高中化学第四章 第三节 电解池课件人教版选修四.ppt

电解熔融nacl制取na 第三节电解池 超级猜想 cucl2溶液在导电 通电 时会不会发生化学反应 实验探究 将两根碳棒插入cucl2溶液中 现象 无明显现象 现象 无明显现象 将两根碳棒用导线连接后插入cucl2溶液中 将两根碳棒分别跟直流电源的正极和负极连接后 插入cucl2溶液中 再通电 现象 a 阳极 有气泡 刺激性气味 并能使湿润的ki 淀粉试纸变蓝 阴极 碳棒上有一层红色物质析出 阳极 阴极 氯气 铜 cl cu2 h oh e e cu2 2e cu 2cl 2e cl2 why 1 通电前溶液中有哪些离子 如何运动 2 通电后如何运动 还原反应 氧化反应 阴极 阳极 总反应 通电 电解 一 电解 电流通过电解质溶液 或熔融电解质 而在阴 阳两极引起氧化还原反应的过程 理解 电解质溶液导电的过程就是过程 电解 电流是直流电 电解是非自发地将能转化为能 电 化学 二 电解池 槽 电能转化为化学能的装置 三 构成电解池的条件 1 直流电源 两个电极 2 电解质溶液或熔融的电解质 3 闭合回路 碳 碳 阴极 阳极 四 电极名称及电极反应 1 阳极 与电源正极相连 阴离子移向该极 失电子 发生氧化反应 阳 氧 正 2 阴极 与电源负极相连 电子流入 阳离子移向该极 得电子 发生还原反应 碳 碳 阴极 阳极 电极反应式 阴极 阳极 2cl 2e cl2 cu2 2e cu 还原反应 氧化反应 总反应 通电 超级猜想 cucl2溶液在导电 通电 时会不会发生化学反应 会 氯化铜溶液浓度 降低 16 氯化铜溶液ph 变小 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 电源 电极 电极反应关系 小结 当一个电极存在多种可能放电的离子时 为什么不是一起放电 阳离子和阴离子的放电顺序怎样 优化 p95 离子放电 阴离子失电子 阳离子得电子的过程 五 离子放电顺序 1 阳离子放电 得电子 顺序 ag hg2 fe3 cu2 h 水 pb2 sn2 fe2 zn2 al3 mg2 na ca2 ba2 k 2 阴离子放电 失电子 顺序 氧化性 还原性 pt au除外 金属电极 s2 i br cl oh 水 no3 so42 等 含氧酸根 f 试写出以碳棒作电极电解饱和nacl溶液的电极反应式 阳极 c 阴极 c 2cl 2e cl2 2h 2e h2 1011 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 判断阴阳两极附近离子种类及离子放电顺序 试写出以铜棒作电极电解饱和cucl2溶液的电极反应式 阳极 cu 阴极 cu cu 2e cu2 cu2 2e cu 先电离 后电解 换成铁棒做两极呢 16 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 naoh溶液 na2so4溶液 cubr2溶液 cuso4溶液 kcl溶液 盐酸 阳极 阴极 总反应 4oh 4e 2h2o o2 4h 4e 2h2 电解原理并不难 惰性材料做极板 两板接通直流电 阳极氧化阴极还 电能转化为化学能 阳极 接电源正极 阴极 接电源负极 阴离子向阳极迁移阳离子向阴极迁移 化学能转化为电能 负极 正极 阴离子向负极迁移阳离子向正极迁移 都是氧化还原反应 整理与归纳 原电池与电解池的结合 练习 分析下图 哪个是原电池 哪个是电解池 161110 1 如右图是电解氯化铜溶液的装置 其中c d为石墨电极 则下列有关判断正确的是a a为负极 b为正极b a为阳极 b为阴极c 电解过程中 d电极质量增加d 电解过程中 氯离子浓度不变 亲身体验 阴极 阳极 阴极d 阳极c 2cl 2e cl2 cu2 2e cu c 111016 2 电解原理在化学工业中有广泛应用 右图表示一个电解池 装有电解液a x y是两块电极板 通过导线与直流电源相连 请回答以下问题 1 若x y都是惰性电极 a是agno3溶液 则 电解池中x极上的电极反应为 在x极附近观察到的现象是 y电极上的电极反应式为 电池反应方程式为 2 若x是铜 y是惰性电极 