高中化学第四章电化学基础全套课件人教版选修4第3节 电解池.ppt

cucl2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 cu cucl2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 第四章电化学基础 第3节电解池 氢气 氧气 电解电解水 2h2o 2h2 o2 观察实验 1 将两根碳棒分别浸入盛有cucl2溶液u型管 浸一会儿取出 碳棒表面无明显变化 2 用导线连接两根碳棒后再浸入cucl2溶液一段时间 碳棒表面仍无明显变化 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 过一段时间 与电源负极相连的碳棒覆盖有一层紫红色物质与电源正极相连的碳棒表面出现小气泡 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 电解氯化铜溶液的微观反应过程 cu2 cl 无规则运动 cu2 cl 定向运动 cu2 cl 发生电子得失 阴阳两极上生成cu cl2 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 电解池结构 直流电源电解质溶液电极 常用惰性电极 pt au或石墨 阳极 接电源正极阴极 接电源负极 1 电解池的两极是怎样确定的 2 在电解过程中是如何形成闭合回路的 3 电解质溶液的导电与电离有什么关系 4 金属导电与电解质溶液导电有什么不同 5 电解池与原电池有哪些异同呢 6 电解氯化铜溶液时 溶液中cu2 和cl 放电基本完毕后 溶液的导电是否也就停止了呢 7 在电解氯化铜溶液的装置中 若把电解质换成氯化钠 其结果又如何呢 8 电极若不是石墨 而是锌 铜等金属 结果又如何呢 9 电解nacl溶液得不到金属na 那么如何才能得到金属na 问题思考 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 阳阴 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 电离与电解的比较 电解池与原电池有哪些异同 两电极接直流电源 电解质溶液 形成闭合回路 活泼性不同的两电极 电解质溶液 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 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或电极金属失电子阴极 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 惰性电极 石墨 c 金 au 铂 pt 1 阴离子放电的顺序 s2 i br cl oh 非还原性含氧酸根离子 f 2 阳离子的放电顺序 ag hg2 fe3 cu2 h 金属活动顺序表中位置在h前面的金属阳离子 电解时电极产物的判断 惰性电极 用惰性电极电解下列物质的溶液 填表并写出电极反应 h oh so42 h oh cl na h oh na cl h oh k so42 h oh cu2 cl h oh cu2 so42 h oh h2 o2 h2 cl2 h2 o2 h2 cl2 h2 o2 cu cl2 cu o2 减小 增大 增大 增大 不变 增大 减小 电解饱和食盐水实验 实验4 3 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 观察实验现象 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 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 2h 2e h2 二 电解原理的应用 氯碱工业 阳极 石墨 2cl 2e cl2 氧化反应 阴极 石墨 2h 2e h2 还原反应 一 电解饱和食盐水反应原理 二 离子交换膜法制烧碱 二 离子交换膜法制烧碱 1 装置阳极 金属钛网 涂有钛钌等氧化物 阴极 碳钢网 涂有镍涂层 阳离子交换膜 只允许阳离子通过 阻止阴离子和气体通过 阳极室产物 naoh h2阴极室产物 cl2 电解饱和食盐水 三 以氯碱工业为基础的化工生产 二 电解原理的应用 电解精炼铜 电解精炼铜原理 粗铜的溶解与纯铜的生成 阳极 粗铜 cu 2e cu2 阴极 纯铜 cu2 2e cu 比铜活泼的金属 zn fe ni只溶解 不析出 比铜不活泼的金属 au pt不溶解 而以单质沉积形成阳极泥 电解质溶液中cuso4的浓度基本不变 1 阴离子放电的顺序 非惰性电极 s2 i br cl oh 非还原性含氧酸根离子 f 2 阳离子的放电顺序 ag hg2 fe3 cu2 h 金属活动顺序表中位置在h前面的金属阳离子 电解时电极产物的判断 注意更新 二 电解原理的应用 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 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 金属的防护 金属腐蚀的快慢程度 电解池的阳极 原电池的负极 化学腐蚀 原电池的正极 电解池的阴极 海水 c fe 原电池 电解池 电镀池的比较 两电极接直流电源 电解质溶液 形成闭合回路 镀层金属接电源正极 待镀金属接电源负极 电镀液必须含有镀层金属的离子 形成条件 将电能转变成化学能的装置 应用电解原理在某些金属表面镀上一层其他金属的装置 定义 装置实例 电镀池 装置 原电池 电解池 电镀池的比较 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或电极金属失电子阴极 还原反应 溶液中的阳离子得电子 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 电极反应 阳极 与电源正极相连阴极 与电源负极相连 名称同电解池 但有限制阳极 必须是镀层金属阴极 镀件 电极名称 电解池 电镀池 装置 同电解池 二 电解原理的应用 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 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 二 电解原理的应用 电冶金 2 铝的冶炼 电解熔融的al2o3 阴极 4al3 12e 4al阳极 6o2 12e 3o2 总反应 2al2o3 熔融 4al 3o2 铝电解槽 练习 1 电极反应方程式及电解总反应方程式的书写 惰性电极 溶液 h2so4hclnaohk2so4cucl2cuso4naclkmno42 用石墨作电极电解cucl2 nacl的混合溶液时 阴极析出的物质是 阳极产物是 3 两极都用银片作电极电解agno3时 阳极的产物是 阴极的产物是 练习 4 试写出下列装置中所发生的电极反应方程式 石墨