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文档简介
1、1、第四章电化学基础,第二节:电池,2、思考,1、电解质是指用_导电的化合物。 2 .电离是指在电解质处于分离状态的过程。 3、一次电池是指装置。 4、构成一次电池的条件是,在水溶液或熔融状态下,水溶液熔融,离子自由移动,化学能转换成电能,形成两个电极,电解质溶液闭合的电路,自发地发生氧化还原反应,3、探究实验,-,如图所示,将两根石墨棒分别转换成直流电源的正极和负极大约35分钟后关闭电源。CuCl2溶液,电极1,电极2,4,实践性探索,1,在氯化铜溶液中流过直流电流,a :理论先行,1 :考虑氯化铜溶液中包含的微粒的思考2 :通电时,你认为两极会发生什么样的电极反应? 生成物可能是什么? 阳
2、离子: Cu2 H阴离子: Cl- OH-、cl -Cl2,oh -O2,h、H2O H OH-、CuCl2=Cu2 2Cl-、电极区1 :Cu2 Cu H H2电极区2 :5、实验结果交流、实验记录、气泡脱离、红色固体析出、盐氢?电极2、电极1、6、离子移动通电前: CuCl2=Cu2 2Cl-、Cu2、Cl-为自由移动离子; 通电后: Cu2 H移动到阴极,Cl- OH-移动到阳极电极反应:2Cl- - 2e-=Cl2(氧化反应),Cu2 2e-=Cu 、573; 点击电解氯化铜溶液的实验装置,e-,e-,电子的流动,电解槽中的离子和电子的移动方向,8,1 .电解:使直流通过电解液在阴、阳
3、两极发生氧化还原反应的过程叫做电解。 3 .构成电解池的条件:是电能变化为化能的装置! 直流电源、与电源负极连接的电极是阴极,与电源正极连接的电极是阳极、阴、阳电极、电解质溶液或熔融电解质; 2 .电解池:电能转化为化学能的装置。 一、电池,9,4,电解的本质:阳极(连接一次电池的正极):发生氧化反应的阴极(连接一次电池的负极):发生还原反应:一个概念:阴离子失去电子,阳离子得到电子的过程称为放电。 想一想:离子有在阴、阳两极放电的顺序吗? 10,1,放电规律:阴极:氧化性强的离子先获得电子,金属不活性的阳离子氧化性越强,容易获得电子。 金属S2-I-Br-Cl-OH-(水)氧酸根F-,阳极:
4、还原性强的离子先失去电子,Ag Hg2 Fe3 Cu2 Zn2 H (水) Pb2 Fe2 Na Ca 2 K,电解规则,把握,11,电解规则2 :电极材料的分类: (1)惰性电极C Pt Au (2)。 12、结:电极反应:阳氧化,阴还原,离子流动:异性相吸收,电子流动:电子从负极流向阴极,通过溶液离子传导,再次从阳极流向正极,13,思考? 如果用石墨电极电解硫酸钠溶液,会得到什么样的结果:离子放电的顺序,H Na、OH-SO42-、4oh- 4e-=2h2o 2、4h4e-=2H2 .阳极:阴极:14,1 .溶液中存在的所有离子(包括水的电离) 2 .根据放电规律,阳离子在阴极发生还原反应
5、,阴离子在阳极发生氧化反应,完成电极反应式。 (注意得失电子保存)3.从阴阳两电极反应式综合成总反应式。 (弱电解质必须保持分子的形状)、电极反应【方法的总结】、15、例以石墨碳棒为电极,将以下溶液分别电解时,请写出在阴、阳两极发生的电极反应式和综合的化学方程式。(1)NaCl溶液: (2)CuSO4溶液:考虑的话,阳极: 4oh-4e-=2h2o2,阴极:2co2o4e-=2co,电解,总反应式:2CO2 O2 H2O=CuO 2,4h阳极: 2Cl-2e-=Cl2 2 .阳极区有什么离子?阴极区域有什么离子?3、哪个离子先放电?请想想。 h应该在哪个电极生成? OH-哪里的极点? 16、电
6、池与原电池的异同,两电极连接直流电源,电解质溶液形成闭合回路,活性不同的两电极,电解质溶液形成闭合回路,形成条件,将电能转换成化学能的装置,定义,装置的例子,电池,原电池,装置,17电解单元与原单元的差异(续),电源负极电解单元负极电解单元正极电源正极、电子的流动、正极:氧化反应,溶液中的阴离子电子或电极金属电子负极:还原反应,溶液中的阳离子电子,负极:氧化反应,金属电子正极:还原电极反应,阳极:连接于电源正电极的阴极:连接于电源负电极的负极:比较活性的金属正极:比较惰性的金属(或通过电的非金属)、电极名、电解槽、一次电池、装置:18,练习:以石墨为电极,将以下的溶液电解,电极反应和电解总反应
