人教版2005年《电解原理》PPT课件.ppt

第一节电解原理 第四单元电解原理及其应用 学习目标 1 理解电解原理 理解电解池的形成条件掌握判断电解池的阴 阳极的方法 会判断离子的放电顺序会写电极反应式和电解方程式 1 给你一些仪器 包括一个稳压电源 一个电流计 一个有机玻璃水槽 两根碳棒 一条铜片 一条铁片 导线若干 和cucl2溶液 请大家利用已有的仪器和试剂组成原电池 最多能组成几个不同的原电池 它们的电极和电解质溶液是什么 思考 2 这两个原电池的现象如何 请写出电极反应式 现象相同 铁棒逐渐溶解 碳棒或铜棒上有红色的固体 铜析出溶液的蓝色逐渐变浅 电极反应式 负极 fe 2e fe2 正极 cu2 2e cu fe cucl2 cu fe cucl2 c 氧化反应 还原反应 电子流向 负极 导线 正极 3 为什么不用两个碳棒做电极来组成原电池呢 4 如果用两个碳棒做电极 并在两个电极之间连接一个直流电源和一个电流计进行实验 该装置与你们以前见过的哪个实验装置相同 会不会有电流通过电流计呢 思考 阴极 阳极 电解氯化铜溶液微观模拟 1 通电前 氯化铜溶液里有哪些离子 这些离子的运动情况怎样 2 通电时 这些离子的运动情况有什么变化 为什么 3 当离子定向移动到电极表面时 发生的是什么类型的反应 4 电子的流动方向如何 外电路上的电流方向怎样 电解氯化铜溶液 阳极 cl oh 阴极 cu2 h cucl2cu cl2 电解 2cl 2e cl2 cu2 2e cu 总反应式 氧化反应 还原反应 电解质的浓度 若要使电解质溶液复原 怎么办 加cucl2溶液 电解cucl2溶液 变小 定义 把电能转化为化学能的装置 构成 阳极 与外电源正极相连的电极 氧化反应 阴极 与外电源负极相连的电极 还原反应 电解池 2 3 电子的流向 电源负极 1 电解概念 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 叫电解 一 电解原理 与电流的方向相反 电解池阴极 电解质溶液 电解池阳极 电源正极 电解质溶液 外接电源 阳极 cl oh 阴极 cu2 h cucl2cu cl2 电解 2cl 2e cl2 cu2 2e cu 总反应式 氧化反应 还原反应 电解cucl2溶液 4 常见阴阳离子放电顺序 离子浓度接近时 阳离子放电 得电子 由难到易 在阴极 发生还原反应 k ca2 na mg2 al3 h zn2 fe2 pb2 h cu2 fe3 hg2 ag 阴离子放电 失电子 由难到易 在阳极 发生氧化反应 f romn oh cl br i s2 惰性电极时 放电 阳离子在电极上得到电子和阴离子在电极上失去电子的过程叫放电 放电能力的影响因素 离子的放电能力取决于离子的本性 也与离子的浓度大小和电极材料有关 离子的放电顺序 练习 电解na2so4溶液 总反应式 阳极 电解 na2so4溶液电解的实质 阴极 用惰性电极 2h 2e h2 4oh 4e o2 2h2o 2h2o 2h2 o2 电解后分析ph的变化 过程中 不变 电解水 nacl溶液 阳极反应 2cl 2e cl2 阴极反应 2h 2e h2 总的方程式 2nacl 2h2o 2naoh h2 cl2 通电 结论 用惰性电极电解活泼金属的无氧酸盐 溶质 溶剂同时消耗 电解的结果生成碱 电解后溶液的 练习 电解饱和食盐水 用惰性电极 电解质复原加 hcl ph增大 阴极 阳极 惰性电极 c pt au等 不论做阴极 阳极 本身都不反应 活泼电极 fe cu ag等 做阴极 做阳极 电极材料 问题 若两电极是活性电极时 情况会怎样呢 溶液中阳离子得电子 本身不反应 溶液中阴离子失电子能力小于电极金属 本身被氧化溶解 在阳极 发生氧化反应由难到易 f romn oh cl br i s2 金属 分析电解反应 用惰性电极时 的一般思路 明确溶液中存在哪些离子 根据阳极氧化 阴极还原以及氧化性 还原性强弱判断反应的离子先后 最后分析得出产物 注意阳极是活性电极时 阴阳两极附近有哪些离子 二 电极反应式和电解方程式的书写 例 