《电解池》第二课时课件

第四章电化学基础第三节电解池高二化学组7/28/2023第四章电化学基础第三节电解池高二化学组7/28/2021思考回忆1、电解质是指在_____________能够导电的化合物。2、电离是指电解质在_____________或__________状态下离解成____________的过程。3、原电池是_____________的装置。4、构成原电池的条件是

水溶液或熔融状态下水溶液熔融自由移动离子把化学能转化为电能两个电极、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思考回忆1、电解质是指在_____________能够导电的2探究实验1甲实验步骤如图甲所示，将用导线连接在一起的两根石墨碳棒插入盛有CuCl2溶液的U型管中，观察现象。实验现象结论

无现象没有且不能自发发生原电池反应

甲装置不满足构成原电池的条件分析原因:问题：如何改变可设计成原电池？探究实验1甲实验步骤如图甲所示，将用导线连接在一起的两根石墨3探究实验2－－如图所示，将两根石墨棒分别跟直流电源的正极和负极连接，浸入盛有CuCl2溶液的烧杯中，再接通12V直流电,观察现象。约3～5min后切断电源。CCCuCl2阴极阳极CuCl2溶液＋－探究实验2－－如图所示，将两根石墨棒分别跟直流电源的正极和负4实践探究1、向氯化铜溶液中通入直流电A：理论先行思考1：氯化铜溶液中含有哪些微粒?思考2：在通电时这些微粒各向什么区移动？思考3：猜想在通电时在阳极和阴极各会发生什么样的电极反应？产物可能是哪些？阳离子：Cu2+H+

阴离子：Cl-OH-Cu2+H+向阴极区移动；Cl-OH-向阳极区移动Cl-→Cl2↑OH-→O2↑

H2OH++OH-

CuCl2＝Cu2++2Cl-

阴极区：Cu2+→CuH+→H2↑阳极区：实践探究1、向氯化铜溶液中通入直流电A：理论先行思考1：氯化5《电解池》第二课时课件6实验结果交流B.实验记录实验现象产物验证产物确定有气泡逸出有红色固体析出氯气铜不能使带火星木条复燃使淀粉碘化钾试纸变蓝—————氧气？氢气？阴极阳极结论：电解质溶液在通直流电时有新物质生成，在电流的作用下发生了化学变化——这种变化称作电解实验结果交流B.实验记录实验现象产物验证产物确定有气泡逸71.电解：

使直流电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：①直流电源；阴极:与电源负极相连（得电子）[还原反应]阳极:与电源正极相连（失电子）[氧化反应]②阴、阳电极③电解质溶液或熔融电解质；2.电解池：电能转变为化学能的装置。CC一、电解原理④形成闭合回路。1.电解： 使直流电通过电解质溶液而在阴、阳两极引起

8H+OH-阴极阳极电解质先电离后电解；导电过程就是电解过程。2Cl--2e-=Cl2↑

(氧化反应)Cu2++2e-=Cu

(还原反应)总反应：CuCl2Cu+Cl2↑电解阴极不参与电解反应；活性阳极先于阴离子放电。惰性电极：石墨、金、铂活性电极：石墨、金、铂以外的金属阳离子得电子，放电e-e-阴离子失电子，放电氧化性强的先得电子还原性强的先失电子4、电解池工作原理H+OH-阴极阳极电解质先电离后电解；导电过程就是电解过程。9

阴离子失去电子,阳离子得到电子的过程叫放电。影响离子放电的因素：离子得失电子的能力离子的浓度5.放电能力思考?Cu2+和H+都向阴极移动，Cl—和OH—都向阳极移动，为何是Cu2+和Cl—放电，而H+和OH—却不放电呢？阴离子失去电子,阳离子得到电子的过程叫放电。影响离子放电的10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)>NO3－>SO42－>F－

