人教版选修4 第4章第3节 电解池 课件（共36张）.ppt

第四章电化学基础 第三节电解池 问题 下图是原电池装置吗 复习提问 观察实验 出现小气泡令湿润的布条褪色湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝 覆盖有一层紫红色物质 实验后的思考 1 通电前 氯化铜溶液里主要存在哪些离子 这些离子的运动方向怎样 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 电解氯化铜溶液的微观反应过程 cu2 cl 无规则运动 cu2 cl 定向运动 cu2 cl 发生电子得失 阴阳两极上生成cu cl2 正极 负极 一 电解原理 电能化学能 2 实质 1 电解池 电解槽 阳极 阴极 直流电源 两个电极 电解质溶液或熔融态电解质 电源负极相连的电极是阴极 得电子 发生还原反应 与电源正极相连的电极是阳极 失电子 发生氧化反应 3 构成 4 两极的规定 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 电子不能从溶液中移动 直流电源 阳极 阴极 5 电子流动方向 6 离子移动方向 阴离子 阳离子 静电作用 一 电解原理 阳离子向阴极移动 阴离子向阳极移动 1 阴极 溶液中阳离子得电子 发生还原反应离子放电顺序 ag fe3 cu2 h fe2 zn2 h al3 na k 其中k al3 在水溶液中不放电 酸中 水中 二 电解方程式的书写 2 阳极 失电子 发生氧化反应 如果电极为非惰性电极 石墨 pt au 为惰性电极 则电极本身失电子溶解 如果是石墨 pt au等惰性电极 溶液中的阴离子反应阴离子 s2 i br cl oh 含氧酸根 f 含氧酸根 f 在水溶液中不放电 二 电解方程式的书写 例 写出用石墨做电极电解cuso4溶液的电极反应式及总的电解方程式 阴极 阳极 最后使得失数相等 两极半反应相加得总方程式 阴极 阳极 4oh 4e 2h2o o2 2cu2 4e 2cu oh so42 h cu2 首先分析 比较出阴阳极的放电离子 写电极反应式 电解化学方程式 电解离子方程式 练习1 写出有关的电极反应式和总反应式 练习2 用惰性电极电解下列物质的溶液 填表 h oh so42 h oh cl na h oh na cl h oh k so42 h oh cu2 cl h oh cu2 so42 h oh h2 o2 h2 cl2 h2 o2 h2 cl2 h2 o2 cu cl2 cu o2 减小 增大 增大 增大 不变 增大 减小 练习3 用石墨作电极 分别电解下列溶液 完成下表 电解质溶液用惰性电极电解的示例 含氧酸 h2so4 强碱 naoh 活泼金属的含氧酸盐 na2so4 无氧酸 hcl 阳 4oh 4e o2 2h2o阴 4h 4e 2h2 减小 增大 不变 h2o 阳 2cl 2e cl2 阴 2h 2e h2 增大 hcl 不活泼金属的无氧酸盐 cucl2 阳 2cl 2e cl2 阴 cu2 2e cu 增大 cucl2 活泼金属的无氧酸盐 nacl 阳 2cl 2e cl2 阴 2h 2e h2 增大 hcl 不活泼金属的含氧酸盐 cuso4 阳 4oh 4e o2 2h2o阴 2cu2 4e 2cu 减小 cuo 溶质和水同时电解 水电解 复原方法 ph变化 电解水型 电解电解质型 放氧生酸型 放氢生碱型 电解类型 溶质电解 1 电解规律 惰性电极 阳极 s2 i br cl oh 含氧酸根 f 与 区 电解本身型如cucl2 hcl 与 区 放氢生碱型如nacl 与 区 放氧生酸型如cuso4 agno3 与 区 电解水型如na2so4 h2so4 naoh 阴极 ag fe3 cu2 h fe2 zn2 h al3 mg2 na 小结 电解必须建立在电离的基础上 发生氧化还原反应生成了新物质 只产生自由移动的离子 电解质电离成为自由移动的离子cucl2 cu2 2cl 电解质电离后再通直流电 电解质溶于水或受热融化状态 