电解原理及应用7ppt课件

1、第三节第三节 电解池电解池 电解原理及运用电解原理及运用授课人：育明高中授课人：育明高中 马爱丰马爱丰新课标人教版选修四新课标人教版选修四2019.11.16五号电池充电器五号电池充电器【视频】【视频】假设郝阿姨的手机电池为锂电池，其放、假设郝阿姨的手机电池为锂电池，其放、充电时电极反响式如下，那么放、充电的充电时电极反响式如下，那么放、充电的能量转化方式是什么？能量转化方式是什么？ 负负 极：极：Li - e- = Li+ 放电放电 正正 极：极：LiMn2O4 + e- = LiMn2O4- 总反响：总反响：Li+LiMn2O4 = Li2Mn2O4【思索】【思索】 阴阴 极：极： Li+

2、 + e- = Li 充电充电 阳阳 极：极： LiMn2O4- - e- = LiMn2O4 总反响：总反响：Li2Mn2O4 Li+LiMn2O41 1、电解池：把电能转化成化学能的安装、电解池：把电能转化成化学能的安装叫做电解池或电解槽。叫做电解池或电解槽。2 2、电解：使电流经过电解质溶液或熔、电解：使电流经过电解质溶液或熔融的电解质而在阴、阳两极引起氧化融的电解质而在阴、阳两极引起氧化复原反响的过程。复原反响的过程。一、概念一、概念3 3、电解池构成条件：、电解池构成条件：电解质溶液电解质溶液闭合回路闭合回路非自发的氧化复原反响非自发的氧化复原反响两个能导电的电极两个能导电的电极【习

3、题【习题1】写出用石墨作电极电解以下溶液的电极写出用石墨作电极电解以下溶液的电极反响式和化学方程式反响式和化学方程式1：CuCl2 2：Na2SO43：CuSO44：NaCl2. 2. 阴极：阳离子的放电顺序：阴极：阳离子的放电顺序：Ag+Fe3+Hg2+Cu2+H+Ag+Fe3+Hg2+Cu2+H+浓度大浓度大Pb2+Sn2+Fe2+Zn2+H+Pb2+Sn2+Fe2+Zn2+H+浓度小浓度小 Al3+Mg2+Na+ Ca2+K+Al3+Mg2+Na+ Ca2+K+1. 1. 阳极：阴离子放电的顺序：阳极：阴离子放电的顺序：S2-S2-I-I-Br-Br-Cl-Cl-OH-OH-非复原性含氧

4、非复原性含氧酸根酸根F-F-【变式【变式1】 以以H+、K+、Cu2+、Cl-、NO3-五种离子恰当地组五种离子恰当地组成电解质，按以下要求进展电解。成电解质，按以下要求进展电解。1以碳棒为电极，使电解质质量减少，水量不变以碳棒为电极，使电解质质量减少，水量不变进展电解，那么可采用的电解质是进展电解，那么可采用的电解质是 2以铂片为电极，使电解质质量不变，水量减少以铂片为电极，使电解质质量不变，水量减少进展电解，那么可采用的电解质是进展电解，那么可采用的电解质是 3以碳棒为阳极，铁棒为阴极，使电解质和水量以碳棒为阳极，铁棒为阴极，使电解质和水量都减少进展电解，那么可采用的电解质是都减少进展电解

5、，那么可采用的电解质是 HCl、 CuCl2KNO3、 HNO3Cu(NO3)2 、 KCl规律第四类：放氢生碱型：第四类：放氢生碱型： NaCl 活泼金属的无氧酸盐活泼金属的无氧酸盐第二类第二类: : 电解水型：电解水型： Na2SO4 Na2SO4 含氧酸、强碱、活泼金属含含氧酸、强碱、活泼金属含氧酸盐氧酸盐第一类：本身分解型：第一类：本身分解型： CuCl2 无氧酸、不活泼金属无氧酸盐无氧酸、不活泼金属无氧酸盐第三类：放氧生酸型：第三类：放氧生酸型： CuSO4 不活泼金属的含氧酸盐不活泼金属的含氧酸盐离子交换膜法制烧碱离子交换膜法制烧碱+ -精制精制饱和食盐水饱和食盐水水水(含少量含少