7、式AgNO3溶液,小供牛刀! 阳极: 4OH-4e-=2H2O O2(4H2O=4H 4OH-)阴极: 4Ag 4e-=4Ag总反应式: 4Ag 2H2O=4Ag O2 4H、通电,19、(1)NaCl溶液中NaCl电离,H2O电离。 通电后,通过电场向阴极移动,向阳极移动。 在阳极,电子容易丢失,所以被氧化生成。 阳极方程式: (2)在阴极中,容易得到的电子被还原生成,H2O离子化并向右移动,因此阴极浓度增大,PH变高。 阴极方程式。Na,Cl-,h,OH-,Cl-,Cl-,Cl2,h,H2,OH-,增大,Na,h,四,电解原理的应用,1,氯碱工业将饱和盐水电解,进行碱燃烧,制造氯气和氢气。
8、 20、总化学方程式: 总离子方程式: (3)电解前向溶液中滴入苯酚酞,通电后的现象是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _,两极板上有气体产生,如何检查气体的种类? 阴极附近的溶液从无色变为红色,阳极:将湿润的碘化钾淀粉试验纸放置在阳极附近,通过产生气体使湿润的KI淀粉试验纸变为蓝色,21, 2、铜的电解精炼,、粗铜中含有的杂质、Zn、Fe、Ni、Ag、Au等,、粗铜的精炼,把粗铜作为阳极,把纯铜作为阴极,把CuSO4溶液作为电解液进行电解,阳极: Zn-2e-=zn2fe-2e-=fe2ni-2e-=ni2cu-2e-=c 电镀池的形成条件,电镀品为阴极,电镀金属为阳极,含有电镀金属阳
9、离子的盐溶液为电解液,电镀的特征,电镀液的组成和酸碱性不变,23,4,电冶金(冶炼活性金属钠,镁,铝等直流通电后,阳极:2Cl - -2e-=Cl2阴极:2Na 2e-=2Na,总反应:2NaCl (熔融)2NaCl结论:电解法是冶炼金属的重要方法,是最强的氧化还原手段。 24、3、电解规则(用惰性电极电解时);、电解氧气、强碱溶液、活性金属的氧酸盐溶液时,电解H2SO4、HNO3、NaOH、Na2SO4等溶液时,其电极反应式是:以电解后的溶液中溶质的质量分率,为了恢复到原来的浓度,要将一定量实质:电解水、解析,例如电解硫酸钠溶液、增大、水、25、电解无氧溶液(氢氟酸除外)、惰性金属的无氧盐溶
10、液,例如电解盐酸、CuCl2溶液等,为了恢复电解后溶液中的溶质的质量分数、原来的组成和浓度,需要一定量(使HCl气体一定加入阳极:2Cl - 2e-=Cl2阴极:2H 2e-=H2 电解盐酸,实质:电解质本身被电解、减少,若电解溶质、26、惰性金属的氧酸盐,则电解质和水的一部分被电解,例如CuSO4溶液、AgNO3溶液等被电解。 阳极: 4OH-4e-=2H2O O2,阴极: 2Cu2 4e-=2Cu,电解后原溶液中溶质的质量分数减少,为了恢复原来的组成和浓度,有必要加入一定量的金属氧化物。 如果电解CuSO4溶液、27、活性金属的氧酸盐溶液,则电解质和水的一部分被电解,例如是电解NaCl溶液
11、等。 电解后,原溶液中溶质的质量分数减少,为了恢复原来的组成和浓度,需要流过一定量的HCl。 阳极(C): 2Cl - 2e-=Cl2、阴极(C): 2H 2e-=H2 、28、原电池、电解槽、电镀池的判定规则,如果没有外部电源,则可能是原电池,并且根据原电池的形成条件进行分析来判定。 主要想法是“三视”首先电极:看两极导体,活性不同就看溶液:两极插入电解液后,看电路:形成闭合电路或两极接触外部电源,两极插入电解液时,有可能是电解液或电镀池。 如果阳极金属和电解质溶液中的金属阳离子相同,则为电镀池,除此之外的情况下为电解槽。 研究:比较电解单元与一次电池异同,29、发生氧化还原反应形成电流,电流发生氧化还原反应,形成两个电极、电解质溶液或熔融状态的电解质、封闭电路,自发地发生氧化还原反应,电源、电极(惰性或惰性)、电解质(水溶液或熔融状态), 电极自身正极:流入电子负极:从流过电子的外部电源开始阳极:连接电源正极阴极:连接电源负极、(外部电路)负极正极、电源负极阴极阳极电源正极、(外部电路)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(还原反应)阳极:2 CI- - 2e
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