a是agno3溶液 则 电解池中x极上的电极反应为 y电极上的电极反应式为 电池反应方程式为 阴极 阳极 4oh 4e 2h2o o2 冒气泡 4ag 4e 4ag 2h2o 4ag 4ag o2 4h 通电 cu 2e cu2 2ag 2e 2ag 2ag cu 2ag cu2 3 右图中x y分别是直流电源的两极 通电后发现a极板质量增加 b极板处有无色无臭气体放出 符合这一情况的是 a 六 电解原理的应用 1 电解饱和nacl溶液 氯碱工业 两极材料 碳棒或其它惰性电极 nacl na cl 阴极 阳极 2cl 2e cl2 2h 2e h2 2nacl 2h2o 2naoh h2 cl2 总反应 通电 阳极产物和阴极产物能接触吗 阳极产物cl2和阴极产物naoh如何检验 阳极 使湿润的ki淀粉试纸变蓝 阴极 滴入酚酞 溶液 变红 离子交换膜 1110 cl2 cl2 cl h2 h oh 淡盐水 naoh溶液 精制饱和nacl溶液 h2o 含少量naoh 阳离子交换膜 阳极室 阴极室 电解饱和食盐水的原理示意图 10 1 生产设备名称 离子交换膜电解槽阴极 碳钢阳极 钛阳离子交换膜 只允许阳离子通过 cl oh 离子和气体不能通过 把电解槽隔成阴极室和阳极室 2 离子交换膜的作用 a 防止氢气和氯气混合而引起爆炸 b 避免cl2和naoh反应生成 而影响naoh的产量 氯碱工业 离子交换膜法制烧碱 16 六 电解原理的应用 2 铜的电解精炼 粗铜 含杂质 zn fe ni ag au等 阳极 zn 2e zn2 fe 2e fe2 ni 2e ni2 cu 2e cu2 znfenicuagau 阴极 阳极泥 思考 电解完后 cuso4溶液的浓度有何变化 粗铜 纯铜 硫酸铜溶液 阳极 阴极 cu2 2e cu 基本不变 但变小 若把阴极纯铜换成铁棒 电解过程变吗 不变 但不是精炼铜了 而叫电镀铜 3 电镀 定义 利用电解原理在某些金属的表面镀上一薄层其它金属或是合金的方法 电镀材料的选择 阴极 镀件阳极 镀层金属电镀液 含有镀层金属离子的溶液 装置 铜 镀件 cuso4溶液 阳极 阴极 电镀铜 阳极 阴极 cu 2e cu2 cu2 2e cu 电镀的特点 电镀液的浓度基本不变 阳极参加反应的电解 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 1 a b哪一极为正极 2 若要给铁叉镀银 a极选用什么材料 选择何种溶液 3 若要给铁叉镀金 a极选用什么材料 选择何种溶液 思考 e 六 电解原理的应用 4 电冶金 冶炼活泼金属k al 2al2o3 熔融 4al 3o2 通电 mgcl2 熔融 mg cl2 2nacl 熔融 2na cl2 alcl3 mgo 为什么不电解钠 镁 铝的盐溶液 通电 通电 冰晶石 111016 电解熔融nacl制取na 课堂小结 1 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 2 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 课堂练习1 cu cl2 ag ag 3 试写出下列装置中所发生的电极反应式 石墨石墨粗铜纯铜纯铜铁 cuso4溶液 cuso4溶液 cuso4溶液 a b c 4 如图所示装置 指出a b池的名称 电极名称 电极反应式 二池ph值的变化情况 1 下列描述不正确的是 a 把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中 铜片表面出现气泡b 把铜片插入氯化铁溶液中 在铜片表面出现一层铁c 把锌粒放入盛有盐酸的试管中 加入几滴氯化铜溶液 气泡放出速度加快d 与电源负极相连的是电解槽的阴极2 100ml浓度为2mol l的盐酸跟过量的锌片反应 为加快反应速率 又不影响生成氢气的总量 可采用的方法是 a 加入适量的6mol l的盐酸b 加入数滴氯化铜溶液c 加入适量蒸馏水d 加入适量的氯化钠溶液 b 课堂练习2 b 3 用石墨作电极 电解1mol l下列物质的溶液 溶液的ph值保持不变的是 a hclb naohc na2so4d nacl