电解池 第一课时课件

第三节电解池,思考：Cu+H2SO4=CuSO4+H2能否发生？,CuCl2溶液,写出右图原电池的电极反应、电池总反应,负极：Zn2e-=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,复习回顾,【实验现象】,阳极-,与电源正极相连的碳棒,与电源负极相连的碳棒上有红色的固体析出.,阴极-,Cl2,Cu,有气泡产生，且有刺激性气味，能使湿润的KI淀粉试纸变蓝.,【实验探究】P79实验4-2,想一想：,CuCl2溶液在电流的作用下为什么会分解生成Cu和Cl2呢？,【阅读并思考】,问题1：通电前，氯化铜溶液中含有哪些微粒?问题2：在通电时这些微粒各向什么区移动？思考3：通电后在阳极和阴极各会发生什么样的电极反应？,1.离子移动通电前：CuCl2=Cu2+2ClH2OH+OH-,通电后：Cu2+移向阴极，Cl移向阳极,【CuCl2电解实验微观解释】,离子无规则移动,定向运动,2.电极反应：,2Cl2e=Cl2（氧化反应）,Cu2+2e=Cu（还原反应）,阳极：,阴极：,粒子在电极上失去或获得电子，发生氧化还原反应的过程，叫做放电。,1.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，叫做电解。,3.构成电解池的条件：,直流电源；,与电源负极相连的电极为阴极,与电源正极相连的电极为阳极,阴、阳电极,电解质溶液或熔融电解质；,形成闭合回路,一、电解原理,比较原电池与电解池电极命名有何区别？,练习：判断下列装置中原电池的正负极及电解池的阴阳极,负,正,阳,阴,CuCl2溶液,CuCl2溶液,1、（双选）下列关于电解池的叙述中不正确的是（）,BD,A与电源正极相连的是电解池的阳极B电解池的阳极一定比阴极活泼C在电解池的阳极发生氧化反应D电解池中电子流向为：电源负极电解池阴极电解池阳极电源正极,4.电解池中电子的移动方向,氧化反应,还原反应,Cu2+,oooooooooooooooooooo,阴极,阳极,Cu,Cl2,电解氯化铜溶液,e-,负极,阴极,阳离子获得电子,正极,阳极,阴离子失去电子,e-,e-,Cl-,e-,电解质溶液的电解过程就是电解质的导电过程，故电解质溶液导电属于化学变化。,5、工作原理：,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,电子,电子,思考：在CuCl2溶液中，存在着四种离子：Cu2+、Cl-和H+、OH-。为什么只有Cu2+在得电子，Cl-在失电子？,思考：放电能力与什么因素有关？,1.与得(氧化性）失（还原性）电子的能力有关；2.离子浓度。,粒子在电极上失去或获得电子发生氧化还原反应的过程，叫做放电。放电顺序与放电能力有关。,6、粒子放电顺序：,（1）阳极,1)金属电极(除Pt、Au外)：,2)惰性电极(Pt、Au、石墨)：,电极优先失电子,阴离子失电子,放电顺序（一般情况）：,阴离子失,氧化,还原性,电子，发生_反应，离子_越强，放电越容易。,金属S2-I-（Fe2+）Br-ClOH-含氧酸根F-,除Pt、Au,6、离子放电顺序：,2.阴极,Ag+Fe3+Cu2+H+Fe2+Zn2+Al3+Mg2+Na+K+,阳离子放电能力（得电子能力）逐渐减弱,（与电极材料无关）,阳离子放电顺序：,电子，发生_反应，离子_越强，放电越容易。,阳离子得,还原,氧化性,Ag+Fe3+Cu2+H+（酸）Fe2+Zn2+H+(水)Al3+Mg2+Na+,（1）惰性电极阴极：阳离子还原阳极：阴离子氧化,7.电极反应式的书写：,石墨石墨,阳极,阴极,2Cl-2e-=Cl2,2H+2e-=H2,HCl,（只考虑溶液中离子放电）,Cu,Cu,Fe,Cu,CuSO4溶液,稀硫酸溶液,阳极,阴极,Cu-2e-=Cu2+,Cu2+2e-=Cu,Cu-2e-=Cu2+,2H+2e-=H2,（2）活泼电极：阳极为金属（除Pt、Au)阴极：阳离子还原阳极：金属氧化,7.电极反应式的书写,（包括水的电离，并分成阳离子组和阴离子组）,明确溶液中存在哪些离子,判断阴阳离子的放电顺序,根据阳极氧化，阴极还原完成电极反应式,书写电极反应式及总方程式的方法小结,判断电极材料,（注意得失电子守恒）,由阴阳两电极反应式，合并得总反应式,（弱电解质的须保持分子形式）,两极为惰性电极(如C),NaOH溶液,H2SO4溶液,Na2SO4溶液,阴极,阳极,阳极,阴极,总电极反应式,4OH-4e-=O2+2H2O,4H+4e-=2H2,2H2O=2H2+O2,电解,二、电解规律(用惰性电极电解时),1.电解含氧酸、强碱溶液、活泼金属的含氧酸盐溶液时，如电解H2SO4、HNO3、NaOH、Na2SO4等溶液时其电极反应式为：,电解后溶液中溶质的质量分数，若要恢复原来的浓度，只需加入一定量的即可。,实质：电解水,增大,水,阳极,阴极,总电极反应式,4OH-4e-=O2+2H2O,4H+4e-=2H2,2H2O=2H2+O2,电解,盐酸,阳极,阴极,总电极反应,2Cl-2e-=Cl2,2H+2e-=H2,2HCl=H2+Cl2,电解,C,C,CuCl2溶液,C,C,2Cl-2e-=Cl2,Cu2+2e-=Cu,CuCl2=Cu+Cl2,电解,两极为惰性电极(如C),2.