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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,*,联想质疑,已知：2mol固体钠与1mol氯,气反应生成2mol固体氯化钠,放出822.3kJ的热量。,2Na(S)+Cl,2,(g)=2NaCl(S),H(298K)=-822.3kJmol,-1,若以氯化钠为原料制备金属钠,则需要外界提供能量,（如电能）。在生产实践中，人们是如何通过提供,电能使氯化钠分解而制得金属钠的？,一、电解的原理,讨论：,1,、熔融的NaCl中存在的微粒,是什么？它们处于怎样的状态？,2、接通电源后，熔融氯化钠,中,Na,+,和,Cl,-,各向哪个方向,移动？,Na,+,和,Cl,-,将发生,什么变化？,P18交流与讨论,正极,负极,e,-,e,-,Na,+,Cl,-,熔融NaCl,e,-,石墨,石墨,I,I,I,阳极,阴极,电解原理,2Cl,-,-2e,-,Cl,2,氧化反应,2Na,+,+2e,-,2Na,还原反应,总式：,2,NaCl 2Na+Cl,2,通电,电解：,让,直流电,通过,电解质溶液或熔融的电解质,，,在两个电极上分别发生氧化反应和还原反应,的过程。,电解池:,借助氧化还原反应，把,电能,转化为,化学能,的,装置.,1、定义,一、电解的原理,电解池中，电解质溶液的导电过程就是电解过程,阳极,阴极,(1)通电前，氯化铜溶液里主要存在哪些离子？这些离子的运动情况怎样？,(2)通电后，这些离子的运动情况有什么改变？,(3)当离子定向运动到电极表面上时，发生了什么变化？写出电极反应。,P19活动与探究：在U形管中加入了饱和氯化铜溶液，用石墨棒作电极；接通电源，会有何现象？,石墨棒上,覆盖有,红色,物质,Cu,2+,2e,-,Cu,（还原反应）,有气泡，,刺激性气味，,湿润的碘化钾,淀粉试纸变蓝,2Cl,-,2e,-,=Cl,2,（氧化反应）,总反应：,CuCl,2,=Cu+Cl,2,通电,CuCl,2,=Cu,2,+2Cl,-,H,+,H,+,H,+,H,+,OH,-,OH,-,OH,-,OH,-,H,2,O,OH,-,+H,+,想一想：H,+,和 OH,-,为什么没有参与电解？,想一想：CuCl,2,溶液中除了Cu,2,、Cl,-,，还有什么离子？,阴极阳离子得到,电子,发生还原反应，根据氧化性强弱,Ag,+,Hg,2+,Fe,3,+,Cu,2+,H,+,（酸）,Fe,2+,Zn,2+,H,+,（水）,Al,3+,Mg,2+,Na,+,Ca,2+,K,+,阳极阴离子失去电子,发生氧化反应，根据还原性强弱,S,2,I,Br,Cl,OH,其它含氧酸根离子,F,-,电解时离子放电顺序,（MgAg）,活性电极,（,1）,在NaCl溶液中,NaCl电离出,，H,2,O电离出,。,通电后，在电场的作用下，,向阴极移动，,向阳极移动。,在阳极，由于,容易失去电子，被氧化生成,。,阳极方程式：,;,（2）在阴极，由于,容易得到电子被还原生成,使H,2,O 电离向右移动，因此阴极,浓度增大，PH,。,阴极方程式：,。,2Cl,-,-2e,-,=Cl,2,2H,+,+2e,-,=H,2,Na,+,、Cl,-,H,+,、OH,-,Cl,-,、OH,-,Cl,-,Cl,2,H,+,H,2,OH,-,增大,Na,+,、H,+,P20交流与讨论,电解原理的应用,总化学方程式：,;,总离子方程式,:,.,(3)电解前向溶液中滴加酚酞，通电后现象为：,_,，两极极板上都有气体产生，如何检验气体的种类？,阴极附近的溶液无色变为红色,阳极:把湿润的碘化钾淀粉试纸放在阳极附近,产生气体可以使湿润KI淀粉试纸变蓝色。,(二)离子交换膜法制烧碱,(二)离子交换膜法制烧碱,1、装置,阳极：,金属钛网(涂有钛钌等氧化物),阴极：,碳钢网(涂有镍涂层),阳离子交换膜：,只允许阳离子通过，阻止阴离子和气体通过。