g高中化學(xué)選修四-第四章第三節(jié)《電解池》課件

1、第四章第四章 電化學(xué)基礎(chǔ)電化學(xué)基礎(chǔ)第三節(jié)第三節(jié) 電解池（電解池（3課時）課時）人教版選修人教版選修4 4 化學(xué)反應(yīng)原理化學(xué)反應(yīng)原理麟游中學(xué)麟游中學(xué) 王紅麗王紅麗 第三節(jié)第三節(jié) 電解池電解池（第一課時：電解原理）（第一課時：電解原理）復(fù)習(xí)回顧復(fù)習(xí)回顧原電池：將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置。原電池：將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置。想一想：構(gòu)成原電想一想：構(gòu)成原電池的條件是什么池的條件是什么?ZnCuCuCl2溶液溶液ee兩個活性不同的電極兩個活性不同的電極電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液(一般與活潑性強(qiáng)一般與活潑性強(qiáng)的電極能發(fā)生氧化還原反應(yīng)的電極能發(fā)生氧化還原反應(yīng))形成閉合回路形成閉合回路 (4) (4)自發(fā)進(jìn)行的氧化還

2、原反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)聯(lián)想聯(lián)想*質(zhì)疑質(zhì)疑 G Zn Cu CCCuCl2溶液溶液負(fù)極：負(fù)極：正極：正極：電池總反應(yīng)：電池總反應(yīng)：CuCl2溶液溶液如果把兩根石墨棒作電極插入如果把兩根石墨棒作電極插入CuCl2 溶液中，外接直流電源，溶液中，外接直流電源，這還是原電池裝置嗎？這還是原電池裝置嗎？復(fù)習(xí)回顧復(fù)習(xí)回顧寫一寫：原電池的電寫一寫：原電池的電極反應(yīng)式極反應(yīng)式?Zn 2e- = Zn2+Cu2+ 2e- = CuZn+Cu2+ = Zn2+Cuee復(fù)習(xí)回顧復(fù)習(xí)回顧這個過程消耗了電能實現(xiàn)了水的分解這個過程消耗了電能實現(xiàn)了水的分解反應(yīng)，應(yīng)用了什么原理呢？。反應(yīng)，應(yīng)用了什么原理呢？。電解水實驗

3、電解水實驗電極電極石墨石墨現(xiàn)象現(xiàn)象兩級均有氣體產(chǎn)生，兩級均有氣體產(chǎn)生，且體積比約為且體積比約為2：1產(chǎn)物產(chǎn)物氫氣氫氣 氧氣氧氣 反應(yīng)類型反應(yīng)類型氧化氧化還原反應(yīng)還原反應(yīng)CuCl2溶液在電流的作用下發(fā)生了溶液在電流的作用下發(fā)生了化學(xué)變化，分解生成了化學(xué)變化，分解生成了Cu和和Cl2一、電解原理一、電解原理（以電解氯化銅為例）（以電解氯化銅為例）實驗實驗4-2：用惰性用惰性(石墨石墨)電極電解氯化銅溶液電極電解氯化銅溶液陰極陰極陽極陽極氯氯氣氣銅銅CuCl2溶液溶液有氣泡，氣體有刺有氣泡，氣體有刺激性氣味，并能使激性氣味，并能使 濕潤的濕潤的KI-淀淀 粉試紙變藍(lán)粉試紙變藍(lán)碳棒上有一層紅色碳棒上有

4、一層紅色的物質(zhì)析出的物質(zhì)析出現(xiàn)象：現(xiàn)象： 陰極：陰極： 陽極：陽極：銅銅Cl2 結(jié)論：結(jié)論：電解氯化銅溶液微觀模擬電解氯化銅溶液微觀模擬實驗分析：實驗分析：第三節(jié)第三節(jié) 電解池電解池一、電解原理一、電解原理1、電解：、電解： 使電流通過電解質(zhì)溶液而在陰、使電流通過電解質(zhì)溶液而在陰、陽兩極引起氧化還原反應(yīng)的過程。陽兩極引起氧化還原反應(yīng)的過程。2、電解池（、電解池（電解槽電解槽）：）：把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置注意：注意：電流必須是電流必須是直流直流而不是交流。而不是交流。 熔融態(tài)熔融態(tài)的電解質(zhì)也能被電解。的電解質(zhì)也能被電解?！舅伎妓伎? 1】電解池的兩極是怎樣確定的？電解池

