4,+O,2,电解,阳极,(Cu),：,阴极,(Cu),：,Cu,2e,Cu,2,+,Cu,2,+,+2e,Cu,第十八页，共38页。,5.电极(dinj)反应式的书写（1）写出用石墨电极电解,18,（2）电极反应式要注意溶液(rngy)的酸碱性对书写的影响；要注意两边的电荷要守恒（电子看作负电荷）,（3）标明条件：通电或电解(dinji)。若电解(dinji)的H+或OH-来自于H2O，在方程式中要以H2O形式存在，不能书写H+或OH-作为反应物,（4）电解反应是一个氧化还原反应，是被外界强迫发生(fshng)的反应，所以：弱氧化剂+弱还原剂=强氧化剂+强还原剂的反应形式也很常见,（,1,）首先,看阳极,材料，若阳极是活性电极阳极本身失去电子被氧化，若阳极是惰性电极，阴离子在阳极放电。,5.,电极反应式的书写,第十九页，共38页。,（2）电极反应式要注意溶液(rngy)的酸碱性对书写的影,19,电解池：,正 阳 氧，负 阴 还,!,3,第二十页，共38页。,电解池：3第二十页，共38页。,20,练习1：根据电解原理，画出电解NaCl水溶液的装置图。用碳棒作两极材料，注明哪是阳极(yngj)哪是阴极，写出两极反应式及总的电解化学方程式。,阳极,阴极,氯化钠溶液,阳极(yngj)：2Cl-+2e-=Cl2,阴极：2H+2e-=H2,总反应式,2NaCl+2H,2,O=H,2,+Cl,2,+2NaOH,电解,第二十一页，共38页。,练习1：根据电解原理，画出电解NaCl水溶液的装置图。用碳,21,练习(linx)2,分析(fnx)下图，哪个是原电池，哪个是电解池,第二十二页，共38页。,练习(linx)2分析(fnx)下图，哪个是原电池，,22,A、a为负极(fj)，b为正极 B、a为阳极，b为阴极 C、电解过程中，d电极质量增加 D、电解过程中，氯离子浓度不变,+,阴极(ynj),阳极(yngj),阴极,d,：,阳极,c,：,2Cl,2e,Cu,2+,+2e,Cu,C,练习,3,：如右图是电解氯化铜溶液的装置,其中,c,、,d,为石墨电极，则下列有关判断正确的是,Cl,2,第二十三页，共38