,阴极室产物：,NaOH、H,2,阳极室产物：,Cl,2,+-,精制,饱和食盐水,水(含少量NaOH),Cl,2,H,2,NaOH,溶液,淡盐水,Na,+,想一想、做一做：,若以铜和石墨为电极,电解硫酸溶液，,情况会如何？并写出电极反应式。,（1）阳极：石墨,阴极：铜,4OH,-,-4e,-,=2H,2,O+O,2,4H,+,+4e,-,=2H,2,2H,2,O=2H,2,+O,2,通电,总反应：,（2）阳极：铜,阴极：石墨,Cu-2e,-,=Cu,2+,4H,+,+4e,-,=2H,2,用活泼性电极作阳极，电极本身被氧化溶解。,用铜作电极电解硫酸铜溶液,阳极:Cu-2e,-,=Cu,2+,阴极:Cu,2+,+2e,-,=Cu,用与阳极相同金属元素离子的盐溶液做电解液，则电解过程中，电解液的成分和浓度均保持不变。,铜的电解精炼,二、电解原理的应用,电解精炼铜,阳极泥：,相对不活泼的金属如:,Ag、Au,等以单质的形式沉积在电解槽底,形成阳极泥,电解精炼铜原理：,粗铜的溶解与纯铜的生成：,阳极（粗铜）：,阴极（纯铜）：,比铜活泼的金属：,Zn、Fe、Ni只溶解，不析出；,比铜不活泼的金属：,Au、Ag、Pt不溶解，而以单质沉积形成阳极泥；,电解质溶液中CuSO,4,的浓度基本不变,但变小。,Zn,-,2e,-,=Zn,2+,Fe,-,2e,-,=Fe,2+,Cu 2e,-,=Cu,2+,Cu,2+,+2e,-,=Cu,如果，将阳极换成银的话，电解过程变吗？,2、电镀,、概念：应用电解原理在某些金属表面镀上一层,其它金属或合金的过程。,、电镀池形成条件,镀件 铜,镀层金属,银,含镀层金属离子的盐溶液,硝酸银,+,、镀件作阴极,、镀层金属作阳极,、含镀层金属阳离子,的盐溶液作电解液,、电镀的特点,阳极本身参加电极反应,浓度保持不变,小结1：,分析电解反应(用惰性电极时)的一般思路：,明确溶液中存在哪些离子,根据阳极氧化、阴极还原以及氧化性、还原性强弱判断反应的离子先后，,最后分析得出产物,阴阳两极附近有哪些离子,溶质和水,阴阳相吸,阴阳离子定向移动，在两极上失得电子成为原子或分子。如：,CuCl,2,=Cu+Cl,2,电离,电解,条件,过,程,特点,联系,通电,电解质溶于水或受热融化状态,电解质电离后，再通直流电,电解质电离成为自由移动的离子例：CuCl,2,=Cu,2+,+2Cl,-,只产生自由移动的离子,发生氧化还原反应生成了新物质,电解必须建立在电离的基础上,【,思考,】电解池与原电池有哪些异同呢？,小结2：,电解与电离比较：,三、电解规律(用惰性电极电解时),、电解,含氧酸、强碱溶液、活泼金属的含氧酸盐,溶液,时，如电解H,2,SO,4,、HNO,3、,NaOH、Na,2,SO,4,等,溶液时其电极反应式为：,阳极：4OH,4e,2H,2,O+O,2,阴极：4H,+,+4e,2H,2,总反应：2H,2,O O,2,+2H,2,电解,电解后溶液中溶质的质量分数,，若,要恢复原来的浓度，只需加入一定量的,即可。,实质：电解水,解析,例如：电解硫酸钠溶液,增大,水,思考?,在硫酸钠溶液中有如下电离：,H,2,O,H,+,+OH,Na,2,SO,4,2,Na,+,+SO,4,2,离子放电的顺序,阳离子,阴离子,H,+,Na,+,OH,SO,4,2,4OH,4e,2H,2,O+O,2,4H,+,+4e,2H,2,总反应：2H,2,O O,2,+2H,2,电解,阳极：,阴极：,、电解,无氧酸溶液(氢氟酸除外)、不活泼金属的,无氧酸盐溶液,，如电解盐酸、CuCl,2,溶液等,电解后溶液中溶质的质量分数,，,若要恢复原来的组成和浓度，需加入一定量,的,(通入一定量的HCl气体),阳极：2Cl,2e,Cl,2,阴极：2H,+,+2e,H,2,总反应：2HCl Cl,2,+H,2,电解,电解盐酸,实质：电解质本身被电解,减小,溶质,、电解,不活泼金属的含氧酸盐,时，电解质和水都,有一部分被电解，如电解CuSO,4,溶液、AgNO,3,溶液,等。