人教版选修4 第4章第3节 电解池 课件（共42张PPT）.ppt

第3节电解池 第4章 复习原电池知识 1原电池 将化学能转化为电能的装置2构成条件 1 两个活泼性不同的电极 2 电解质溶液 3 形成闭合回路 4 自发进行的氧化还原反应3电子流动方向 从负极流向正极4电极反应 负极 氧化反应正极 还原反应 探究实验1 甲 无现象 没有不能自发发生化学反应 石墨碳棒四周及顶端要先用砂纸擦干净 再用纸巾擦干净后待用 实验前的注意事项 c c cucl2溶液 碳棒 图乙 注 调整电压为6 12v左右 注意 1 要用镊子夹取ki 淀粉试纸湿润后检验cl2 不能用手直接拿 2 电压用8 12v直流电源 探究实验2 阳极 阴极 1 通电后发生了氧化 还原反应 cucl2 cu cl22 外加电流的作用是这种化学变化的根本原因 cl2 cu 与电源正极相连的碳棒有气泡产生 且有刺激性气味 能使湿润的ki 淀粉试纸变蓝 与电源负极相连的碳棒上有红色的固体析出 直电流 一 电解原理 使电流通过电解质溶液而在阳 阴两极上引起氧化 还原反应的过程叫做电解 1 电解概念 将电能转变为化学能的装置叫电解池或电解槽 2 电解池 一 电解原理 直流电源 两个电极 一般为惰性电极c pt等 阳极 与外电源正极相连阴极 与外电源负极相连 电解质溶液或某些熔融态电解质 形成闭合回路 3 构成电解池的基本条件 通电前 氯化铜溶液中有哪些离子 如何运动 通电后 阴 阳离子的运动有改变吗 思考 2 当离子定向移动到电极表面时 发生的是什么类型的反应 写出两电极反应和总的化学方程式 3 通电后 回路中离子及电子的运动方向怎样 cucl2 cu2 2cl h2oh oh 通电前 cucl2 cu2 2cl cu2 cl h oh 为自由移动的离子 通电后 cu2 移向阴极得到电子 cl 移向阳极失去电子 电极反应 阳极 2cl 2e cl2 氧化反应 阴极 cu2 2e cu 还原反应 实验微观解释 flash演示 4电解池中离子和电子的移动方向 cl cu2 h oh cl 发生氧化反应 发生还原反应 5 电解池的工作原理 阳极 溶液中阴离子阳极失电子 发生氧化反应 电子电源正极 阴极 电子从电源负极阴极 溶液中阳离子得电子 发生还原反应 电解质的导电过程 就是该溶液的电解过程 6放电顺序 阴极 氧化性强的离子先得电子 金属越不活泼的对应阳离子氧化性越强 越容易得电子 金属 s2 i br cl oh 水 含氧酸根 f 阳极 还原性强的离子先失电子 ag hg2 cu2 h pb2 fe2 na ca2 k 思考 在溶液中存在cu2 ci h oh 四种离子 为何发生氧化还原反应的是cu2 ci 电离与电解的比较 电解质溶于水或熔化状态下 电解质电离后 再通以直流电 电解质电离成为自由移动的离子 阴阳离子定向移动 在两极上放电 cucl2 cu2 2cl cucl2 cu cl2 电解 电解必须建立在电离的基础上 自发发生氧化还原反应 从而形成电流 通过电流引起氧化还原反应 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 形成闭合回路 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 2ci 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 以石墨碳棒为电极 请写出分别电解下列溶液时 在阴 阳两极上发生的电极反应式及总的化学方程式 1 nacl溶液 2 cuso4溶液 练习 阴极 2h 2e h2阳极 2cl 2e cl2总式 2nacl 2h2o 2naoh h2 cl2 阳极 4oh 4e 2h2o o2 