电解熔融NaCl制取Na第三节电解池

1、1电解熔融电解熔融NaCl制取制取Na第三节电解池第三节电解池电解熔融电解熔融NaCl制取制取Na第三节第三节 电解池电解池2电解熔融电解熔融NaCl制取制取Na第三节电解池第三节电解池【超超 级级 猜猜 想想】CuCl2溶液在导电溶液在导电（通电）时会不会（通电）时会不会发生化学反应？发生化学反应？3电解熔融电解熔融NaCl制取制取Na第三节电解池第三节电解池【实实 验验 探探 究究 】u将两根碳棒插入将两根碳棒插入CuCl2溶液中；溶液中；现现 象：象：无无 明明 显显 现现 象象现现 象：象：无无 明明 显显 现现 象象u将两根碳棒将两根碳棒用导线连接用导线连接后插入后插入CuCl2溶液

2、中；溶液中；u将两根碳棒分别将两根碳棒分别跟直流电源的正极和负极跟直流电源的正极和负极 连接连接后，插入后，插入CuCl2溶液中，再通电。溶液中，再通电。现现 象：象：4电解熔融电解熔融NaCl制取制取Na第三节电解池第三节电解池阳极：有气泡，刺激性气味，并能使湿润的阳极：有气泡，刺激性气味，并能使湿润的 KI淀粉试纸变蓝。淀粉试纸变蓝。阴极：碳棒上有一层红色物质析出。阴极：碳棒上有一层红色物质析出。阳极阳极阴极阴极氯氯气气铜铜ClCu2+H+OHeeCu2+ + 2e = Cu2Cl 2e = Cl2 +Why?1.通电前溶液中通电前溶液中 有哪些离子有哪些离子? 如何运动如何运动?2.通电

3、后如何运动通电后如何运动?还原反应还原反应氧化反应氧化反应阴极：阴极：阳极：阳极：总反应：总反应：Cu2+ + 2Cl Cu + Cl2通电通电电解电解5电解熔融电解熔融NaCl制取制取Na第三节电解池第三节电解池一、电解：一、电解：电流通过电解质溶液（或熔融电解质）电流通过电解质溶液（或熔融电解质）而在阴、阳两极引起氧化还原反应的而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程。过程。u理解：电解质溶液导电的过程就是理解：电解质溶液导电的过程就是 过程。过程。电解电解电流是直流电；电流是直流电；电解是非自发地将电解是非自发地将 能转化为能转化为 能。能。电电化学化学二、电解池（槽）：二、电解池（槽）：电

4、能转化为化学能的装置。电能转化为化学能的装置。三、构成电解池的条件：三、构成电解池的条件：1、直流电源、两个电极；、直流电源、两个电极；2、电解质溶液或熔融的电解质；、电解质溶液或熔融的电解质；3、闭合回路。、闭合回路。碳碳碳碳阴极阴极阳极阳极6电解熔融电解熔融NaCl制取制取Na第三节电解池第三节电解池四、电极名称及电极反应：四、电极名称及电极反应：1、阳极：、阳极： 与电源正极相连；与电源正极相连； 阴离子移向该极，失电子，发生氧化反应。阴离子移向该极，失电子，发生氧化反应。阳、氧、正阳、氧、正2、阴极：、阴极： 与电源负极相连，电子流入；与电源负极相连，电子流入； 阳离子移向该极，得电子

5、，发生还原反应。阳离子移向该极，得电子，发生还原反应。碳碳碳碳阴极阴极阳极阳极电极反应式：电极反应式：阴极：阴极：阳极：阳极：2Cl 2e Cl2Cu2+ + 2e Cu还原反应还原反应氧化反应氧化反应总反应：总反应：Cu2+ + 2Cl Cu + Cl2通电通电7电解熔融电解熔融NaCl制取制取Na第三节电解池第三节电解池【超超 级级 猜猜 想想】CuCl2溶液在导电（通电）时溶液在导电（通电）时会不会发生化学反应？会不会发生化学反应？会会 CuCl2 Cu + Cl2 电解电解氯化铜溶液浓度氯化铜溶液浓度 。降低降低16氯化铜溶液氯化铜溶液pH 。变小变小8电解熔融电解熔融NaCl制取制取

