《电解池课件精品》PPT课件.ppt

第四章 电化学基础,第三节 电解池,第 1 课时,实验4-2：P79,现象：（1）阴极石墨棒上逐渐覆盖了一层红色的铜（2）阳极石墨棒上有使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝,阴极,阳极,1、电解的概念：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叫做电解。,一、电解原理,2、电解池的概念：把电能转变为化学能的装置，又称电解槽。,3、构成：直流电源、两个电极、电解质溶液或熔融态电解质,注意：,电解质先电离后电解；,导电过程就是电解过程。,2 Cl- - 2e- = Cl2 (氧化反应),Cu2+ + 2e- = Cu (还原反应),阴极不参与电解反应；,活性阳极先于阴离子放电。,惰性电极：石墨、金、铂,活性电极：石墨、金、铂 以外的金属,阳离子得电子，放电,e-,e-,阴离子失电子，放电,氧化性强的先得电子,还原性强的先失电子,阴极：氧化性强的阳离子先得电子,金属越不活泼,对应阳离子氧化性越强，越容易得电子。,阳极：还原性强的阴离子先失电子,Ag+Hg2+Fe3+Cu2+H+（先于H+ 放电） Pb2+ Sn2+ +Fe2+Zn2+ 浓度大时先于 H+放电 H+ Al3+Mg2+Na+Ca2+K+ 水中H+先放电,4、放电顺序：,金属阳极先放电，离子后放电,练习：以碳棒为电极，电解下列溶液，写出电极反应式 1、 CuCl2 HI 2、 Na2SO4、 H2SO4 、NaOH 3、 NaCl， 4、 AgNO3、,阴极,阳极,氯 气,铜,CuCl2 Cu+Cl2 ,阳极:(Cl- OH-) : 2Cl-2 e- =Cl2 ,阴极(Cu2+ H+)：Cu2+ 2e-=2Cu,减小,增 大,加适量 CuCl2 晶体,第一组：电解CuCl2,阴极,阳极,碘,氢气,2HI I2 + H2 ,阳极:(I- ，OH-) : 2I-2 e- =I2,阴极( H+)：2H+ 2e-= H2,减小,增 大,通入 适量 HI,第一组：电解HI溶液,阴极,阳极,氧气,氢 气,阳极(OH- SO42-): 4OH- 4e- = 2H2O+O2 ,阴极(H+ Na+) :4H + 4e- = 2H2 ,变大,不 变,加 H2O,2H2O = 2H2 +O2 ,通电,第二组：电解Na2SO4,阴极,阳极,氧气,氢 气,阳极(OH- SO42-): 4OH- 4e- = 2H2O+O2 ,阴极(H+ ) :4H + 4e- = 2H2 ,变大,变 小,加 H2O,2H2O = 2H2 +O2 ,通电,第二组：电解H2SO4,阴极,阳极,氧气,氢 气,阳极(OH- ): 4OH- 4e- = 2H2O+O2,阴极(H+ Na+) :4H + 4e- = 2H2 ,变大,变 大,加 H2O,2H2O = 2H2 +O2 ,通电,第二组：电解NaOH,第三组：电解NaCl,阴极,阳极,氢 气,氯气,阳极(Cl- OH-): 2Cl- 2e- = Cl 2 ,阴极(Na+ H+):2H + 2e- = H2 ,2NaCl+2H2O 2NaOH+H2 +Cl2 ,减小,增 大,通入适量 HCl,阴极,阳极,氧 气,铜,2CuSO4+2H2O 2Cu +O2+2H2SO4,阴极(Cu2+ H+): 2Cu2+ 4e-=2Cu,减小,加适量 CuO 固体,第四组：电解CuSO4,阳极(SO42- OH-) :4OH- 4e- = 2H2O+O2 ,减 小,二、电解质溶液电解规律（惰性电极）,阳极：S2- I- Br- Cl- OH- 含氧酸根 F-,与区：电解本身型 如CuCl2 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+,1、以Fe为阴极 ，Cu为阳极，电解CuSO4，画出电解池，标出电极名称，写出电极反应。,2、以Cu为阴极，Ag为阳极，电解AgNO3，画出电解池，标出电极，写出电极反应。,练习,第四章 电化学基础,第三节 电解池,第 2 课时,2019年5月15日星期三,二、电解原理的应用,1、氯碱工业（电解饱和食盐水以制造烧碱、氯气和氢气的工业）,阳极：,2Cl - 2e- = Cl2,阴极：,2H+ + 2e- = H2 ,总反应：,2NaCl+2H2O 2NaOH +Cl2+H2 ,食盐水中存在的离子：,Na+ 、Cl- 、H+ 、OH-,离子放电顺序： 阳离子 H+ Na+ 阴离子 Cl- OH-,电极反应： 阳极 氧化反应 阴极 还原反应,H+,Na+,Cl-,OH-,阴极,阳极,二、电解原理的应用,2、电镀（在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的方法）,阳极：镀层金属 阴极：待镀金属制品 电镀液：含有镀层金 属的电解质,阳极：镀层金属（纯铜板） 阴极：待镀金属制品 电镀液：含有镀层金 属的电解质（硫酸铜溶液）,电镀铜,电镀应用于铜的电解精练,电极反应式 阴极（纯铜）: Cu2+ + 2e- = Cu (还原反应) 阳极（粗铜）: Cu - 2e- = Cu2+ (氧化反应),杂质：Zn - 2e- = Zn2+ Ni-2e- = Ni2+,阳极泥: 相对不活泼的金属以单质的形式沉积在 电解槽底,形成阳极泥,3、电冶金（使用电解法冶炼像钠、钙、镁、铝等活泼金属的 方法）,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 ,电解熔融氯化钠制钠,3、电冶金（使用电解法冶炼像钠、钙、镁、铝等活泼金属的 方法）,制取金属铝,电解熔融状态的氧化铝。,阳极：,6O 2- 12e- = 3O2,阴极：,4Al 3+ + 12e- = 4Al,总反应：,发生氧化还原反应，从而形成电流,电流通过引起氧化还原反应,两个电极、电解质溶液或熔融态电解质、形成闭合回路、自发发生氧化还原反应,电源、电极（惰性或非惰性）、电解质（水溶液或熔融态）,由电极本身决定 正极：流入电子 负极：流出电子,由外电源决定 阳极：连电源正极 阴极：连电源负极,（外电路）负极 正极,电源负极阴极阳极电源正极,（外电路）正极负极,电源正极阳极阴极电源负极,负极：Zn - 2e- =Zn2+（氧化反应） 正极：2H+ + 2e- =H2（还原原应）,阳极：2 CI- - 2e- = CI2 (氧化反应) 阴极: Cu2+ + 2e- = Cu (还原反应),化学能 电能,电能化学能,设计电池、金属防腐,氯碱工业、电镀、电冶、金属精炼,铜锌原电池,电解氯化铜,电解池小结,与电源正极相连,阳极,阴极,与电源负极相连,发生氧化反应,阳离子移向,阴离子移向,发生还原反应,1、电源、电极、电极反应关系,2、电解原理的应用：氯碱工业、电镀、电冶金,练习,分析下图，哪个是原