,阳极：4OH,4e,2H,2,O+O,2,阴极：2Cu,2+,+4e,2Cu,总反应：2CuSO,4,+2H,2,O 2Cu+O,2,+2H,2,SO,4,电解,电解后原溶液中溶质的质量分数,减小,，若要恢,复原来的组成和浓度，需加入一定量,金属氧化物,。,电解CuSO,4,溶液,、电解,活泼金属的无氧酸盐溶液,时，电解质和水,都有一部分被电解，如电解NaCl溶液等。,电解后原溶液中溶质的质量分数,减小,，若要恢,复原来的组成和浓度，需通入一定量的,HCl,。,阳极(C)：2Cl,2e,Cl,2,阴极(C)：2H,+,+2e,H,2,总反应：2NaCl+2H,2,O2NaOH+Cl,2,+H,2,电解,电解规律（惰性电极）小结,：,S,2-,I,-,Br,-,Cl,-,OH,-,含氧酸根,F,-,与,区：如,CuSO,4,、AgNO,3,：,Ag,+,Fe,3+,Cu,2+,H,+,Fe,2+,Zn,2+,（H,+,）Al,3+,Mg,2+,Na,+,无氧酸溶液(氢氟酸除外)、不活泼金属的无氧酸盐溶液,含氧酸、强碱溶液、活泼金属的含氧酸盐溶液,不活泼金属的含氧酸盐,活泼金属的含无氧酸盐溶液,与,区：如CuCl,2,、HCl,电解本身型,与,区：如NaCl,放氢生碱型,放氧生酸型,与,区：如Na,2,SO,4,、H,2,SO,4,、NaOH,电解水型,阳极,阴极,电解池,能量转换,离子的迁移,方向,发生氧化反应的电极,发生还原反应的电极,反应能否自发,电能转化为化学能,阳极（接电源正极）,阴极（接电源负极）,阴离子向阳极迁移,阳离子向阴极迁移,原电池,化学能转化为电能,负极,正极,阴离子向负极迁移,阳离子向正极迁移,相同点,(从原理分析),都是氧化还原反应,小结3：,原电池与电解池的比较:P21,不自发,需要电源,自发，自己当电源,【巩固练习】,1、在外界提供相同电量的条件下，Cu,2+,或Ag,+,分别按Cu,2+,+2e,-,Cu或Ag,+,+e,-,Ag在电极上放电，若析出铜的质量为1.92g，则析出Ag的质量为 （）,A、1.62g B、6.48g,C、3.24g D、12.96g,2、用惰性电极电解M(NO,3,),x,的水溶液，当阴极上增重ag时，在阳极上同时产生bL氧气（标况），从而可知M的相对原子质量为（）,A、,B、C、D、,B,C,3、如图所示装置，指出A、B池的名称、电极名称、电极反应式、二池pH值的变化情况。,4、下图的装置中，a、b都是惰性电极，通电一段时间后，b极附近溶液呈红色，下列说法正确的是（）,A、X是负极，Y是正极,B、Pt电极上发生的反应为：,2H,2,O,-,4e,-,=O,2,+4H,+,C、Cu电极的质量减轻,D、a极上最先产生的气体为,Cl,2,NaCl和酚酞溶液,CuSO,4,溶液,BD,5、以A、B两根石墨电极电解足量的硝酸银溶液，通电t分钟，在B极收到11.2L标况下气体，此后将电源反接，以相同的电流强度通电t/2分钟。问：（1）A、B分别是什么极？（2）电源反接后A、B电极质量如何变化？（3）若溶液体积为10L，则通电t/2分钟时的氢离子浓度？,含氯漂白剂,有机合成、造纸,玻璃、肥皂,纺织、印染,有机合成,氯化物合成,农药,金属冶炼,有机合成,HCl,盐酸,电解饱和食盐水,以氯碱工业为基础的化工生产,H,2,NaOH,湿氯气,湿氢气,液碱,Cl,2,阴极,阳极,阴极,提示：,精,制,食盐水,由于粗盐中含有泥沙、Ca,2+,、Mg,2+,、,Fe,3+,、SO,4,2,等杂质，会在碱液中形成沉淀从而损坏离子交换膜，那么如何除去这些杂质呢？,3、所有试剂只有过量才能除尽，你能设计一个,合理的顺序逐一除杂吗？,2、用什么试剂除去Ca,2+,、Mg,2+,、Fe,3+,、SO,4,2,1、用什么方法除去泥沙？,泥沙,、,Na,+,、Cl,-,、Mg,2+,、Ca,2+,、Fe,3+,、SO,4,2-,Na,+,、Cl,-,、.Mg,2+,、Ca,2+,、Fe,3
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