电解池(第一课时)

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,*,第三节 电解池,第一课时,1.,理解电解原理，初步掌握一般电解反应产物的判断方法。,2.,掌握电解电极反应方程式的书写。,3.,了解电解反应的一般规律。,学习目标,G,Zn,Cu,C,C,CuCl,2,溶液,写出右图原电池的电极反应、电池总反应。,负极：,Zn 2e,-,=Zn,2+,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？,原电池是把化学能转变成电能的装置。,电解：,使直流电通过电解质溶液而在阴、阳两极引起 氧化还原反应的过程，叫做电解。,构成电解池的条件：,直流电源；,与电源,负极,相连的电极为,阴极,与电源,正极,相连的电极为,阳极,阴、阳电极,电解质溶液或熔融电解质；,电解池：,电能转变为化学能的装置。,一、电解原理,形成闭合回路；,H+Cu,2+,oooooooooooooooooooo,阴极,阳极,Cu,Cl,2,ooooooooooooooooooooooo,电解氯化铜溶液实验装置,e,-,e,-,单击电子流动,OH-,Cu,2+,+2e,-,=Cu,还原反应,2Cl,-,-2 e,-,=Cl,2,氧化反应,电子的流向,:,电子从外加电源的负极流出，流到电解池的阴极，再从阳极流回电源正极。,（注意：电子只在外电路定向移动，不能从溶液中移动）,离子定向移动的方向,:,阳离子,向,阴极,移动,阴离子,向,阳极,移动。,e,e,C,C,CuCl,2,溶液,阴极,阳极,练习,分析下图，哪个是原电池，哪个是电解池。,8,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,阴阳两极附近有哪些离子,二、电极反应式、电解方程式的书写步骤：,9,重点,要判断电极反应的产物，必须掌握离子的放电顺序。,阳极：,活性材料作电极时,：,金属在阳极失电子被氧化成阳离子进人溶液，阴离子不容易在电极上放电。,用惰性电极,(Pt,、,Au,、石墨、钛等,),时：,溶液中阴离子的放电顺序（由难到易）是：,S,2-,I,-,Br,-,Cl,-,OH,-,NO,3,-,SO,4,2-,(,等含氧酸根离子）,F,-,10,Ag,+,Fe,3+,Cu,2+,H,+,Pb,2+,Sn,2+,Fe,2+,Zn,2,+,(,H,+,),Al,3+,Mg,2+,Na,+,Ca,+,K,+,无论是惰性电极还是活性电极都不参与电极反应，发生反应的是溶液中的阳离子。,阳离子在阴极上放电顺序是：,阴极,:,实,验,4-2,：,P79,现象,：（,1,）与负极相连的,石墨棒上逐渐覆盖了一层红色的铜,（,2,）与正极相连的石墨棒上有使湿润的,KI,淀粉试纸变蓝的气体,Cl,2,阴极,阳极,氯,气,铜,实例,电极反应,浓度,PH,值,复原,CuCl,2,CuCl,2,Cu+Cl,2,电解,阳极,:,(Cl,-,OH,-,):,2Cl,-,-2 e,-,=Cl,2,阴极,(Cu,2+,H,+,),：,Cu,2+,+2e,-,=2Cu,减小,增,大,加适量,CuCl,2,晶体,第一组：电解,CuCl,2,阴极,阳极,氧气,氢,气,阳极,(OH,-,SO,4,2-,):,4OH,-,-4e,-,=2H,2,O+O,2,实例,电极反应,浓度,PH,值,复原,Na,2,SO,4,阴极,(H,+,Na,+,):2H,+,+2e,-,=H,2,变大,不,变,加,H,2,O,2H,2,O =2H,2,+O,2,通电,第二组：电解,Na,2,SO,4,阴极,阳极,氧气,氢,气,阳极,(OH,-,SO,4,2-,):,4OH,-,-4e,-,=2H,2,O+O,2,实例,电极反应,浓度,PH,值,复原,H,2,SO,4,阴极,(H,+,):2H,+,+2e,-,=H,2,变大,变,小,加,H,2,O,2H,2,O =2H,2,+O,2,通电,第二组：电解,H,2,SO,4,阴极,阳极,氧气,氢,气,阳极,(OH,-,):,4OH,-,-4e,-,=2H,2,O+O,2,实例,电极反应,浓度,PH,值,复原,NaOH,阴极,(H,+,Na,+,):2H,+,+2e,-,=H,2,变大,变,大,加,H,2,O,2H,2,O =2H,2,+O,2,通电,第二组：电解,NaOH,第三组：电解,NaCl,阴极,阳极,氢,气,氯气,实例,电极反应,浓度,PH,值,复原,NaCl,阳极,(Cl,-,OH,-,):,2Cl,-,-2e,-,=Cl,2,阴极,(Na,+,H,+,):2H,+,+2e,-,=H,2,2NaCl+2H,2,O 2NaOH+H,2,+Cl,2,减小,增,大,通入适量,HCl,电解,阴极,阳极,氧,气,铜,实例,电极反应,浓度,PH,值,复原,Cu,SO,4,2CuSO,4,+,2H,2,O 2,Cu+,O,2,+2H,2,SO,4,阴极,(Cu,2+,H,+,):,2Cu,2+,+4e,-,=2Cu,减小,加适量,CuO,固体,第四组：电解,CuSO,4,阳极,(SO,4,2-,OH,-,):,4OH,-,-4e,-,=2H,2,O+O,2,减,小,电解,电解质溶液用惰性电极电解的示例,：,电解,类型,举 