5、的兩極是怎樣確定的？ 、兩個電極及電極反應(yīng)、兩個電極及電極反應(yīng)陰極陰極：與電源：與電源負(fù)極負(fù)極相連相連電子流進(jìn)電子流進(jìn)還原還原反應(yīng)反應(yīng)陽極陽極：與電源：與電源正極正極相連相連電子流出電子流出氧化氧化反應(yīng)反應(yīng)、兩個電極的確定及電極反應(yīng)、兩個電極的確定及電極反應(yīng)eeCCCuCl2溶液溶液陰極陰極陽極陽極、兩個電極的類型：、兩個電極的類型：惰性電極惰性電極(鉑、金、石墨鉑、金、石墨)：僅僅導(dǎo)電，不參與反應(yīng)僅僅導(dǎo)電，不參與反應(yīng)活性電極活性電極(除鉑、金外的金屬除鉑、金外的金屬)：既可以導(dǎo)電、又可以參與電極反應(yīng)既可以導(dǎo)電、又可以參與電極反應(yīng)惰性電極與活性電極惰性電極與活性電極【思考思考2 2】形成電解池

6、的條件是什么？形成電解池的條件是什么？ CuCuCuCl2溶液溶液陰極陰極陽極陽極CCCuCl2溶液溶液陰極陰極陽極陽極【思考思考3 3】在電解過程中，電子、離子在電解過程中，電子、離子是如何形成閉合回路的？是如何形成閉合回路的？ 5.5.電子的流向電子的流向: : 電子從外加電子從外加電源的負(fù)極流出，流到電電源的負(fù)極流出，流到電解池的陰極，再從陽極流解池的陰極，再從陽極流回電源正極。回電源正極。（注意：電（注意：電子只在外電路定向移動，子只在外電路定向移動，不能從溶液中移動）不能從溶液中移動）6.6.離子定向移動的方向離子定向移動的方向: :陽離子陽離子向向陰極陰極移動移動, , 陰離子陰離

7、子向向陽極陽極移動。移動?！舅伎妓伎? 4】電解質(zhì)溶液導(dǎo)電的實質(zhì)是什么？電解質(zhì)溶液導(dǎo)電的實質(zhì)是什么？ eeCCCuCl2溶液溶液陰極陰極陽極陽極7、電解質(zhì)溶液導(dǎo)電的、電解質(zhì)溶液導(dǎo)電的實質(zhì)實質(zhì) 對電解質(zhì)溶液（或熔融態(tài)電解質(zhì)）通電時，對電解質(zhì)溶液（或熔融態(tài)電解質(zhì)）通電時，電電子子從電源的從電源的負(fù)極負(fù)極沿導(dǎo)線流入電解池的沿導(dǎo)線流入電解池的陰極陰極，電，電解質(zhì)的解質(zhì)的陽離子陽離子移向移向陰極陰極得電子發(fā)生得電子發(fā)生還原反應(yīng)還原反應(yīng)；電解質(zhì)的電解質(zhì)的陰離子陰離子移向移向陽極陽極失去電子（有的是組失去電子（有的是組成成陽極的金屬原子陽極的金屬原子失去電子）發(fā)生失去電子）發(fā)生氧化反應(yīng)氧化反應(yīng)，電子電子從電

