高中化学《电解池》课件完美新人教版1

第四章电化学基础第3节电解池第四章电化学基础第3节电解池

G

ZnCuCCCuCl2溶液写出右图原电池的电极反应、电池总反应。负极：Zn–2e-=Zn2+正极：Cu2+

＋2e-=Cu电池总反应：Zn+CuCl2=ZnCl2+CuCuCl2溶液问题：如果把两根石墨棒作电极插入CuCl2

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。复习提问GZnCuCCCuCl2溶液写出右图原电池的电极反观察实验:浸入CuCl2溶液的两根碳棒分别跟直流电源的正极和负极相连接，通电一段时间。

与电源负极相连的碳棒（阴极）覆盖有一层紫红色物质与电源正极相连的碳棒（阳极）表面出现小气泡，气体使湿润的淀粉—KI试纸变蓝。

结论：

阴极生成铜；

阳极生成氯气。C（阳极）C（阴极）观察实验:浸入CuCl2溶液的两根碳棒分别跟直流电源的正极和实验后的思考:(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？实验后的思考:(1)通电前，氯化铜溶液里主要存在哪些电解氯化铜溶液的微观反应过程Cl—Cl—Cl—Cl—Cu2+Cu2+Cu2+、Cl—无规则运动Cu2+、Cl—定向运动Cl—Cl—Cl—Cl—Cu2+Cu2+Cu2+、Cl—发生电子得失ClClClClCuCu阴阳两极上生成Cu、Cl2Cl2Cl2ee电解氯化铜溶液的微观反应过程Cl—Cl—Cl—Cl—Cu2+一、电解原理电解：电流通过电解质溶液（或熔化的电解质）而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程。电解池：把电能转化为化学能的装置叫做电解池(电解槽)。电解池构成条件：1.直流电源2.两个电极(惰性电极：Pt、Au或石墨) (活性电极：Fe、Cu等)3.电解质溶液或熔融态电解质4.闭合回路阳极：接电源正极阴极：接电源负极一、电解原理电解：电流通过电解质溶液（或熔化的电解质）而在阴电源负极↓电解池阴极↓

溶液中的阳离子在阴极获得电子同时溶液中的阴离子向阳极移动↓在阳极表面失去电子↓电子沿阳极回到电源正极在电解过程中是如何形成闭合回路的？ClClClClCuCu+-阳阴电源负极在电解过程中是如何形成闭合回路的？ClClClCl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联系特点过程条件电解电离电离与电解的比较阴阳离子定向移动，在两极上得失电子成为原子或分子CuCl2==Cu+Cl2↑电解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电解池与原电池有哪些异同①两电极接直流电源②电解质溶液③形成闭合回路①活泼性不同的两电极②电解质溶液③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电解池与原电池有哪些异同①两电极接直流电源①活泼性不同的两电e—e—e—Cl—Cu2+e—e—e—SO42—Cu2+e—e—e—Cl—Cu2+e—e—e—SO42—Cu2+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（放电）或电极金属失电子阴极：还原反应，溶液中的阳离子得电子（放电）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负极正极导线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惰性电极——石墨(C)、金(Au)、铂(Pt)1.阴离子失电子顺序（阳极放电顺序）：S2->I->Br->Cl->OH->[非还原性含氧酸根离子，如NO3-、SO42-]>F-2.阳离子得电子顺序（阴极放电顺序）：Ag+>Hg2+>Fe3+

>Cu2+>H+（酸）>Fe2+>H+（水）>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+溶液中有多种阳离子、阴离子，谁优先惰性电极——石墨(C)、金(Au)、铂(Pt)溶液中有多种阳用惰性电极电解下列物质的溶液，

填表并写出电极反应电解质溶液中离子阴极产物阳极产物H2SO4HClNaOHNaClK2SO4CuCl2CuSO4H+OH-SO42-H+OH-Cl-Na+H+OH-Na+Cl-H+OH-K+SO42-H+OH-Cu2+Cl-H+OH-Cu2+SO42-H+OH-H2O2H2Cl2H2O2H2Cl2H2O2CuCl2CuO2用惰性电极电解下列物质的溶液，