2 电离与电解的比较 小结 3 电解池与原电池有哪些异同 两电极接直流电源 电解质溶液 形成闭合回路 活泼性不同的两电极 电解质溶液 形成闭合回路 形成条件 将电能转变成化学能的装置 将化学能转变成电能的装置 定义 装置实例 电解池 原电池 装置 3 电解池与原电池有哪些异同 续 电源负极 电解池阴极电解池阳极 电源正极 电子流向 阳极 氧化反应 溶液中的阴离子失电子或电极金属失电子阴极 还原反应 溶液中的阳离子得电子 负极 氧化反应 金属失电子正极 还原反应 溶液中的阳离子得电子 电极反应 阳极 与电源正极相连阴极 与电源负极相连 负极 较活泼金属正极 较不活泼金属 或能导电的非金属 电极名称 电解池 原电池 装置 用湿润的淀粉ki试纸检验阳极产物 推测可能观察到的实验现象 阳极 阴极 放出有刺激性气味的气体 能使湿润的ki淀粉试纸变蓝 放出无色 无味气体 附近溶液变红 2cl 2e cl2 2h 2e h2 二 电解原理的应用 1 氯碱工业 1 电解饱和食盐水反应原理 2 离子交换膜法制烧碱 二 电解原理的应用 氯碱工业 电解饱和食盐水 3 以氯碱工业为基础的化工生产 1 分析各极反应 阳极 粗铜 cu 2e cu2 zn 2e zn2 2 电解后cuso4的浓度怎么变 基本不变 二 电解原理的应用 2 电解精炼铜 阴极 纯铜 cu2 2e cu 二 电解原理的应用 电解精炼铜 比铜活泼的金属杂质 阳离子形式留于溶液中比铜不活泼的金属杂质 形成阳极泥 1 各极反应 阳极 铜 cu 2e cu2 阴极 铁 cu2 2e cu 阳极 镀层金属阴极 待镀的金属制品电镀液 含镀层金属离子 二 电解原理的应用 3 电镀 2 电镀前后电镀液的浓度 保持不变 3 构成 电解池 电镀池的比较 两电极接直流电源 电解质溶液 形成闭合回路 镀层金属接电源正极 待镀金属接电源负极 电镀液必须含有镀层金属的离子 形成条件 将电能转变成化学能的装置 应用电解原理在某些金属表面镀上一层其他金属的装置 定义 装置实例 电解池 电镀池 装置 电解池 电镀池的比较 续 电源负极 电解池阴极电解池阳极 电源正极 电子流向 阳极 氧化反应 溶液中的阴离子失电子或电极金属失电子阴极 还原反应 溶液中的阳离子得电子 阳极 氧化反应 金属电极失电子阴极 还原反应 溶液中的阳离子得电子 电极反应 阳极 与电源正极相连阴极 与电源负极相连 名称同电解池 但有限制阳极 必须是镀层金属阴极 镀件 电极名称 电解池 电镀池 装置 同电解池 二 电解原理的应用 4 电冶金 电解是最强有力的氧化还原手段冶炼na ca mg al这样活泼的金属 钠的冶炼阳极 2cl 2e cl2 阴极 2na 2e 2na总反应 2nacl 熔融 2na cl2 二 电解原理的应用 电冶金 铝的冶炼 阴极 4al3 12e 4al阳极 6o2 12e 3o2 总反应 2al2o3 熔融 4al 3o2 例1 用石墨电极电解2l饱和nacl溶液 当电源供给0 2mol电子时 所得溶液ph为多少 两极各收集到标准状况下的气体多少升 溶液体积变化忽略不计 例2 0 4molcuso4和0 2molnacl溶于水 配成1l溶液 用惰性电极进行电解 当一个电极上得到0 3mol铜时 另一个电极上生成的气体在标准状况下的体积是 三 计算 4 48l 13 v cl2 v h2 2 24l 1 写出下列装置的反应 并标明氧化反应 还原反应 a b c 练习 2 关于电解食盐水溶液 下列叙述正确的是 a 电解时在阳极得到氯气 在阴极得到金属钠b 若在阳极附近的溶液中滴入ki溶液 溶液呈棕色c 若在阴极附近的溶液中滴入酚酞溶液 溶液呈无色d 电解一段时间后 将全部电解液转移到烧杯中 充分搅拌后溶液呈中性 b 3 下列装置暴露空气中一段时间 铁的腐蚀由快到慢顺序 deacb 金属腐蚀的快慢程度 电解池的阳极 原电池的负极 化学腐蚀 原电池的正极 电解池的阴极 4 用惰性电极实现电解 下列说法正确的是 a 电解稀硫酸溶液 实质是电解水 故溶液ph不变b 电解稀氢氧化钠溶液 要消耗oh 故溶液ph减小c 电解硫酸钠溶液 在阴