阳极：还原性强的离子先失电子练习：判断用石墨作电极电解饱和NaCl溶液的电极放电微粒？金属阳极先放电，离子后放电阴极：Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+>Zn2+>H+>Al3+>Mg2+>Na+（酸）（水）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11思考与讨论1、在AgNO3、Hg(NO3)2、Cu(NO3)2的混合溶液中，通电后，首先在阴极得到电子的是什么离子？2、在CuCl2、CuBr2、CuI2的混合溶液中，当通电后，首先在阳极失去电子的是什么离子？思考与讨论12①离子移动通电前：CuCl2=Cu2++2Cl－，Cu2+、Cl－为自由移动的离子；通电后：Cu2+Ｈ＋移向阴极，Cl－ＯＨ－移向阳极；②电极反应：2Cl－

－2e－=Cl2↑（氧化反应）Cu2+＋2e－=Cu（还原反应）总反应式：CuCl2Cu+Cl2↑电解Ⅰ通电前－＋阴极阳极Ⅱ通电后6．实验微观解释阳极：阴极：①离子移动通电后：Cu2+Ｈ＋移向阴极，②电极反应：13Cu2+oooooooooooooooooooo

－＋－＋阴极阳极CuCl2ooooooooooooooooooooooo电解氯化铜溶液实验装置e-e-单击电子流动③电解池中离子和电子的移动方向

Cu2+oooooooooooooooooooo－14结一结：①电极反应：阳氧化、阴还原②离子流向：异性相吸③电子流向：电子从负极流向阴极，经溶液离子导电，再从阳极流回正极(阳氧)结一结：①电极反应：阳氧化、阴还原②离子流向：异性相吸③电15思考?电解硫酸钠溶液中会有怎样的结果：

H2O

H++OH—

Na2SO4

＝2Na++SO4

2—离子放电的顺序阳离子阴离子H+

>Na+OH－>SO42－4OH－－4e－＝2H2O+O2↑4H++4e－＝2H2↑总反应：2H2O＝＝O2↑+2H2↑电解阳极：阴极：结论：电解Na2SO4溶液的本质是电解水。思考?电解硫酸钠溶液中会有怎样的结果：H2OH161.分析溶液中存在的所有离子（包括水的电离）及阳极材料、并分成阳离子组和阴离子组。2.根据放电规律，阳离子在阴极发生还原反应，而阴离子（或阳极材料）在阳极发生氧化反应，完成电极反应式。（注意得失电子守恒）3.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）6、写电极反应【方法小结】1.分析溶液中存在的所有离子（包括水的电离）及阳极材料、并分17

[例]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:想一想、做一做

阳极：4OH--4e-＝2H2O+O2↑或(4H2O4H++4OH-)

阴极：2Cu2++4e-＝2Cu

电解总反应式：2Cu2++2H2O＝Cu+O2↑+4H+阳极：2Cl--2e-=Cl2↑阴极：2H++2e-=H2↑或(2H2O2H++2OH-)总反应方程式：2Cl-+2H2O=Cl2↑+H2↑+2OH-电解想一想，H+应该在哪一极生成？OH-在哪一极？?将石墨电极换成铜电极呢？[例]以石墨碳棒为电极，请写出分别电解下列溶液时,在阴、18第四章电化学基础第三节电解池高二化学组7/28/2023第二课时第四章电化学基础第三节电解池高二化学组7/28/20219练习：以碳棒为电极，电解下列溶液，写出电极反应式1、CuCl2HCl2、Na2SO4、H2SO4、NaOH3、NaCl，K2S4、AgNO3、CuSO4实例电极反应浓度pH复原练习：以碳棒为电极，电解下列溶液，写出电极反应式实例电极反应20三、电解规律(用惰性电极电解时)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等溶液阳极：4OH－－4e－＝2H2O+O2↑阴极：4H++4e－＝2H2↑总反应：2H2O＝＝O2↑+2H2↑电解

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：电解水例如：电解硫酸钠溶液增大水1、电解水型：三、电解规律(用惰性电极电解时)电解含氧酸、强碱溶液、活泼金21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

(通入一定量的HCl气体)阳极：2Cl－－2e－＝Cl2↑阴极：2H++2e－＝H2↑总反应：2HCl＝＝Cl2↑+H2↑电解电解盐酸实质：电解质本身被电解减小溶质2、电解电解质本身型：电解无氧酸溶液(氢氟酸除外)、不活泼金属的电解后溶液中22电解不活泼金属的含氧酸盐时，电解质和水都有一部分被电解，如电解CuSO4溶液、AgNO3溶液等。阳极：4OH－－4e－＝2H2O+O2↑阴极：2Cu2++4e－＝2Cu总反应：2CuSO4+2H2O＝2Cu+O2↑+2H2SO4