填表并写出电极反应电解质溶液电解饱和食盐水实验石墨石墨饱和NaCl溶液

以惰性材料作电极，电解滴有几滴酚酞的饱和食盐水，并以湿润的淀粉KI试纸检验阳极产物，推测有何实验现象。电解饱和食盐水实验石墨石墨饱和NaCl溶电解饱和食盐水实验观察到的现象：阳极：阴极：放出有刺激性气味的气体，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↑2NaCl+2H2O===2NaOH+H2↑+Cl2↑电解石墨石墨饱和NaCl溶液或2H2O+2e—=H2↑+2OH—电解饱和食盐水实验观察到的现象：放出有刺激性气味的气体，湿润以氯碱工业为基础的化工生产以氯碱工业为基础的化工生产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二、电解原理的应用——1.氯碱工业H2NaOH湿氯气湿氢气液碱Cl2含氯漂白剂有机合成、造纸有机合成金属冶炼HCl电解饱和食盐水电镀电镀电镀请写出阴阳两极的电极反应式：阳：Cu-2e—=Cu2+阴：Cu2++2e—=Cu阳极的铜质量减轻请分析阴阳两极、水溶液中的现象：阴极的铁增重，表面均匀覆盖一层红色固体物质溶液的颜色始终无变化（原因：Cu2+浓度不变）电镀请写出阴阳两极的电极反应式：阳：Cu-2e—=C1.阳极放电的顺序：非惰性电极，如Fe、Cu＞S2-＞I-＞Br-＞Cl-＞OH-＞非还原性含氧酸根离子＞F-2.阴极放电顺序：Ag+＞Hg2+＞Fe3+＞Cu2+＞H+（酸）>Fe2+>H+（水）>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+电解时电极产物的判断注意更新1.阳极放电的顺序：电解时电极产物的判断注意更新二、电解原理的应用——2.电镀

利用电解的原理在金属表面镀上一层其它金属或合金的过程。（1）阳极：镀层金属。阴极：待镀的金属制品电镀液：用含有镀层金属离子的溶液。［电镀过程中电镀液的浓度保持不变］（2）实质：阳极参加反应的电解（3）阴极必须可以导电，且表面洁净、光滑.思考：如果是给铁镀锌，请你设计一个电镀池。二、电解原理的应用——2.电镀利用电解的原理在金属表面镀二、电解原理的应用——3.电解精炼铜二、电解原理的应用——3.电解精炼铜电解精炼铜原理：①反应原理：阳极（粗铜，含铁、银、金等杂质的铜）：Cu－2e-=Cu2+ Fe－2e-=Fe2+阴极（纯铜）：2Cu2++4e-=2CuFe2+虽然也移向阴极，但Cu2+优先反应②比铜活泼的金属：Fe只下水，不上岸；④比铜不活泼的金属：Au、Pt直接沉底形成阳极泥；※电解质溶液中CuSO4的浓度可能越来越小。③铜：既下水，又上岸；电解精炼铜原理：①反应原理：阳极（粗铜，含铁、银、金等杂质的电解精炼铜原理：练习：设计一个电解精炼镍的装置图，写出两极反应。已知：粗镍中含铁、铜、银等杂质。镍的活动性介于铁与铜之间。镍离子为二价。阳极（粗镍）：Ni－2e-=Ni2+ Fe

－2e-=Fe2+阴极（纯铜）：2Ni2++4e-=2Ni电解质溶液：含有Ni2+的溶液即可阳极泥：铜、银电解精炼铜原理：练习：设计一个电解精炼镍的装置图，写出两极反二、电解原理的应用——4.电冶金汉弗莱·戴维，英国化学家、发明家，电化学的开拓者之一。在化学上他的最大的贡献是开辟了用电解法制取金属元素的新途径，电解苛性碱，从而发现了钾和钠，后来又制得了钡、镁、钙、锶等碱土金属。他被认为是发现元素最多的科学家。你能想得到戴维是用什么具体方法冶炼出金属钠的吗？请画出装置图。二、电解原理的应用——4.电冶金汉弗莱·戴维，英国化学家、发二、电解原理的应用——4.电冶金1、钠的冶炼