6、Na第三节电解池第三节电解池与电源正极相连与电源正极相连阳极阳极阴极阴极与电源负极相连与电源负极相连发生氧化反应发生氧化反应阳离子移向阳离子移向阴离子移向阴离子移向发生还原反应发生还原反应电源、电极、电极反应关系电源、电极、电极反应关系小结小结当一个电极存在多种可能放电的离子时，为什么不是当一个电极存在多种可能放电的离子时，为什么不是一起放电？阳离子和阴离子的放电顺序怎样？一起放电？阳离子和阴离子的放电顺序怎样？优化优化P959电解熔融电解熔融NaCl制取制取Na第三节电解池第三节电解池u 离子放电：离子放电：阴离子失电子、阳离子得电子的过程。阴离子失电子、阳离子得电子的过程。五、离子放电顺序

7、：五、离子放电顺序：1、阳离子放电（得电子）顺序：、阳离子放电（得电子）顺序：Ag+ Hg2+ Fe3+ Cu2+ H+（水）（水） Pb2+ Sn2+ Fe2+ Zn2+ Al3+ Mg2+ Na+ Ca2+ Ba2+ K+2、阴离子放电（失电子）顺序：、阴离子放电（失电子）顺序：氧化性氧化性还原性还原性（Pt、Au除外）金属电极除外）金属电极 S2 I Br Cl OH (水水) (NO3、SO42 等等) 含氧酸根含氧酸根 F试写出以碳棒作电极电解饱和试写出以碳棒作电极电解饱和NaCl溶液的电极反应式：溶液的电极反应式：阳极阳极 (C)：阴极阴极 (C)：2Cl 2e Cl22H+ +

8、2e H2 101110电解熔融电解熔融NaCl制取制取Na第三节电解池第三节电解池分析电解反应的一般思路：分析电解反应的一般思路：明确溶液中存在哪些离子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根据阳极氧化、阴极还原分析得出产物判断阴阳两极附近离子判断阴阳两极附近离子种类及离子放电顺序种类及离子放电顺序试写出以铜棒作电极电解饱和试写出以铜棒作电极电解饱和CuCl2溶液的电极反应式：溶液的电极反应式：阳极阳极 ( Cu )：阴极阴极 ( Cu )：Cu 2e Cu2+ Cu2+ + 2e Cu 先电离先电离后电解后电解换成铁棒换成铁棒做两极呢？做两极呢？1611电解熔融电解熔融N

9、aCl制取制取Na第三节电解池第三节电解池【练习练习】完成下列溶液的电极反应完成下列溶液的电极反应 （以石墨为电极电解）（以石墨为电极电解） 硫酸溶液：硫酸溶液： NaOH溶液：溶液： Na2SO4溶液溶液: CuBr2溶液：溶液： CuSO4溶液：溶液： KCl溶液：溶液： 盐酸：盐酸：阳极：阳极：阴极：阴极：总反应：总反应：4OH 4e2H2O + O24H+ + 4e 2H2 通电通电2H2O O2+ 2H2电解熔融电解熔融NaCl制取制取Na第三节电解池第三节电解池电电 解解 原原 理理 并并 不不 难，难，惰惰 性性 材材 料料 做做 极极 板；板；两两 板板 接接 通通 直直 流流

10、 电，电，阳阳 极极 氧氧 化化 阴阴 极极 还。还。13电解熔融电解熔融NaCl制取制取Na第三节电解池第三节电解池电解池电解池能量转换能量转换离子的迁移方离子的迁移方向向发生氧化反应发生氧化反应的电极的电极 发生还原反应发生还原反应的电极的电极 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(从原理分析从原理分析)都是氧化还原反应都是氧

11、化还原反应【整理与归纳整理与归纳】14电解熔融电解熔融NaCl制取制取Na第三节电解池第三节电解池【原电池与电解池的结合原电池与电解池的结合】15电解熔融电解熔融NaCl制取制取Na第三节电解池第三节电解池练习练习 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。16111016电解熔融电解熔融NaCl制取制取Na第三节电解池第三节电解池1、如右图是电解氯化铜溶液的装置、如右图是电解氯化铜溶液的装置,其中其中c、d为石墨电极，则下列有关为石墨电极，则下列有关判断正确的是判断正确的是A、a为负极，为负极，b为正极为正极 B、a为阳极，为阳极，b为阴极为阴极C、电解过程

12、中，、电解过程中，d电极质量增加电极质量增加 D、电解过程中，氯离子浓度不变、电解过程中，氯离子浓度不变【亲亲 身身 体体 验验】+阴极阴极阳极阳极阴极阴极d：阳极阳极c： 2Cl 2e Cl2Cu2+ + 2e CuC11101617电解熔融电解熔融NaCl制取制取Na第三节电解池第三节电解池2、电解原理在化学工业中有广泛应用。、电解原理在化学工业中有广泛应用。右图表示一个电解池，装有电解液右图表示一个电解池，装有电解液a；X、Y是两块电极板，通过导线与直流电源相是两块电极板，通过导线与直流电源相连。请回答以下问题：连。请回答以下问题：（1）若）若X、Y都是惰性电极，都是惰性电极，a是是Ag