电解无氧酸溶液(氢氟酸除外)、不活泼金属的无氧酸盐溶液，如电解盐酸、CuCl2溶液等。,电解后溶液中溶质的质量分数，若要恢复原来的组成和浓度，需加入一定量的(如通入一定量的HCl气体),实质：电解质本身被电解,减小,溶质,盐酸电解后溶液的pH.,增大,二、电解规律(用惰性电极电解时),(1)NaCl溶液(2)CuSO4溶液:,阳极：4OH-4e-2H2O+O2阴极：2Cu2+4e-2Cu,总反应式：2Cu2+2H2O2Cu+O2+4H+,阳极：2Cl-2e-=Cl2阴极：2H+2e-=H2,总反应方程式：2Cl-+2H2O=Cl2+H2+2OH-,NaCl溶液,CuSO4溶液,两极为惰性电极(如C),阴极区pH增大,阳极区pH减小,放氢生碱型,放氧生酸型,2H2O+2e-=H2+2OH-,电解,电解,2H2O-4e-=O2+4H+,NaCl：电解后溶液的pH。若要恢复原来的组成和浓度，需通入一定量的。,3.电解不活泼金属的含氧酸盐、活泼金属的无氧酸盐溶液，如电解CuSO4溶液、NaCl溶液等。,HCl,增大,实质：电解质和水都参与电解,二、电解规律(用惰性电极电解时),CuSO4：电解后溶液的pH。若要恢复原来的组成和浓度，需加入一定量。,CuO,减小,放氢生碱型,放氧生酸型,(2008江苏13)用惰性电极实现电解，下列说法正确的是（）A.电解稀硫酸溶液，实质上是电解水，故溶液pH不变B.电解稀氢氧化钠溶液，要消耗OH，故溶液pH减小C.电解硫酸钠溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1:2D.电解氯化铜溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1:1,D,先变小后不变,先变大后不变,实质是电解水，2：1,阴阳离子定向移动，在两极上得失电子成为原子或分子。CuCl2=Cu+Cl2,电解质溶于水或受热融化状态,电解质电离后，再通直流电,电解质电离成为自由移动的离子。CuCl2=Cu2+2Cl-,通电,只产生自由移动的离子,发生氧化还原反应生成了新物质,电解必须建立在电离的基础上,小结1,电解与电离的区别与联系,电解池与原电池比较,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,自发的氧化还原反应,小结2,P.82,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,1.（2011新课标高考）蓄电池在放电时起原电池作用，在充电时起电解池作用，下列是爱迪生蓄电池分别在充电和放电时的反应：Fe+NiO2+2H2OFe(OH)2+Ni(OH)2，下列有关爱迪生蓄电池的推断不正确的是()A放电时Fe作负极，NiO2作正极B放电时溶液中的阳离子向正极移动C充电时阳极反应：Fe(OH)2+2e-=Fe2+2OH-D蓄电池的电极应浸入碱性电解质溶液中,C,练习：,题型1：原电池与电解池的结合,2.A和B两个装置是电解池,是原电池?,题型1：原电池与电解池的结合,A,B,H2SO4溶液,CuCl2溶液,练习：,Zn,Cu,C,C,负极,正极,阳极,阴极,3.如图所示，下列叙述正确的是(),A.Y为阴极，发生还原反应B.X为正极，发生氧化反应C.Y与滤纸接触处有氧气生成D.X与滤纸接触处变红,A,题型1：原电池与电解池的结合,练习：,阳,氢,Y,4.如图所示,X、Y分别是直流电源的两极,通电后发现a极质量增加,b极上产生无色无味气体。符合这一情况的是（）。,.,Y.,X,a,b,Z溶液,A,题型2：电解池的两极,练习：,阴极,负极,5.工业上采用Fe、C为电极电解K2MnO4溶液制KMnO4。（1）电解时,应以作阴极，电解过程中阴极附近溶液pH将会,（2）阳极反应为,（3）总电解反应式为:,Fe,增大,MnO42-e-=MnO4-,2K2MnO4+2H2O=2KMnO4+2KOH+H2,电解,在溶液中含氧酸根离子不放电，是指最高价含氧酸根离子不放电，但非最高价含氧酸根离子的放电能力比氢氧根强（同时注意：阳离子的放电顺序中H+的位置）,题型2：电解池的两极,练习：,+3,+7,阳极,题型3：电子守恒规律应用,6.用惰性电极电解M(NO3)x的水溶液，当阴极上增重ag时，在阳极上同时产生bL氧气(标况)，从而可知M的相对原子质量是（）A.B.C.D.,C,练习：,7.用两只惰性电极插入100mLCuSO4溶液中，通电电解。当溶液的pH值由6下降到2(电解过程中溶液体积变化忽略不计)，阴极析出铜的质量（）A.16mgB.32mgC.64mgD.128mg,B,题型3：电子守恒规律应用,练习：,8.1LK2SO4、CuSO4的混合溶液中c(SO42-)=2molL1，用石墨作电极电解此溶液，当通电一段时间后，两极均收集到(标准状况下)22.4L气体，则原溶液中c(K)为（）A0.5molL1B1molL1C1.5molL1D2molL1,D,题型3：电子守恒规律应用,练习：,9.此图是以惰性电极进行电解的装置：,写出各电极上的电极反应式；,A.B.C.D.,电解时在各电极上析出生