——电解熔融的NaCl阳极：2Cl-－2e-=Cl2↑阴极：2Na++2e-=2Na总反应：2NaCl(熔融)=2Na+Cl2↑电解二、电解原理的应用——4.电冶金1、钠的冶炼电解二、电解原理的应用——4.电冶金由于电解是最强有力的氧化还原手段，所以电解法是冶炼金属的一种重要的方法。对于冶炼像Na、Ca、Mg、Al这样活泼的金属，电解法几乎是唯一可行的工业方法。2、铝的冶炼

——电解熔融的Al2O3阳极：6O2-－12e-=3O2↑阴极：4Al3++12e-=4Al总反应：2Al2O3(熔融)==4Al+3O2↑电解冰晶石二、电解原理的应用——4.电冶金由于电解是最强有力的氧化还原二、电解原理的应用——4.电冶金法国皇帝拿破仑三世是一个喜欢炫耀自己的人。他常常大摆宴席，宴请天下宾客。每次宴会，餐桌上的用具几乎全是用银制成的，唯有他自己用的那一个碗却是铝制品。二、电解原理的应用——4.电冶金法国皇帝拿破仑三世是一个喜欢1.即便我们知道了制约宇宙的有关定律，我们仍然不能利用它们去预言遥远的未来。这是因为物理方程的解会呈现出一种称作混沌的性质。这表明方程可能是不稳定的：在某一时刻对系统作非常微小的改变，系统的未来行为很快会变得完全不同.2.在不稳定或混沌的系统中，一般地存在一个时间尺度，初始状态下的小改变在这个时间尺度将增长到两倍。在地球大气的情形下，这个时间尺度是五天的数量级，大约为空气绕地球吹一圈的时间。3.人们可以在五天之内作相当准确的天气预报，但是要做更长远得多的天气预报，就既需要大气现状的准确知识，又需要一种不可逾越的复杂计算。我们除了给出季度平均值以外，没有办法对六个月以后做具体的天气预报。4.我们还知道制约化学和生物的基本定律，这样在原则上，我们应能确定大脑如何工作。但是制约大脑的方程几乎肯定具有混沌行为，初始态的非常小的改变会导致非常不同的结果。这样，尽管我们知道制约人类行为的方程，但在实际上我们不能预言它。5.宇宙的其他地方对于地球上发生的任何事物根本不在乎。绕着太阳公转的行星的运动似乎最终会变成混沌，尽管其时间尺度很长。这表明随着时间流逝，任何预言的误差将越来越大。在一段时间之后，就不可能预言运动的细节。6.太阳和其他恒星绕着银河系的运动，以及银河系绕着其局部星系团的运动也是混沌的。我们观测到，其他星系正离开我们运动而去，而且它们离开我们越远，就离开得越快。这意味着我们周围的宇宙正在膨胀：不同星系间的距离随时间而增加。7.中国这块大地上，存在过许多民族。这许多民族，不管是共时态存在还是历时态存在，均可以寻到某种内在的关系。族与族之间的关系有两种：一为血缘性；另为社会性。民族之间不只是存在着血缘性的关系，也还存在社会性的关系，其中最主要是文化关系。8.目前，虽然“大众创业、万众创新”的热潮已遍及全国，很多有志青年步入创业大军，但大学生创业成功率低仍是一个不争的事实。可以说，我国大学生创业还处于起步阶段，真正实现大学生从入学到毕业、从毕业到创业，仍需要全方位、多角度、系统化的理念和实践支撑，需要更多的社会力量去思考、探索。因此，要想创业成功，仅仅具有迎难而上的勇气是不够的。1.即便我们知道了制约宇宙的有关定律，我们仍然不能利用它们去第四章电化学基础第3节电解池第四章电化学基础第3节电解池

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ZnCuCCCuCl2溶液写出右图原电池的电极反应、电池总反应。负极：Zn–2e-=Zn2+正极：Cu2+

＋2e-=Cu电池总反应：Zn+CuCl2=ZnCl2+CuCuCl2溶液问题：如果把两根石墨棒作电极插入CuCl2

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。复习提问GZnCuCCCuCl2溶液写出右图原电池的电极反观察实验:浸入CuCl2溶液的两根碳棒分别跟直流电源的正极和负极相连接，通电一段时间。

