高中化学 第四章 电化学基础 第三节 电解池精品课件 新人教版选修4

1、第四章电化学基础,第三节电解池,动画模拟,一、电解原理,I,e,(放出Cl2),(析出Cu),1、电解氯化铜原理,阴极,阳极,电源,与电源正极相连,与电源负极相连,CuCl2,2、电解原理：,通电前： CuCl2 = Cu2+ + 2Cl， Cu2+、Cl自由移动。,通电后： Cu2+移向阴极得到电子，生成Cu Cl移向阳极失去电子；生成Cl2,通电前,电极反应式：,阴极:,阳极:,总反应:,Cu2+ + 2e Cu,2Cl2e Cl2,Cu2+ + 2Cl,CuCl2,（还原反应）,（氧化反应）,电解氯化铜,Cu +Cl2,Cu +Cl2,CuCl2,(1)电解：,使直流电通过电解质溶液而在

2、阴、阳两极引起 氧化还原反应的程，叫做电解。(溶液的导电过程),(3)构成电解池的条件：,直流电源；,与电源负极相连的电极为阴极,与电源正极相连的电极为阳极,电极,电解质溶液或熔融电解质；,(2)电解池：,电能转变为化学能的装置。, 形成闭合的回路,3、放电顺序：,阴极：氧化性强的离子先得电子,金属越不活泼，对应阳离子氧化性越强，越容易得电子。,金属 S2IBrClOH(水) 含氧酸根 F-,阳极：还原性强的离子先失电子,Ag+Cu2+H+(水)Pb2+Fe2+,铜、银等金属为活性电极,作阳极时，这些金属首先放电。 铂和石墨为惰性电极，无论作什么电极均不放电，,想一想：若以铜为阳极,铁为阴极,

3、电解氯化铜溶液，情况又如何？,阳极：Cu 2e = Cu2+ 阴极：Cu2+ + 2e = Cu,分析电解反应的一般思路：,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,阴阳两极附近有哪些离子,练习：完成下列溶液的电极反应。 (以石墨为电极电解),硫酸溶液： 盐酸： NaOH溶液: CuSO4溶液： CuBr2溶液： KCl溶液 Na2SO4溶液：,电解的一般规律是什么,2H2O 2H2 + O2,阳极：4OH- - 4e- = 2H2O + O2 阴极：4H+ + 4e- = 2H2 总反应：,电解硫酸溶液：,2H2O 2H2 + O2,阳极：4OH- - 4e- = 2H2O

4、 + O2 阴极：4H+ + 4e- = 2H2 总反应：,电解NaOH溶液：,阳极：,2Cl - - 2e- =Cl2,阴极：,2H+ + 2e- = H2 ,2HCl H2 + Cl2,总反应：,电解盐酸溶液：,阳极：4OH- - 4e- = 2H2O + O2,阴极：2Cu 2+ + 4e- = 2Cu,总反应：,2CuSO4 + 2H2O,2Cu + 2H2SO4 + O2,电解CuSO4溶液：,阴极：Ag+Cu2+H+(水)Pb2+Fe2+Na+,电解规律（惰性电极）小结,阳极：S2- I- Br- Cl- OH- 含氧酸根,与:电解本身 如CuCl2 、HCl 与:放氢生碱 如Na

5、Cl 与:放氧生酸 如CuSO4、AgNO3 与:电解水 如Na2SO4、H2SO4 、NaOH,阳极：2Cl - - 2e- =Cl2,2H+ + 2e- = H2 ,4OH- - 4e- = 2H2O + O2,阴极：Ag+e=Ag Cu 2+ + 2e- = Cu,电极反应小结：,二、电解原理的应用,1、电解食盐水 阅读P80.思考：,（1）饱和食盐水中存在哪些离子? （2）能否选铜作阴、阳电极，为什么？ （3）通电后，什么离子在阴、阳极放电？ （4）电解后，在阴极和阳极分别得到什么产物？怎样初步检验两极生成的产物?,阳极：湿润的淀粉KI试纸 阴极：酚酞试液,电解饱和食盐水可以制造烧碱、

6、氯气和氢气。氯碱工业的基础,现象： 阳极：有气泡产生，使湿润的淀粉KI试纸变蓝 阴极：有气泡产生，滴加酚酞溶液变红,阳 极 钛网,Na+,Cl2,H2,淡盐水,NaOH溶液,精制饱和NaCl溶液,H2O （含少量NaOH）,离子交换膜,Cl,H+,OH,阳极室,阴极室,+,氯碱工业,粗盐的成份：泥沙、Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42杂质，会与碱性物质反应产生沉淀，损坏离子交换膜,精制食盐水,杂质的除去过程：,粗盐水,含少量Ca2+ Mg2+,精制盐水,2. 电镀,是利用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的过程,电极： 阳极：镀层金属 阴极：待镀金属制品,电镀液：含有镀层金属离

7、子的电解质溶液。,溶液中CuSO4的浓度保持不变,铜的电解精炼,粗铜中含有杂质（如锌、铁、镍、银、金等），导电性不能满足电气工业的要求。因此须对粗铜进行精炼。,阳极：,Zn 2e- = Zn2+ Fe 2e- = Fe2+ Ni 2e- =Ni2+ Cu 2e- =Cu2+,阴极: Cu2+ + 2e- = Cu,阳极泥,问：电解后，CuSO4的浓度有何变化？,变小，并有杂质生成,3、电冶金,(1)制取金属钠,电解熔融状态的氯化钠,阳极：,2Cl - 2e- = Cl2,阴极：,2Na+ + 2e- =2Na,总反应：,2NaCl(熔融) 2Na + Cl2 ,阳极：6O2-12 e- =3O2 阴极：4Al3+ + 12e- =4Al,(2)冶炼铝,总反应：2Al2O3 4Al+3O2 ,冰晶石（Na3AlF6 六氟合铝酸钠）作助熔剂,思考:工业上为什么用电解熔融氧化铝的方法冶炼铝而不用AlCl3?,冰晶石,练习,1、原电池有_，电解池有_,2、下列关于铜电极的叙述，正确的是( ) A铜锌原电池中铜是正极 B用电解法精炼粗铜时，铜作阳极 C在镀件上电镀铜时可用金属铜作阳极 D电解稀硫酸制H2、O2时，铜作阳极,AC,（ A ）,（B）,（C）,（