例,电极反应,溶液,PH,变化,溶液,复原,方法,物质类别,实例,仅溶,剂水,电解,仅溶,质电,解,溶质,和溶,剂都,电解,含氧酸,H,2,SO,4,强碱,NaOH,活泼金属的含氧酸盐,Na,2,SO,4,无氧酸,HCl,阴极,:2H,+,+2e,-,=H,2,阳极,:4OH,-,4e,-,=O,2,+2H,2,O,减小,增大,不变,H,2,O,阳极,:2Cl,-,2e,-,=Cl,2,阴极,:2H,+,+2e,-,=,H,2,增大,HCl,不活泼金属的无氧酸盐,CuCl,2,阳极,:2Cl,-,2e,-,=Cl,2,阴极,:Cu,2+,+2e,-,=,Cu,增大,CuCl,2,活泼金属的无氧酸盐,NaCl,阳极,:2Cl,-,2e,-,=Cl,2,阴极,:2H,+,+2e,-,=,H,2,增大,HCl,不活泼金属的含氧酸盐,CuSO,4,阳极,:4OH,-,4e,-,=O,2,+2H,2,O,阴极,:2Cu,2+,+4e,-,=,2Cu,减小,CuO,放氢生碱,放氧生酸,（,2011,年高考）,用石墨作电极电解,CuSO,4,溶液，通电一段时间后，欲使电解液恢复到起始状态，应向溶液中加入适量的（）,CuSO,4,B.H,2,O,C.CuO D.CuSO,4,.,5H,2,O,C,电解池小结,与电源正极相连,阳极,阴极,与电源负极相连,发生氧化反应,阳离子移向,阴离子移向,发生还原反应,1,、电源、电极、电极反应关系,巩固练习,1,、电极反应方程式及电解总反应方程式的书写,(,惰性电极，溶液,),：,H,2,SO,4,HClNaOH,K,2,SO,4,CuCl,2,CuSO,4,NaCl,2,、用石墨作电极电解,CuCl,2,、,NaCl,的混合溶液时，阴极析出的物质是,_,；阳极产物是,_,。,3,、两极都用银片作电极电解,AgNO,3,溶液时，阳极的产物是,_,；阴极的产物是,_,。,练习,4,、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。,5.,用铂电极电解下表中各组物质的水溶液，电解一段时间以后，甲、乙两池中溶液的,pH,值均减小，而在和两极，电极产物的物质的量之比为,12,的是,甲 乙,A B C D,甲,KOH H,2,SO,4,Na,2,SO,4,CuSO,4,乙,CuSO,4,AgNO,3,HCl HNO,3,D,6.,为下图所示装置中，,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,是正极，,Y,是负极,B,X,是负极，,Y,是正极,C,CuSO,4,溶液的,PH,值逐渐减小,D,CuSO,4,溶液的,PH,值不变,a,X Y ,b,Pt,Cu,CuSO,4,溶液,NaCl,和酚酞溶液,AC,第三节 电解池,第二课时,二、电解原理的应用,1,、氯碱工业（,电解饱和食盐水,以制造烧碱、氯气和氢气的工业）,阳极：,2Cl,-,2e,-,=Cl,2,阴极：,2H,+,+2e,-,=H,2,总反应：,2NaCl+2H,2,O 2NaOH+Cl,2,+H,2,食盐水中存在的离子：,Na,+,、,Cl,-,、,H,+,、,OH,-,离子放电顺序：,阳离子,H,+,Na,+,阴离子,Cl,-,OH,-,电极反应：,H,+,Na,+,Cl,-,OH,-,阴极,阳极,粗盐的成份：,泥沙、,Ca,2+,、,Mg,2+,、,Fe,3+,、,SO,4,2,杂质，会与碱性物质反应产生沉淀，损坏离子交换膜,精制食盐水,杂质的除去过程：,粗盐水,含少量,Ca,2+,.Mg,2+,精制盐水,28,2.,电镀,目的：可以使金属更加美观耐用，增强防锈抗腐能力。,例如，钢铁是人们最常用的金属，但钢铁有个致命的缺点，就是它们易被腐蚀。防止钢铁发生腐蚀的一种最常用方法就是在其表面镀上其他金属，如锌、铜、铬、镍等。,概念：,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,原理,铁片,铜片,硫酸铜溶液,电极：,阳极,镀层金属,或惰性电极,阴极,待镀金属制品,电镀液：含有镀层金属离子的电解质溶液。,溶液中,CuSO,4,的浓度,基本,保持不变,3.,铜的电解精炼,一般,火法冶炼,得到的粗铜中含有多种杂质（如锌、铁、镍、银、金等），这种粗铜的导电性远不能满足电气工业的要求，如果用以制电线，就会大大降低电线的导电能力。因此必须利用电解的方法精炼粗铜。,粗铜,含杂质,(Zn Fe Ni Ag Au,等,),纯铜,粗铜,阳极：,Zn Zn,2+,2e,-,Fe Fe,2+,2e,-,Ni,Ni,2+,2e,-,Cu,Cu,2+,2e,-,Zn Fe Ni,Cu,Ag Au,阴极,:,Cu,2+,+2e,-,Cu,阳极泥,问：电解完后，,CuSO,4,溶液的浓度有何变化？,CuSO,4,溶液,阳极泥,:,相对不活泼的金属以单质的形式沉积在电解槽底,形成阳极泥,4,、电冶金（使用电解法冶炼像钠、钙、镁、铝等活泼金属的方法）,制取金属钠,电解熔融状态的氯化钠。,阳极：,2Cl,-,2e,-,=Cl,2,阴极：,2Na,+,+2e,-,=2Na,总反应：,2NaCl(,熔融,)2Na +Cl,2,