与电源负极相连的碳棒（阴极）覆盖有一层紫红色物质与电源正极相连的碳棒（阳极）表面出现小气泡，气体使湿润的淀粉—KI试纸变蓝。

结论：

阴极生成铜；

阳极生成氯气。C（阳极）C（阴极）观察实验:浸入CuCl2溶液的两根碳棒分别跟直流电源的正极和实验后的思考:(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？实验后的思考:(1)通电前，氯化铜溶液里主要存在哪些电解氯化铜溶液的微观反应过程Cl—Cl—Cl—Cl—Cu2+Cu2+Cu2+、Cl—无规则运动Cu2+、Cl—定向运动Cl—Cl—Cl—Cl—Cu2+Cu2+Cu2+、Cl—发生电子得失ClClClClCuCu阴阳两极上生成Cu、Cl2Cl2Cl2ee电解氯化铜溶液的微观反应过程Cl—Cl—Cl—Cl—Cu2+一、电解原理电解：电流通过电解质溶液（或熔化的电解质）而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程。电解池：把电能转化为化学能的装置叫做电解池(电解槽)。电解池构成条件：1.直流电源2.两个电极(惰性电极：Pt、Au或石墨) (活性电极：Fe、Cu等)3.电解质溶液或熔融态电解质4.闭合回路阳极：接电源正极阴极：接电源负极一、电解原理电解：电流通过电解质溶液（或熔化的电解质）而在阴电源负极↓电解池阴极↓

溶液中的阳离子在阴极获得电子同时溶液中的阴离子向阳极移动↓在阳极表面失去电子↓电子沿阳极回到电源正极在电解过程中是如何形成闭合回路的？ClClClClCuCu+-阳阴电源负极在电解过程中是如何形成闭合回路的？ClClClCl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联系特点过程条件电解电离电离与电解的比较阴阳离子定向移动，在两极上得失电子成为原子或分子CuCl2==Cu+Cl2↑电解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电解池与原电池有哪些异同①两电极接直流电源②电解质溶液③形成闭合回路①活泼性不同的两电极②电解质溶液③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电解池与原电池有哪些异同①两电极接直流电源①活泼性不同的两电e—e—e—Cl—Cu2+e—e—e—SO42—Cu2+e—e—e—Cl—Cu2+e—e—e—SO42—Cu2+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（放电）或电极金属失电子阴极：还原反应，溶液中的阳离子得电子（放电）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负极正极导线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惰性电极——石墨(C)、金(Au)、铂(Pt)1.阴离子失电子顺序（阳极放电顺序）：S2->I->Br->Cl->OH->[非还原性含氧酸根离子，如NO3-、SO42-]>F-2.阳离子得电子顺序（阴极放电顺序）：Ag+>Hg2+>Fe3+

>Cu2+>H+（酸）>Fe2+>H+（水）>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+溶液中有多种阳离子、阴离子，谁优先惰性电极——石墨(C)、金(Au)、铂(Pt)溶液中有多种阳用惰性电极电解下列物质的溶液，

填表并写出电极反应电解质溶液中离子阴极产物阳极产物H2SO4HClNaOHNaClK2SO4CuCl2CuSO4H+OH-SO42-H+OH-Cl-Na+H+OH-Na+Cl-H+OH-K+SO42-H+OH-Cu2+Cl-H+OH-Cu2+SO42-H+OH-H2O2H2Cl2H2O2H2Cl2H2O2CuCl2CuO2用惰性电极电解下列物质的溶液，