6、量NaOH)Cl2 H2NaOH溶液溶液淡盐水淡盐水Na+含有某些含氧酸根杂质的氯化含有某些含氧酸根杂质的氯化钠，可用离子交换膜法电解提钠，可用离子交换膜法电解提纯。电解槽内装有阳离子交换纯。电解槽内装有阳离子交换膜只允许阳离子经过，其膜只允许阳离子经过，其任务原理如下图。任务原理如下图。该电解槽的阳极反响式该电解槽的阳极反响式是是 。 通电开场后，阴极附近溶液通电开场后，阴极附近溶液pHpH会增大，请简述缘由会增大，请简述缘由 除去杂质后氢氧化钠溶液从液体出口除去杂质后氢氧化钠溶液从液体出口 填写填写“A A或或“B B导出。导出。2Cl- 2e- = Cl2放电，促进水的电离，放电，促进水

7、的电离，OH-OH-浓度增大浓度增大【习题【习题2】阳离子交换膜的作用阳离子交换膜的作用防止防止Cl2Cl2与与 NaOH NaOH 和和 H2 H2反响反响AB石墨石墨 石墨石墨 纯铜纯铜 铁铁CuSO4CuSO4溶液溶液CuSO4CuSO4溶液溶液(A) (B)【习题【习题3】电镀电镀1.1.定义：电镀是运用电解原理在定义：电镀是运用电解原理在某些金属外表镀上一薄层其他金某些金属外表镀上一薄层其他金属或合金的方法。属或合金的方法。2.2.目的：电镀的目的主要是使金目的：电镀的目的主要是使金属加强抗腐蚀才干、添加美观和属加强抗腐蚀才干、添加美观和外表硬度。外表硬度。李绅李绅假金只用真金镀，假

8、设是真金不镀假金只用真金镀，假设是真金不镀金金答章孝标答章孝标纯铜纯铜 铁铁 粗铜粗铜 纯铜纯铜CuSO4CuSO4溶液溶液CuSO4CuSO4溶液溶液(B) (C)【习题【习题4】CuSO4 溶液溶液纯纯铜铜粗粗铜铜阳极：阳极： Zn -2e- = Zn2+Fe -2e- = Fe2+Ni -2e- = Ni2+ Zn Fe Ni CuAg Au 阴极阴极:阳极泥阳极泥Cu -2e- = Cu2+Cu2+ + 2e- = Cu思索：思索：CuSO4溶液浓度变化溶液浓度变化?冶炼活泼金属冶炼活泼金属 K Al 电解电解工业制取钠工业制取钠2NaCl (熔融熔融) = 2Na + Cl2工业制取

9、镁工业制取镁 MgCl2 (熔融熔融) =电解电解Mg + Cl2工业制取铝工业制取铝 Al2O3 (熔融熔融) = 电解电解冰晶石冰晶石2 4Al + 3O2写出工业上制备钠、镁、铝的化学方程式写出工业上制备钠、镁、铝的化学方程式水燃料与能源水燃料与能源 一：燃料电池发电一：燃料电池发电 二：电解池加水二：电解池加水 三：电解水三：电解水 四：氢氧混合熄灭四：氢氧混合熄灭 【科技运用】【科技运用】原电池原电池电解池电解池定义定义形成形成条件条件工作工作原理原理原理原理应用应用化学能化学能电能电能电能电能化学能化学能负极：氧化反响负极：氧化反响正极：复原反响正极：复原反响阳极：氧化反响阳极：氧