阴极 cu2 2e cu总反应式 2cuso4 2h2o 2cu o2 2h2so4 电解 电解 以惰性电极电解电解质溶液 分析电极反应的一般步骤 分析电解质溶液的组成 找全离子并分阴 阳两组 分别对阴 阳离子排成放电顺序 写出两极上的电极反应式 合并两电极上的电极反应式得出电解反应的总化学方程式 注意 1 电解总化学方程式要注明反应条件 通电或电解 2 若在电极放电的h 或oh 来自水 在总化学方程式中要以水分子形式出现 不能写成h 或oh 作为反应物 以碳棒为电极 分别电解各组下列各物质的水溶液时 在阴 阳两极上分别是什么离子放电 写出电极方程式 电解方程式 总结有什么特点或规律 动脑筋 hcl cucl2 h2o2 nacl agno3 cuso43 na2so4 h2so4 naoh 实质电解的只是溶质本身 实质电解的是溶质和h2o 实质电解的就是h2o 第三课时 复习回忆 以惰性电极电解电解质溶液 分析电极反应的一般步骤 2 分别写出agno3 h2so4 naoh kbr四种溶液的电极方程式 电解方程式 电解无氧酸 如 hcl 不活泼金属无氧酸盐 如 cucl2 实质是电解质本身电解 电解盐酸 阳极 2cl 2e cl2 阴极 2h 2e h2 总反应 2hcl h2 cl2 电解 电解cucl2 阳极 2cl 2e cl2 阴极 cu2 2e cu 总反应 cucl2 cu cl2 电解 思考 电解过程中溶液的浓度和 值如何变化 溶液浓度减小 值 无氧酸 增大 cucl2 基本不变 电解不活泼金属的含氧酸盐 如 cuso4 agno3等 电解质和水同时电解 阳极产物是o2 阴极产物是析出不活泼金属 如 电解cuso4溶液 阳极 4oh 4e 2h2o o2 阴极 cu2 2e cu 总反应 2cuso4 2h2o 2cu o2 2h2so4 电解 又如 电解agno3溶液 阳极 4oh 4e 2h2o o2 阴极 ag e ag 总反应 4agno3 2h2o 4ag o2 4hno3 思考 电解过程中溶液浓度和 值如何变化 浓度减小 值减小 电解 电解活泼金属无氧酸盐 如 nacl kbr等 电解质和水同时电解 阳极产生非金属 阴极产生h2 如 电解食盐水 阳极 2cl 2e cl2 阴极 2h 2e h2 总反应 2nacl 2h2o 2naoh h2 cl2 电解 思考 电解过程中溶液浓度和ph值如何变化 溶液浓度减小 ph增大 电解含氧酸 如 h2so4 hno3 h3po4等 活泼金属含氧酸盐 如 na2so4 kno3等 强碱 如 naoh koh ca oh 2 ba oh 2等 实质上是电解水 阳极产生o2 阴极产生h2 阳极 4oh 4e 2h2o o2 阴极 2h 2e h2 思考 电解过程中溶液浓度及ph值如何变化 溶液浓度增大 ph值变化有三种情况 含氧酸 减小 活泼金属含氧酸盐 不变 强碱 增大 用惰性电极电解下列溶液 阳极 4oh 4e 2h2o o2 阴极 2h 2e h2 阳极 2cl 2e cl2 阴极 2h 2e h2 阳极 2cl 2e cl2 阴极 cu2 2e cu 阳极 2cl 2e cl2 阴极 2h 2e h2 阳极 2br 2e br2 阴极 2h 2e h2 阳极 4oh 4e 2h2o o2 阴极 cu2 2e cu 阳极 4oh 4e 2h2o o2 阴极 ag e ag h2o hcl cucl2 nacl h2o kbr h2o cuso4 h2o agno3 h2o 增大 减小 减小 减小 减小 减小 减小 不变 增大 增大 增大 减小 减小 h2o hcl cucl2 hcl hbr 稍小 cuo ag2o h2so4 aq naoh aq 阳极 4oh 4e 