13、NO3溶液，则溶液，则 电解池中电解池中X极上的电极反应极上的电极反应为为 。在。在X极附近极附近观察到的现象是观察到的现象是 。 Y电极上的电极反应式为电极上的电极反应式为 。电池反应方程式为电池反应方程式为 。（2）若）若X是铜，是铜，Y是惰性电极，是惰性电极，a是是AgNO3溶液，则溶液，则 电解池电解池中中X极上的电极反应为极上的电极反应为 。 Y电极上的电极反应式为电极上的电极反应式为 。 电池反应方程式为电池反应方程式为 。+阴极阴极阳极阳极4OH 4e2H2O + O2冒气泡冒气泡4Ag+ + 4e 4Ag 2H2O + 4Ag+ 4Ag + O2+ 4H+ 通电通电Cu 2e

14、Cu2+ 2Ag+ + 2e 2Ag 2Ag+ + Cu 2Ag + Cu2+ 18电解熔融电解熔融NaCl制取制取Na第三节电解池第三节电解池3、右图中、右图中x、y分别是直流电源的两极，通电后发现分别是直流电源的两极，通电后发现a极板质量增加，极板质量增加，b极板处有无色无臭气体放出，符合这极板处有无色无臭气体放出，符合这一情况的是（一情况的是（ ）a极极b极极X电极电极Z溶液溶液A锌锌石墨石墨负极负极CuSO4B石墨石墨石墨石墨负极负极NaOHC银银铁铁正极正极AgNO3D铜铜石墨石墨负极负极CuCl2A19电解熔融电解熔融NaCl制取制取Na第三节电解池第三节电解池六、电解原理的应用：

15、六、电解原理的应用：1、电解饱和、电解饱和NaCl溶液溶液（氯碱工业）（氯碱工业）两极材料：碳棒或其它惰性电极两极材料：碳棒或其它惰性电极NaCl = Na+ + ClH2O = H+ + OH阴极：阴极：阳极：阳极：2Cl 2e Cl22H+ + 2e H22NaCl + 2H2O = 2NaOH + H2+ Cl2总反应：总反应：通电通电阳极产物和阴极产物能接触吗？阳极产物和阴极产物能接触吗？ 阳极产物阳极产物Cl2和阴极产物和阴极产物NaOH如何检验？如何检验？ 阳极：阳极：使湿润的使湿润的KI淀粉试纸变蓝。淀粉试纸变蓝。阴极：阴极：滴入酚酞，溶液滴入酚酞，溶液 。变红变红离子交换膜离子

16、交换膜111020电解熔融电解熔融NaCl制取制取Na第三节电解池第三节电解池+Cl2Cl2ClH2Na+H+OH淡盐水淡盐水NaOH溶液溶液精制饱和精制饱和NaCl溶液溶液H2O（含少量（含少量NaOH）阳离子交换膜阳离子交换膜 阳阳 极极金属钛网金属钛网阴阴 极极碳钢网碳钢网阳阳极极室室阴阴极极室室电解饱和食盐水的原理示意图电解饱和食盐水的原理示意图1021电解熔融电解熔融NaCl制取制取Na第三节电解池第三节电解池（1）生产设备名称：离子交换膜电解槽）生产设备名称：离子交换膜电解槽阴极：碳钢阴极：碳钢 阳极：钛阳极：钛阳离子交换膜：只允许阳离子通过阳离子交换膜：只允许阳离子通过(Cl、O

17、H离子和气体不能通过离子和气体不能通过)，把电解槽隔成阴极室，把电解槽隔成阴极室和阳极室。和阳极室。 （2）离子交换膜的作用：）离子交换膜的作用：a、防止氢气和氯气混合而引起爆炸；、防止氢气和氯气混合而引起爆炸；b、避免、避免Cl2和和NaOH反应生成反应生成 ，而影响，而影响NaOH的的 产量。产量。氯碱工业：氯碱工业：离子交换膜法制烧碱离子交换膜法制烧碱1622电解熔融电解熔融NaCl制取制取Na第三节电解池第三节电解池六、电解原理的应用：六、电解原理的应用：2、铜的电解精炼、铜的电解精炼粗铜：含杂质（粗铜：含杂质（Zn、Fe、Ni、Ag、Au 等）等）阳极：阳极： Zn 2e = Zn2