填表并写出电极反应电解质溶液电解饱和食盐水实验石墨石墨饱和NaCl溶液

以惰性材料作电极，电解滴有几滴酚酞的饱和食盐水，并以湿润的淀粉KI试纸检验阳极产物，推测有何实验现象。电解饱和食盐水实验石墨石墨饱和NaCl溶电解饱和食盐水实验观察到的现象：阳极：阴极：放出有刺激性气味的气体，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↑2NaCl+2H2O===2NaOH+H2↑+Cl2↑电解石墨石墨饱和NaCl溶液或2H2O+2e—=H2↑+2OH—电解饱和食盐水实验观察到的现象：放出有刺激性气味的气体，湿润以氯碱工业为基础的化工生产以氯碱工业为基础的化工生产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二、电解原理的应用——1.氯碱工业H2NaOH湿氯气湿氢气液碱Cl2含氯漂白剂有机合成、造纸有机合成金属冶炼HCl电解饱和食盐水电镀电镀电镀请写出阴阳两极的电极反应式：阳：Cu-2e—=Cu2+阴：Cu2++2e—=Cu阳极的铜质量减轻请分析阴阳两极、水溶液中的现象：阴极的铁增重，表面均匀覆盖一层红色固体物质溶液的颜色始终无变化（原因：Cu2+浓度不变）电镀请写出阴阳两极的电极反应式：阳：Cu-2e—=C1.阳极放电的顺序：非惰性电极，如Fe、Cu＞S2-＞I-＞Br-＞Cl-＞OH-＞非还原性含氧酸根离子＞F-2.阴极放电顺序：Ag+＞Hg2+＞Fe3+＞Cu2+＞H+（酸）>Fe2+>H+（水）>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+电解时电极产物的判断注意更新1.阳极放电的顺序：电解时电极产物的判断注意更新二、电解原理的应用——2.电镀

利用电解的原理在金属表面镀上一层其它金属或合金的过程。（1）阳极：镀层金属。阴极：待镀的金属制品电镀液：用含有镀层金属离子的溶液。［电镀过程中电镀液的浓度保持不变］（2）实质：阳极参加反应的电解（3）阴极必须可以导电，且表面洁净、光滑.思考：如果是给铁镀锌，请你设计一个电镀池。二、电解原理的应用——2.电镀利用电解的原理在金属表面镀二、电解原理的应用——3.电解精炼铜二、电解原理的应用——3.电解精炼铜电解精炼铜原理：①反应原理：阳极（粗铜，含铁、银、金等杂质的铜）：Cu－2e-=Cu2+ Fe－2e-=Fe2+阴极（纯铜）：2Cu2++4e-=2CuFe2+虽然也移向阴极，但Cu2+优先反应②比铜活泼的金属：Fe只下水，不上岸；④比铜不活泼的金属：Au、Pt直接沉底形成阳极泥；※电解质溶液中CuSO4的浓度可能越来越小。③铜：既下水，又上岸；电解精炼铜原理：①反应原理：阳极（粗铜，含铁、银、金等杂质的电解精炼铜原理：练习：设计一个电解精炼镍的装置图，写出两极反应。已知：粗镍中含铁、铜、银等杂质。镍的活动性介于铁与铜之间。镍离子为二价。阳极（粗镍）：Ni－2e-=Ni2+ Fe

－2e-=Fe2+阴极（纯铜）：2Ni2++4e-=2Ni电解质溶液：含有Ni2+的溶液即可阳极泥：铜、银电解精炼铜原理：练习：设计一个电解精炼镍的装置图，写出两极反二、电解原理的应用——4.电冶金汉弗莱·戴维，英国化学家、发明家，电化学的开拓者之一。在化学上他的最大的贡献是开辟了用电解法制取金属元素的新途径，电解苛性碱，从而发现了钾和钠，后来又制得了钡、镁、钙、锶等碱土金属。他被认为是发现元素最多的科学家。你能想得到戴维是用什么具体方法冶炼出金属钠的吗？请画出装置图。二、电解原理的应用——4.电冶金汉弗莱·戴维，英国化学家、发二、电解原理的应用——4.电冶金1、钠的冶炼

——电解熔融的NaCl阳极：2Cl-－2e-=Cl2↑阴极：2Na++2e-=2Na总反应：2NaCl(熔融)=2Na+Cl2↑电解二、电解原理的应用——4.电冶金1、钠的冶炼电解二、电解原理的应用——4.电冶金由于电解是最强有力的氧化还原手段，所以电解法是冶炼金属的一种重要的方法。对于冶炼像Na、Ca、Mg、Al这样活泼的金属，电解法几乎是唯一可行的工业方法。2、铝的冶炼

——电解熔融的