写出用石墨做电极电解cuso4溶液的电极反应式及总的电解方程式 方法 阴极 阳极 最后使得失数相等 两极半反应相加得总方程式 阴极 阳极 4oh 4e o2 2h2o cu2 2e cu oh so42 h cu2 h2oh oh cuso4 cu2 so42 首先分析 比较出阴阳极的放电离子 然后写电极反应式 2cu o2 4h 2cuso4 2h2o 电解化学方程式 2cu2 2h2o 电解离子方程式 2cu o2 2h2so4 1 写出用电极电解下列溶液的电极反应式和电解方程式 1 2 3 4 5 na2so4溶液 naoh溶液 h2so4溶液 agno3溶液 nacl溶液 练习 2 写出用铁电极电解氯化钠溶液的电极反应式 阳极 阴极 3 写出用铜电极电解氯化铜溶液的电极反应式 阳极 阴极 4 cu h2so4 cuso4 h2 能自发反应 如何使该反应发生 请设计实验完成该反应 fe 2e fe2 2h 2e h2 cu 2e cu2 cu2 2e cu 否 cu h2so4 c 2 电极反应的书写与下列几个因素有关 电极材料有关 看是惰性电极还是活泼电极 离子的氧化还原性强弱有关 与电子守恒有关 1 书写注意事项 一看电极材料 二看离子的放电顺序 电极反应的书写 三 电解质溶液用惰性电极电解的规律 阳极 4oh 4e o2 2h2o阴极 4h 4e 2h2 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 4oh 4e o2 2h2o阴极 2cu2 4e 2cu 减小 增大 不变 增大 减小 增大放出h2生成碱 减小放出o2生成酸 增大 增大 增大 减小 减小 生成新物质 生成新物质 h2o hcl cucl2 hcl cuo 化学能转化为电能电能转化为化学能 反应不自发 反应自发 连接电源的正极 作为阳极 相对活泼的金属作为负极 连接电源的负极 作为阴极 相对不活泼的金属或石墨作为正极 阴离子向阳极迁移 阳离子向阴极迁移 阴离子向负极迁移 阳离子向正极迁移 两个电极 电解质溶液形成闭合回路 电解池有外电源 原电池无需外电源 四 原电池与电解池的比较 氧化反应失去电子 还原反应获得电子 负极 正极 负极 阴极 阳极 正极 3 原电池的正极和电解池的阳极均发生氧化反应 2 电解质溶液导电过程中伴随着化学变化 1 判断 1 电解 电离均需要通电才能实现 巩固提高 2 在浸泡过碘化钾溶液和淀粉溶液的滤纸上 接上电源 如图 通电后 发现在a处出现蓝色 1 请写出a b处的电极方程式和写出总反应a b 总反应 2 若有0 02mol电子流入电源正极 理论上可产生molh2 2i 2e i2 2h 2e h2 0 01 从no3 so42 h cu2 ba2 ag cl 等离子中选出适当的离子组成电解质 采用惰性电极对其溶液进行电解 两极分别放出h2和o2 电解质的化学式可能是 若阴极析出金属 阳极放出o2 电解质的化学式可能为 两极分别放出气体 且体积比为1 1 电解质的化学式可能是 想一想 再见 na2so4溶液 电极反应 阳极 4oh 4e 2h2o o2 阴极 2h 2e h2 总反应方程式 2h2o 2h2 o2 通电 结论 用惰性电极电解活泼金属的含氧酸盐实质是电解水 电解后溶液的ph不变 分析 1 通电前 2 通电后 返回 naoh溶液 电极反应 阳极 4oh 4e 2h2o o2 阴极 2h 2e h2 总反应方程式 2h2o 2h2 o2 通电 结论 用惰性电极电解强碱实质是电解水 电解后溶液的ph应该增大 分析 1 通电前 2 通电后 返回 h2so4溶液 电极反应 阳极 4oh 4e 2h2o o2 阴极 2h 2e h2 总反应方程式 2h2o 2h2 o2 通电 结论 用惰性电极电解含氧酸实质是电解水 电解后溶液的ph变小 分析 1 通电前 2 通电后 返回 agno3溶液 电极反应 阳极 4oh 4e 2h2o o2 阴极 ag e ag 总反应方程式 4agno3 2h2o 4ag o2 4hno3 通电 结论 用惰性电极电解不活泼金属的含氧酸盐 溶质溶