第4章第3节电解池课件(上课用)新人教版选修4

第三节电解池阅读P79~80,思考：1、什么叫做电解？2、请以电解氯化铜溶液为例，说明电解的原理？3、构成电解池有哪些条件？它与原电池有何区别？(1)将两根碳棒分别浸入盛有CuCl2溶液的U型管，浸一会儿取出；现象:

(2)用导线连接两根碳棒后再浸入CuCl2溶液一段时间；现象:(3)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，把湿润KI淀粉试纸放在与直流电源的正极相连的电极附近,过一段时间。现象:

碳棒表面无明显变化碳棒表面仍无明显变化

与电源负极相连的碳棒覆盖有一层红色物质,与电源正极相连的碳棒表面放出使湿润KI淀粉试纸变蓝色的气体.[实验4-2]P79观察现象思考与交流(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？一、电解原理1.电解：使电流通过电解质溶液（或熔融的电解质）而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程。2.电解池：在外加电源的作用下，将电能转变成化学能的装置叫做电解池(电解槽)。3.电解池形成条件：直流电源电解质溶液或熔融电解质两个电极(常用惰性电极）形成闭合回路。阳极阴极CuCl2溶液4.电极反应阳极：与电源正极相连，氧化反应阴极：与电源负极相连，还原反应2Cl--2e-=Cl2↑Cu2++2e-=Cu电解CuCl2溶液的化学方程式：CuCl2===Cu+Cl2↑电解

电子从电源负极

↓

电解池阴极

↓溶液中的阳离子向阴极移动并在阴极表面获得电子.

↓

溶液中的阴离子向阳极移动并在阳极表面失去电子.

↓

电子沿阳极回到电源正极5、在电解过程中电子的流动方向(1)阳极上的放电顺序

活性材料电极(除Pt、Au、C外的金属)>S2->I->Br->Cl->OH->非还原性含氧酸根离子>F-6.电解时电极产物的判断Ag+>Fe3+>Cu2+>H+(大）

>

Pb2+>

Sn2+>

Fe2+>

Zn2+>H+（小）

>

Al3+>

Mg2+(2)阴极上的放电顺序：注:（1）阳离子放电顺序与金属活动性顺序相反（2）注意Fe2+、Fe3+的位置（3）H前金属的离子一般不考虑放电，但当

C(Zn2+)>>C(H+),Zn2+可放电.首先看材料与材料无关(1)电解电解质型7.用惰性电极电解电解质溶液的规律(2)电解水型（3）放H2生碱型不活泼金属的无氧酸盐(氟化物除外）、无氧酸（HF除外）（如：CuCl2、HCl）活泼金属的含氧酸盐、强碱、含氧酸（如：K2SO4

、NaOH、H2SO4)活泼金属的无氧酸盐（氟化物除外）（如：NaCl、）（4）放O2生酸型不活泼金属的含氧酸盐（如：CuSO4

、AgNO3

）1.右图中x、y分别是直流电源的两极,通电后发现a极板质量增加,b极板处有无色无臭气体放出,符合这一情况的（）A练习：练习：分析右图，指出电池名称，写出电极名称、电极反应，指出电子流向及电流方向。A:原电池a(负极）：Zn–2e-=Zn2+b(正极）：2H++2e-=H2↑电子由Zn经导线移动到y，再从x移动到Cu；电流方向与之相反。B:电解池x（阳极）：4OH--4e-=2H2O+O2↑y（阴极）:4H++4e-=2H2↑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↑【氧化反应】2H++2e-=H2↑【还原反应】【演示实验】电解饱和食盐水：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KI淀粉试纸检验阳极产物，观察实验现象。二、电解原理的应用1.电解饱和食盐水制氯气、氢气和烧碱——氯碱工业2NaCl+2H2O===2NaOH+H2↑+Cl2↑通电①粗铜的溶解与纯铜的生成：阳极（粗铜）：Cu－2e-=Cu2+阴极（纯铜）：

Cu2++2e-=Cu②比铜活泼的金属：Zn、Fe、Ni只溶解，不析出；③比铜不活泼的金属：Au、Pt不溶解，而以单质沉积形成阳极泥；④电解质溶液中CuSO4的浓度基本不变。2、电解精炼铜3、电镀

利用电解的原理在金属表面上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(镀件）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（4）为了使镀层均匀、美观，电镀液中镀层离子的浓度时刻保持稳定，常制成络离子4、电冶金

电解熔融盐是冶炼像Na、Ca、Mg、Al等活泼金属的几乎唯一可行的工业方法。(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↑通电金属冶炼原理:Mn++ne-=M(2)铝的冶炼——电解熔融的Al2O3烟罩阳极C电解质熔融态铝钢壳钢导电棒耐火材料阴极C阴极：

4Al3++12e-=4Al阳极：

6O2-－12e-=3O2↑总反应：

2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑铝电解槽

通电Na3AlF6电解池与原电池异同①直流电源④两电极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④自发氧化还原反应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①镀层金属接电源正极,待镀金属接电源负极②电镀液必须含有镀层金属的离子应用电解原理在某些金属表面镀上一层其他金属的装置电镀池电解池与原电池异同(续)电源负极→电解池阴极

(溶液中阴阳离子导电)→电解池阳极→电源正极电子流向阳极：氧化反应，金属电极失电子或溶液中的阴离子失电子阴极：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负极正极导线阳极：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阳极：必须是镀层金属阴极：镀件电镀池与电解池相同练习：1.汽车上用的铅蓄电池是以一组充满海绵状灰铅的铅板和另一组结构相似的充满二氧化铅的铅板组成，用H2SO4作电解液。总反应式为：Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O（1）试写出放电时的正、负极反应式正极:______________________________________负极:______________________________________（2）试写出充电时的阳、阴极反应式阳极:______________________________________阴极:______________________________________PbSO4+2e-=Pb+SO42-PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+

4H++SO42-PbO2+4H++SO42-+2e-=PbSO4+2H2OPb+SO42-－2e-=PbSO42、如图所示装置，指出A、B池的名称、电极名称、电极反应式、两池pH值的变化情况。工作一段时间后溶液pH增大工作一段时间后溶液pH减小A池:原电池a负极:Zn-2e-=Zn2+b正极:2H++2e-=H2B池:电解池c阳极:4OH--4e-=2H2O+O2d阴极:Cu2++2e-=Cu（A）（B）（C）（D）CuSO4NaNO3AgNO3H2SO4AgCuCuCPtPtAgFe3.写出下列装置的电极反应式，并判断A、B、C溶液PH值的变化。4.在下图所示装置中，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．CuSO4溶液的PH值逐渐减小D．CuSO4溶液的PH值不变a

•XY•bPtCuCuSO4溶液NaCl和酚酞溶液AC5.如右图所示，通电后A极上析出Ag，对该装置的有关叙述正确的是（）

A.P是电源的正极B.F极上发生的反应为：4OH--4e-=2H2O+O2↑C.电解时，甲、乙、丙三池中，除E、F两极外，其余电极均参加了反应D.通电后，甲池的PH减小，而乙、丙两池溶液的PH不变