10、化反响阴极：复原反响阴极：复原反响活泼性不同两个的电极活泼性不同两个的电极电解质溶液电解质溶液闭合回路闭合回路自发的氧化复原反响自发的氧化复原反响电解质溶液电解质溶液闭合回路闭合回路非自发的氧化复原反响非自发的氧化复原反响两个能导电的电极两个能导电的电极直流直流电源电源制造化学电源制造化学电源,金属防护金属防护氯碱工业、电镀、电冶金、氯碱工业、电镀、电冶金、电解精炼、金属防护电解精炼、金属防护 以以H+、K+、Cu2+、Cl-、NO3-五种离子恰当地组成五种离子恰当地组成电解质，按以下要求进展电解。电解质，按以下要求进展电解。1以铂片为电极，溶液中参与酚酞，阴极区颜以铂片为电极，溶液中参与酚酞

11、，阴极区颜色变红的是色变红的是 2以铂片为电极，溶液中参与酚酞，阴极区以铂片为电极，溶液中参与酚酞，阴极区PH增大的是增大的是3以碳棒为电极，电解以碳棒为电极，电解CuSO4，通电一段时间，通电一段时间后后,恢复到原来的情况，可以将溶液参与什么物质恢复到原来的情况，可以将溶液参与什么物质KCl、 KNO3CuO、 CuCO3【才干训练【才干训练1】KCl、KNO3 、 HCl、HNO3【才干训练【才干训练2】 用惰性电极电解含有用惰性电极电解含有0.1mol CuCl20.1mol CuCl2和和0.1mol NaBr0.1mol NaBr混合溶液，电路中共混合溶液，电路中共0.4 mol 0

12、.4 mol 电子转移，试写出电极反响式并分析各阶段电子转移，试写出电极反响式并分析各阶段电解的物质是什么？电解的物质是什么？定性分析与定量分析结合定性分析与定量分析结合解法指点解法指点 定性：阳离子放电顺序：定性：阳离子放电顺序：Cu2+H+Na+ 阴离子放电顺序：阴离子放电顺序：Br-Cl-OH-定量：当电路中经过定量：当电路中经过0.1mol电子时：电子时： 电解电解0.05molCuBr2 继续经过继续经过0.1mol电子时：电子时： 电解电解0.05molCuCl2 再经过再经过0.1mol电子时：电子时： 电解电解0.1molNaCl 最后经过最后经过0.1mol电子时：电解电子时

13、：电解0.05molH2O以等质量的铂棒和铜棒做电极，电解硫酸铜溶液，以等质量的铂棒和铜棒做电极，电解硫酸铜溶液，通电一段时间后，其中一极质量添加了通电一段时间后，其中一极质量添加了a g,此时两此时两极的质量差为极的质量差为( )A.只能为只能为a gB.只能为只能为2a gC.能够为能够为a g，也能够为，也能够为2a gD.只能够为只能够为a /2 gC【才干训练【才干训练3】金属镍有广泛的用途。粗镍中含有少量金属镍有广泛的用途。粗镍中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等杂质，可用电解法制备高纯度的镍，以下表达正确等杂质，可用电解法制备高纯度的镍，以下表达正确的选项是知：氧化性的选项是知：氧

14、化性Fe2Ni2Cu2( )A 阳极发生复原反响，其电极反响式：阳极发生复原反响，其电极反响式：Ni22eNiB 电解过程中，阳极质量的减少与阴极质量的添加相等电解过程中，阳极质量的减少与阴极质量的添加相等C 电解后，溶液中存在的金属阳离子只需电解后，溶液中存在的金属阳离子只需Fe2和和Zn2D 电解后，电解槽底部的阳极泥中只需电解后，电解槽底部的阳极泥中只需Cu和和PtD【才干训练【才干训练4】电极性质电极性质电镀电镀电解精炼电解精炼电解运用电解运用氯碱工业氯碱工业概念概念电冶金电冶金电解池电解池纵向回想纵向回想运用运用原理原理概念概念放电顺序放电顺序作业：同步才干训练作业：同步才干训练Th

