电解池第一课时高中化学必修4化学反应原理课件.ppt

1、第四章 电化学基础第三节 电解池第一课时有关电解 金属钠是在1807年通过电解氢氧化钠制得的，这个原理应用于工业生产，约在1891年才获得成功。1921年电解氯化钠制钠的工业方法实现了。由于金属钠在现代技术上得到重要应用，它的产量显著地增加。目前，世界上钠的工业生产多数是用电解氯化钠的方法，少数仍沿用电解氢氧化钠的方法。电解是将电能转化为化学能的一种重要方法。一、电解原理一、电解原理（以电解氯化钠为例）（以电解氯化钠为例）实验：用惰性（石墨）电极电解熔融的氯化钠现象：阳极：有气泡，有刺激性气味，并能使 湿润的KI-淀 粉试纸变蓝（Cl2)阴极：有金属钠析出阴极阳极氯气钠熔融NaCl 实验分析：

2、实验分析：通电前：通电前：分析熔融电解质中的离子情况分析熔融电解质中的离子情况 阳离子阳离子：NaNa+阴离子阴离子：ClCl-做无规则运动做无规则运动通电后：（必须直流电）（1）确定电极名称：阳极（接电源正极）阴极（接电源负极）与电极材料无关 （2）判断电极产物并书写电极反应:阳离子移向阴极放电，阴离子移向阳极放电 阳极：2Cl-2e-=Cl2 氧化反应 阴极：2Na+2e-=2Na 还原反应总式：2NaCl 2Na+Cl2 通电电解:使电流通过电解质溶液而在阴阳两极引起氧化还原反应的过程。电解池:借助氧化还原反应，把电能转化为化学能的装置。构成条件:(1)外加直流电源(2)与电源相连的两个

3、电极：接电源正极的为阳极，发生氧化反应 接电源负极的为阴极，发生还原反应(3)电解质溶液或熔化的电解质 电子的流向电子的流向:电子从外加电源的负极流出，电子从外加电源的负极流出，流到电解池的阴极，再从阳极流回电源正极。流到电解池的阴极，再从阳极流回电源正极。（注：电子只在外电路定向移动，不能从溶液（注：电子只在外电路定向移动，不能从溶液中移动）中移动）离子定向移动的方向:阳离子向 阴极移动,阴离子向 阳极移动.惰性电极与活性电极：惰性电极(铂、金、石墨)：仅仅导电，不参与反应 活性电极（除铂、金外的金属）：既可以导电、又可以参与电极反应 电解过程不仅可以在熔融电解质中进行，也电解过程不仅可以在

4、熔融电解质中进行，也可以在电解质溶液中进行。可以在电解质溶液中进行。以电解氯化铜为例以电解氯化铜为例实验：用惰性（石墨）电极电解氯化铜溶液现象：阳极：有气泡，有刺激性气味，并能使 湿润的KI-淀 粉试纸变蓝（Cl2)阴极：碳棒上有一层红色的铜析出阴极阳极氯气铜CuCl2溶液实验分析：实验分析：通电前：通电前：分析电解质溶液中的离子情况分析电解质溶液中的离子情况 阳离子阳离子：H H+、CuCu2+2+阴离子阴离子：OHOH-、ClCl-做无规则运动做无规则运动通电后：（必须直流电）（1）确定电极名称：阳极（接电源正极）阴极（接电源负极）与电极材料无关 （3 3）判断电极产物并书写电极反应）判断

5、电极产物并书写电极反应:阳离子移向阴极放电，阴离子移向阳极放电阳离子移向阴极放电，阴离子移向阳极放电 阳极阳极：2Cl2Cl-2e-2e-=Cl=Cl2 2氧化反应氧化反应 阴极阴极：CuCu2+2+2e+2e-=Cu =Cu 还原反应还原反应总式：总式：（2）判断离子的放电顺序：阳离子：Cu2+H+阴离子：Cl-OH-（4）分析电解质溶液的变化情况：CuCl2溶液浓度降低 CuCl2 Cu+Cl2 电解离子放电顺序：活性材料作电极时：金属在阳极失电子被氧化成阳离子进入溶液，阴离子不容易在电极上放电。用惰性电极(Pt、Au、石墨、钛等)时：溶液中阴离子的放电顺序（由难到易）是：Ag+Fe3+C

6、u2+H+Pb2+Sn2+Fe2+Zn2+(H+)Al3+Mg2+Na+Ca+K+注：当离子浓度相差较大时，放电顺序要发生变化，相同时按H+,不同时按（H+）无论是惰性电极还是活性电极都不参与电极反应，发生反应的是溶液中的阳离子。阳离子在阴极上放电顺序是：阳极：阴极:电解规律阴极阳极氯气铜实例电极反应 浓度PH值复原CuCl2 阳极：2Cl-2 e-=Cl2阴极：Cu2+2e-=2Cu减小减小CuCl2CuCl2溶液 CuCl2 Cu+Cl2 电解1、电解电解质型阳极阴极氧气氢气实例电极反应 浓度PH值复原Na2SO4 阳极:4OH-4e-=2H2O+O2阴极:4H+4e-=2H2 变大不变

7、加H2ONa2SO4溶液2H2O 2H2+O2电解2、电解水型阳极阴极氯气氢气实例电极反应 浓度PH值复原NaCl 阳极:2Cl-2e-=Cl2 阴极:2H+2e-=H2 2NaCl+2H2O 2NaOH+H2 +Cl2 电解减小增大 加HClNaCl溶液3、放氢生碱型实例实例电极反应电极反应浓度浓度PH值值复原复原CuSO4阳极阴极氧气铜阳极:4OH-4e-=2H2O+O2阴极：Cu2+2e-=Cu减小减小 加CuOCuSO4溶液 2CuSO4+2H2O 2Cu+O2+2H2SO4电解3、放氧生酸型电解规律（惰性电极）小结 阳极：S2-I-Br-Cl-OH-含氧酸根 F-与区：电解本身型 如

8、CuCl2、HCl与区：放氢生碱型 如NaCl与区：放氧生酸型 如CuSO4、AgNO3与区：电解水型 如Na2SO4、H2SO4、NaOH阴极：Ag+Fe3+Cu2+H+Fe2+Zn2+（H+）Al3+Mg2+Na+（A）（B）（C）（D）CuSO4AgNO3AgNO3NaHSO4AgCuCuCPtPtAgFe1.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。巩固练习2.如上图所示，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+O2C.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 B 3.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AX是正极，Y是负极BX是负极，Y是正极CCuSO4溶液的PH值逐渐减小DCuSO4溶液的PH值不变a X Y bPtCuCuSO4溶液NaCl和酚酞溶液AC 4.用两支惰性电极插入50mLAgNO3溶液中，通电电解。当电解液的pH值从6.0变为3.0时(设电解时阴极没有氢气析出，且电解液在电解前后体积变化可以忽略)，电极上析出银的质量大约是：A、27mg B、54mg C、108mg D、216mgB