2018_2019年高中化学第04章电化学基础专题4.3.1电解原理课件新人教版.pptx

第四章电化学基础 4 3 1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 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 通电前 分析熔融电解质中的离子情况阳离子 Na 阴离子 Cl 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 Cl2 2e 氧化反应阴极 2Na 2e 2Na还原反应总式 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 注 电子只在外电路定向移动 不能从溶液中移动 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 也可以在电解质溶液中进行 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 通电前 分析电解质溶液中的离子情况阳离子 H Cu2 阴离子 OH Cl 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 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 Cl2 2e 氧化反应阴极 Cu2 2e Cu还原反应总式 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 离子放电顺序 阴离子失去电子而阳离子得到电子的过程叫放电 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 S2 SO32 I Br Cl OH NO3 SO42 等含氧酸根离子 F Ag Fe3 Cu2 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 阴极 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 电解规律 阴极 阳极 氯气 铜 阳极 2Cl 2e Cl2 阴极 Cu2 2e 2Cu 减小 减小 CuCl2 CuCl2溶液 1 电解电解质型 阳极 阴极 氧气 氢气 阳极 4OH 4e 2H2O O2 阴极 4H 4e 2H2 变大 不变 加H2O Na2SO4溶液 2H2O2H2 O2 2 电解水型 阳极 阴极 氯气 氢气 阳极 2Cl 2e Cl2 阴极 2H 2e H2 2NaCl 2H2O2NaOH H2 Cl2 减小 增大 加HCl NaCl溶液 3 放氢生碱型 阳极 阴极 氧气 铜 阳极 4OH 4e 2H2O O2 阴极 Cu2 2e Cu 减小 减小 加CuO CuSO4溶液 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 4 能结合题目要求分析电解时的各种变化情况 如两极现象 水的电离平衡移动 离子浓度的变化 pH变化等 1 分析电解问题的基本方法思路 1 通电前 电解质溶液中含有哪些阴 阳离子 包括水电离出的H 和OH 2 通电时 阴离子移向阳极 阳离子移向阴极 结合放电顺序分析谁优先放电 注意活泼金属作阳极时优先放电 3 正确书写电极反应式 要注意原子数 电荷数是否守恒 归纳总结 2 阳极 溶液中还原性强的阴离子失去电子被氧化 或者电极材料本身失去电子被氧化而溶入溶液中 其放电顺序 金属阳极 S2 I Cl OH 含氧酸根 2 电极反应规律 1 阴极 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 阳离子放电顺序 Ag Cu2 H Pb2 Fe2 Zn2 归纳总结 3 惰性电极电解规律 归纳总结 D 当堂检测 D 电解水的包含三类 强碱 含氧酸和活泼金属的含氧酸盐 当堂检测 C 放O2生酸型 溶液酸性增强 电