电解电解后原溶液中溶质的质量分数减小，若要恢复原来的组成和浓度，需加入一定量金属氧化物。电解CuSO4溶液3、放氧生酸型

：电解不活泼金属的含氧酸盐时，电解质和水都阳极：4OH－－23电解活泼金属的无氧酸盐溶液时，电解质和水都有一部分被电解，如电解NaCl溶液等。电解后原溶液中溶质的质量分数减小，若要恢复原来的组成和浓度，需通入一定量的HCl。阳极(C)：2Cl－－2e－＝Cl2↑阴极(C)：2H++2e－＝H2↑总反应：2NaCl+2H2O＝＝2NaOH+Cl2↑+H2↑电解4、放氢生碱型电解活泼金属的无氧酸盐溶液时，电解质和水电解后原溶液中溶质24电解质溶液电解规律（惰性电极）阳极：S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根>F-

ⅠⅢⅡⅣⅠ与Ⅲ区：电解本身型如CuCl2Ⅰ与Ⅳ区：放氢生碱型如NaClⅡ与Ⅲ区：放氧生酸型如CuSO4、AgNO3Ⅱ与Ⅳ区：电解水型如Na2SO4、H2SO4、NaOH阴极：Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+电解质溶液电解规律（惰性电极）阳极：S2->I-255、活泼金属电极作阳极金属电极作阳极时，阳极反应总是金属电极发生失电子的反应（即氧化反应）。例：以铜作电极电解CuCl2溶液阴极：Cu2++2e－＝Cu阳极:Cu－2e－＝Cu2+5、活泼金属电极作阳极金属电极作阳极时，阳极反应总是金属电极262、以Cu为阴极，Ag为阳极，电解AgNO3，画出电解池，标出电极，写出电极反应。练习1、用石墨电极电解饱和的NaCl溶液：（1）（食盐水中加有酚酞）实验现象如何？（2）写出电极反应和总反应。3、以Fe为阴极，Cu为阳极，电解CuSO4，画出电解池，标出电极名称，写出电极反应。2、以Cu为阴极，Ag为阳极，电解AgNO3，画出电解池，标27第四章电化学基础第三节电解池高二化学组7/28/2023第三课时第四章电化学基础第三节电解池高二化学组7/28/20228

（1）在NaCl溶液中,NaCl电离出

，H2O电离出

。通电后，在电场的作用下，

向阴极移动，

向阳极移动。在阳极，由于

容易失去电子，被氧化生成

。阳极方程式：

;（2）在阴极，由于

容易得到电子被还原生成

．使H2O电离向右移动，因此阴极

浓度增大，PH

。阴极方程式：

。

2Cl--2e-=Cl22H++2e-=H2Na+、Cl-H+、OH-Cl-、OH-Cl-Cl2H+H2OH-增大Na+、H+四、电解原理的应用1、氯碱工业

电解饱和食盐水以制造烧碱、氯气和氢气。2Cl--2e-=Cl22H++2e-29总化学方程式：

;总离子方程式:

.(3)电解前向溶液中滴加酚酞，通电后现象为：___________

，两极极板上都有气体产生，如何检验气体的种类？

阴极附近的溶液无色变为红色阳极:产生刺激气体使湿润KI淀粉试纸变蓝色.阴极:产生无色、无味气体总化学方程式：30(2)避免生成物H2和Cl2混合,因为:

.(1)避免Cl2接触NaOH溶液会反应,使产品不纯,反应方程式:

.第一个问题:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O混合遇火或遇强光爆炸解决方法:使用离子交换膜电解饱和食盐水必须解决两个主要问题:(1)避免Cl2接触NaOH溶液会反应,使产品不纯,第一个问31提示：第二个问题：精制食盐水