15、e EndoWlThQeMbJ8G4D1A-w*t$qYnVjSgPdLaI7F3C0y)v&s#pXmUiRfNcK9H5E2B+x(u$rZoWkThQeMbJ7G4D1z-w*t!qYmVjSgOdLaI6F3B0y)v%s#pXlUiQfNcK8H5E2A+x(u$rZnWkThPeMbJ7G4C1z-w&t!qYmVjRgOdL9I6F3B0y(v%s#oXlUiQfNbK8H5D2A+x*u$qZnWkShPeMaJ7F4C1z)w&t!pYmVjRgOcL9I6E3B0y(v%r#oXlTiQfNbK8G5D2A-x*u$qZnVkShPdMaJ7F4C0

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23、jSgPdLaI6F3C0y)v&s#pXlUiRfNcK9H5E2A+x(u$rZoWkThQeMbJ7G4D1z-w*t!qUiRfOcK9H6E2B+x(u%rZoWlThQeMbJ8G4D1A-w*t!qYnVjSgPdLaI6F3C0y)v&s#pXlUiRfNcK9H5E2B+x(u$rZoWkThQeMbJ7G4D1z-w*t!qYmVjSgOdLaI6F3B0y)v%s#pXlUiQfNcK8H5E2A+x*u$rZnWkThPeMaJ7G4C1z-w&t!qYmVjRgOdL9I6F3B0y(v%s#oXlUiQfNbK8H5D2A+x*u$qZnWk

24、ShPeMaJ7F4C1z)w&t!pYmUjRgOcL9I6E3B+y(v%r#oXlTiQeNbK8G5D2A-x*u$qZnVkShPdMaJ7F4C0z)w&s!pYmUjRfOcL9H6E3B+y(u%r#oWlTiQeNbJ8G5D1A-x*t$qYnVkSgPdMaI7F3C0z)v&s!pXmUjRfOcK9H6E2B+y(u%rZoWlThQeNbJ8G4D1A-w*t$qYnVjSgPdLaI7F3C0y)v&s#pXmUiRfNcK9H5E2B+x(u$rZoWkThQeMbJ7G4D1z-w*t!qYnVjSgOdLaI6F3C0y)v%

25、s#pXlUiRfNcK8H5E2A+x(u$rZnWkThPeMbJ7G4C1z-w&t!qYmVjRgOdL9I6F3B0y(v%s#oXlUiQfNcK8H5D2A+x*u$rZngOdLaI6F3C0y)v%s#pXlUiRfNcK8H5E2A+x(u$rZnWkThPeMbJ7G4C1z-w&t!qYmVjSgOdL9I6F3B0y)v%s#oXlUiQfNcK8H5D2A+x*u$rZnWkShPeMaJ7G4C1z)w&t!pYmVjRgOcL9I6E3B0y(v%r#oXlTiQfNbK8G5D2A-x*u$qZnWkShPdMaJ7F4C1z)w&am

26、p;s!pYmUjRgOcL9H6E3B+y(v%r#oWlTiQeNbK8G5D1A-x*t$qZnVkSgPdMaI7F4C0z)v&s!pXmUjRfOcL9H6E2B+y(u%r#oWlThQeNbJ8G5D1A-w*t$qYnVkSgPdLaI7F3C0z)v&s#pXmUiRfOcK9H5E2B+x(u%rZoWkThQeMbJ8G4D1z-w*t!qYnVjSgPdLaI6F3C0y)v&s#pXlUiRfNcK9H5E2A+x(u$rZoWkThPeMbJ3C0z)v&s#pXmUiRfOcK9H5E2B+x(u%rZoWlThQeMbJ8G4D

27、1A-w*t!qYnVjSgPdLaI6F3C0y)v&s#pXlUiRfNcK9H5E2A+x(u$rZoWkThPeMbJ7G4D1z-w&t!qYmVjSgOdLaI6F3B0y)v%s#pXlUiQfNcK8H5E2A+x*u$rZnWkThPeMaJ7G4C1z-w&t!pYmVjRgOdL9I6E3B0y(v%s#oXlTiQfNbK8H5D2A-x*u$qZnWkShPeMaJ7F4C1z)w&t!pYmUjRgOcL9I6E3B+y(v%r#oXPeMaJ7G4C1z-w&t!pYmVjRgOdL9I6E3B0y(v%s#oXlUiQfN

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