18、+Fe 2e = Fe2+Ni 2e = Ni2+Cu 2e = Cu2+ Zn Fe Ni CuAg Au 阴极：阴极：阳极泥阳极泥思考：电解完后，思考：电解完后，CuSO4溶液的浓度有何变化？溶液的浓度有何变化？粗铜粗铜纯铜纯铜硫酸铜溶液硫酸铜溶液阳极阳极阴极阴极Cu2+ + 2e = Cu基本不变，但变小。基本不变，但变小。 若把阴极纯铜换成铁棒，若把阴极纯铜换成铁棒，电解过程变吗？电解过程变吗？ 不变，但不是精炼铜了，而叫电镀铜。不变，但不是精炼铜了，而叫电镀铜。 23电解熔融电解熔融NaCl制取制取Na第三节电解池第三节电解池3、电镀、电镀 定义：定义：利用电解原理在某些金属的表面镀

19、上一利用电解原理在某些金属的表面镀上一薄层其它金属或是合金的方法。薄层其它金属或是合金的方法。 电镀材料的选择：电镀材料的选择：阴极阴极镀件镀件阳极阳极镀层金属镀层金属电镀液电镀液含有镀层金属离子的溶液含有镀层金属离子的溶液 装置：装置：铜铜镀件镀件CuSO4溶液溶液阳极阳极阴极阴极（电镀铜）（电镀铜）阳极：阳极： 阴极：阴极：Cu 2e = Cu2+ Cu2+ + 2e = Cu 电镀的特点：电镀的特点：电镀液的浓度基本不变。电镀液的浓度基本不变。阳极参加反应的电解，阳极参加反应的电解，24电解熔融电解熔融NaCl制取制取Na第三节电解池第三节电解池金属的防护金属的防护金属腐蚀的快慢程度：金

20、属腐蚀的快慢程度：电解池的阳极电解池的阳极原电池的负极原电池的负极化学腐蚀化学腐蚀原电池的正极原电池的正极电解池的阴极电解池的阴极海水海水CFe+25电解熔融电解熔融NaCl制取制取Na第三节电解池第三节电解池1. a 、b哪一极为正极？哪一极为正极？2. 若要给铁叉镀银，若要给铁叉镀银， a极选用什么材料？极选用什么材料？ 选择何种溶液？选择何种溶液？3. 若要给铁叉镀金，若要给铁叉镀金， a极选用什么材料？极选用什么材料？ 选择何种溶液？选择何种溶液？【思考思考】e+26电解熔融电解熔融NaCl制取制取Na第三节电解池第三节电解池六、电解原理的应用：六、电解原理的应用：4、电冶金、电冶金冶

21、炼活泼金属冶炼活泼金属 K Al 2Al2O3 (熔融熔融) = 4Al + 3O2通电通电MgCl2 (熔融熔融) = Mg + Cl22NaCl (熔融熔融) = 2Na + Cl2AlCl3 ？MgO ？ 为什么不电解钠、镁、铝的盐溶液？为什么不电解钠、镁、铝的盐溶液？通电通电通电通电冰晶石冰晶石11101627电解熔融电解熔融NaCl制取制取Na第三节电解池第三节电解池电解熔融电解熔融NaCl制取制取Na【课堂小结课堂小结】28电解熔融电解熔融NaCl制取制取Na第三节电解池第三节电解池1、用石墨作电极电解、用石墨作电极电解CuCl2、NaCl的混合溶液时，的混合溶液时， 阴极析出的物

22、质是阴极析出的物质是 ；阳极产物是；阳极产物是 。2、两极都用银片作电极电解、两极都用银片作电极电解AgNO3时，阳极的产物时，阳极的产物 是是 ；阴极的产物是；阴极的产物是 。【课堂练习课堂练习1】CuCl2Ag+Ag3、试写出下列装置中所发生的电极反应式。、试写出下列装置中所发生的电极反应式。石墨石墨 石墨石墨 粗铜粗铜 纯铜纯铜 纯铜纯铜 铁铁CuSO4溶液溶液CuSO4溶液溶液CuSO4溶液溶液(A) (B) (C)29电解熔融电解熔融NaCl制取制取Na第三节电解池第三节电解池4、如图所示装置，指出、如图所示装置，指出A、B池的名称、电极名称、池的名称、电极名称、 电极反应式、二池电极反应式、二池pH值的变化情况。值的变化情况。30电解熔融电解熔融NaCl制取制取Na第三节电解池第三节电解池1下列描述不正确的是（下列描述不正确的是（ ） A把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中，铜片表面把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中，铜片表面 出现气泡出现气泡B把铜片插入氯化