由于粗盐中含有泥沙、Ca2+、Mg2+、

Fe3+、SO42—等杂质，会在碱液中形成沉淀从而损坏离子交换膜，那么如何除去这些杂质呢？3、所有试剂只有过量才能除尽，你能设计一个合理的顺序逐一除杂吗？2、用什么试剂除去Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42—1、用什么方法除去泥沙？提示：第二个问题：精制食盐水由于粗盐中含有泥沙32泥沙、Na+、Cl-、Mg2+、Ca2+、Fe3+、SO42-Na+、Cl-、.Mg2+、Ca2+、Fe3+、SO42-Na+、Cl-、Mg2+、Ca2+、Fe3+、引入Ba2+

Na+、Cl-、Ca2+、Ba2+、引入OH-Na+、Cl-、CO32-、OH-Na+、Cl-沉降除泥沙略过量BaCl2溶液除SO42-略过量Na2CO3溶液除Ca2+.

Ba2+

略过量NaOH溶液除Fe3+,

Mg2+

适量HCl溶液调节PH除CO32-、OH-泥沙、Na+、Cl-、Mg2+、Ca2+、Fe3+、33练习：1、以C为电极，电解CuSO4，写出电极反应2、若以Cu为电极呢？电解CuSO4，写出电极反应（粗铜含Zn、Fe、Ni、Ag、Au等）Cu粗CuCC练习：1、以C为电极，电解CuSO4，Cu粗CuCC342、铜的电解精炼⑴粗铜所含的杂质Zn、Fe、Ni、Ag、Au等+纯铜粗铜－CuSO4溶液⑵粗铜的精炼以粗铜为阳极，以纯铜为阴极，以CuSO4溶液为电解液进行电解阳极：Zn－2e－＝Zn2+Fe－2e－＝Fe2+Ni－2e－＝Ni2+Cu－2e－＝Cu2+

阴极：Cu2++2e－＝Cu思考：粗铜中的杂质为什么能除去？2、铜的电解精炼⑴粗铜所含的杂质Zn、Fe、Ni、Ag、Au35练习：如图电解CuSO4，画出电解池，标出电极名称，写出电极反应CuFe练习：如图电解CuSO4，CuFe363、电镀⑴、概念：应用电解原理在某些金属表面镀上一层其它金属或合金的过程。⑵、电镀池形成条件+镀件镀层金属－含镀层金属离子的盐溶液①镀件作阴极②镀层金属作阳极③含镀层金属阳离子的盐溶液作电解液⑶、电镀的特点电镀液的组成及酸碱性保持不变3、电镀⑴、概念：应用电解原理在某些金属表面镀上一层⑵、电镀374、电冶金（使用电解法冶炼像钠、镁、铝等活泼金属的方法）（1）制取金属钠电解熔融状态的氯化钠。通直流电后，阳极：2Cl-－2e-==Cl2↑阴极：2Na++2e-==2Na总反应：2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑结论：电解法是冶炼金属的一种重要方法，是最强有力的氧化还原的手段。4、电冶金（使用电解法冶炼像钠、镁、铝等活泼金属的方法）（138电解熔融氯化钠制钠电解熔融氯化钠制钠39电冶金（使用电解法冶炼像钠、镁、铝等活泼金属的方法）（2）制取金属铝电解熔融状态的氧化铝。阳极：6O2-－12e-==3O2↑阴极：4Al3++12e-==4Al总反应：2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑冰晶石电冶金（使用电解法冶炼像钠、镁、铝等活泼金属的（2）制取金属40原电池、电解池、电镀池判定规律1、若无外接电源，可能是原电池，然后依据原电池的形成条件分析判定，主要思路是“三看”先看电极：两极为导体且活泼性不同再看溶液：两极插入电解质溶液中后看回路：形成闭合回路或两极接触2、若有外接电源，两极插入电解质溶液中，则可能是电解池或电镀池。当阳极金属与电解质溶液中的金属阳离子相同，则为电镀池，其余情况为电解池。讨论：比较电解池和原电池的异同~~~~~~原电池、电解池、电镀池判定规律1、若无外接电41装置原电池电解池实例

原理

形成条

电极名称

电子流向

电流方向

电极反应

能量转化

应用

发生氧化还原反应，从而形成电流电流通过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）

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+