2h2o o2 阴极 2h 2e h2 h2o 增大 减小 h2o 阳极 4oh 4e 2h2o o2 阴极 2h 2e h2 h2o 增大 增大 h2o 7电解规律 1 电解含氧酸 强碱溶液及活泼金属的含氧酸盐 实质上是电解水 电解水型 如 na2so4 kno3等 2 电解不活泼金属的含氧酸盐 阳极产生氧气 阴极析出不活泼金属 实质上是电解水和电解质本身 放氧生酸型 如 cuso4 agno3等 3 电解活泼金属无氧酸盐 阴极产生氢气 阳极析出非金属 实质上是电解水和电解质本身 f 除外 放氢生碱型 如 nacl kbr等 4 电解熔融物 不活泼金属无氧酸盐 f 除外 无氧酸 除hf 实际上是电解电解质本身 分解电解质型 如 hcl cucl2等 电解后溶液的ph变化分析 1 h 和oh 均放电 决定原溶液的性质如 电解h2so4 naoh na2so42 只有h 放电 而oh 不放电 ph增大如 电解hcl nacl3 只有oh 放电 而h 不放电 ph减小如 电解cuso44 h oh 都不放电 ph基本不变 考虑水解及气体溶于水的情况 如 电解cucl2 练习 1 用pt作电极电解某种溶液 通电一段时间后 溶液的ph值变小 并且在阳极得到0 56l气体 阴极得到1 12l气体 两气体均在相同条件下测定 由此可知溶液可能是 a 稀盐酸b kno3溶液c cuso4溶液d 稀硫酸 d 2 用惰性电极电解下列溶液一段时间后 再加入一定量的另一种物质 方括号内 溶液能与原溶液完全一样的是 a cucl2 cuso4 b naoh na2o c nacl hcl d cuso4 cu oh 2 c cu cu cuso4溶液 请分析下列装置中电极反应和反应的现象 铜的电解精炼 1 铜的冶炼 煅烧孔雀石 cuo2cuo c 2cu co2 高温 粗铜 含zn fe ni ag au等杂质 粗铜 纯铜 电解精炼铜的装置 e 纯铜作阴极 粗铜作阳极 e e 单击电子流动 2 铜的精炼 阳极 粗铜 含少量zn fe ni ag au等 阴极 纯铜 电解液 cuso4溶液 加入一定量的硫酸 阳极 cu 2e cu2 zn 2e zn2 fe 2e fe2 ni 2e ni2 au ag沉积下来 形成阳极泥 阴极 cu2 2e cu cuso4溶液浓度基本保持不变 因阳极上铜溶解的速率与阴极上铜沉积的速率相同 电镀铜的装置 电镀 1 定义 利用电解原理在某些金属表面镀上一层其他金属或合金的过程 2 目的 增强抗腐蚀能力 增加美观和表面硬度 3 电镀条件 1 阳极 镀层金属 2 阴极 镀件 待镀金属 3 电镀液 含镀层金属阳离子的电解质溶液 4 外加直流电 4 反应特征 阳极 cu 镀层金属 cu 2e cu2 阴极 待镀金属cu2 2e cu 练习 1 分析下图 哪个是原电池 哪个是电解池 2 在相同条件下 以石墨作为电极 通以相同的电量 分别电解足量的cucl2溶液和agno3溶液 如果析出64g铜 则析出银的质量为 a 108gb 54gc 216gd 64g c 3 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极板有无色无臭的气体放出 符合这一情况的是 a a b z溶液 xy 4 某溶液中含有两种溶质nacl和h2so4 它们的物质的量之比为3 1 用石墨做电极电解该混合溶液时 根据电极产物 可明显分为三个阶段 下列叙述不正确的是 a 阴极自始至终只析出h2b 阳极先析出cl2 后析出o2c 电解最后阶段为电解水d 溶液ph不断增大 最后为7 d 5 用石墨电极电解100mlh2so4与cuso4的混合液 通电一段时间后 两极均收集到2 24l 标况 气体 则原混合液中cu2 的物质的量浓度