8、解池的從電解池的陽極流出陽極流出，并沿導(dǎo)線流回，并沿導(dǎo)線流回電源電源的正極的正極。這樣，電流就依靠電解質(zhì)溶液（或熔。這樣，電流就依靠電解質(zhì)溶液（或熔融態(tài)電解質(zhì)）里陰、陽離子的定向移動而通過融態(tài)電解質(zhì)）里陰、陽離子的定向移動而通過溶液（或熔融態(tài)電解質(zhì)），所以電解質(zhì)溶液溶液（或熔融態(tài)電解質(zhì)），所以電解質(zhì)溶液（或熔融態(tài)電解質(zhì)）的（或熔融態(tài)電解質(zhì)）的導(dǎo)電過程導(dǎo)電過程，就是電解質(zhì)就是電解質(zhì)溶液（或熔融態(tài)電解質(zhì)）的電解過程。溶液（或熔融態(tài)電解質(zhì)）的電解過程。【思考思考5 5】如何書寫電極反應(yīng)方程式和總方程式？如何書寫電極反應(yīng)方程式和總方程式？電極產(chǎn)物反思電極產(chǎn)物反思為什么不是為什么不是氧氣呢？氧氣呢？為什

9、么不產(chǎn)為什么不產(chǎn)生氫氣呢？生氫氣呢？失電子能力：失電子能力：Cl-OH-得電子能力：得電子能力：Cu2+H+放電能力放電次序通式：通式：陰極：陰極：氧化劑氧化劑ne-=還原產(chǎn)物還原產(chǎn)物陽極：陽極：還原劑還原劑ne-=氧化產(chǎn)物氧化產(chǎn)物總電解反應(yīng)式：陰陽極反應(yīng)式相加所得的式子總電解反應(yīng)式：陰陽極反應(yīng)式相加所得的式子（考慮電子守恒考慮電子守恒）、電極反應(yīng)式的書寫：、電極反應(yīng)式的書寫：（以電解（以電解CuCl2 為例）為例）eeCCCuCl2溶液溶液陰極陰極陽極陽極陽離子移向陰極放電，陽離子移向陰極放電，陰離子移向陽極放電陰離子移向陽極放電陰極陰極：Cu2+2e-Cu 還原反應(yīng)還原反應(yīng)陽極陽極：2Cl

10、- -2e- Cl2 氧化反應(yīng)氧化反應(yīng)總反應(yīng)式：總反應(yīng)式： CuCl2 Cu+Cl2 電解電解鞏固練習(xí)鞏固練習(xí) 分析下圖，哪個是原電池，哪個是電解池。陰陽離子定向移動，陰陽離子定向移動，在兩極上失得電子成在兩極上失得電子成為原子或分子。如：為原子或分子。如：CuClCuCl2 2=Cu+Cl=Cu+Cl2 2電離電離 電解電解 條件條件過過程程 特點特點 聯(lián)系聯(lián)系 通電通電電解質(zhì)溶于水或電解質(zhì)溶于水或受熱融化狀態(tài)受熱融化狀態(tài) 電解質(zhì)電離后，電解質(zhì)電離后，再通直流電再通直流電電解質(zhì)電離成為自電解質(zhì)電離成為自由移動的離子例：由移動的離子例：CuClCuCl2 2=Cu=Cu2+2+2Cl+2Cl-

11、 -只產(chǎn)生自由移動只產(chǎn)生自由移動的離子的離子 發(fā)生氧化還原反應(yīng)發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成了新物質(zhì)生成了新物質(zhì) 電解必須建立在電離的基礎(chǔ)上電解必須建立在電離的基礎(chǔ)上 【思考思考1616】電解池與原電池有哪些異同呢？電解池與原電池有哪些異同呢？ 小結(jié)小結(jié)2：電解與電離比較：電解與電離比較：比較內(nèi)容比較內(nèi)容原電池原電池電解池電解池能量轉(zhuǎn)換能量轉(zhuǎn)換能否自發(fā)能否自發(fā)兩兩個個電電極極電池內(nèi)離子電池內(nèi)離子的遷移方向的遷移方向電子流向電子流向構(gòu)成條件構(gòu)成條件相似之處相似之處化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能反應(yīng)不自發(fā)反應(yīng)不自發(fā)反應(yīng)自發(fā)反應(yīng)自發(fā)連接電源的正極，連接電源的正極，作為陽極作為

12、陽極相對活潑的金屬相對活潑的金屬作為負(fù)極作為負(fù)極連接電源的負(fù)極，連接電源的負(fù)極，作為陰極作為陰極相對不活潑的金屬相對不活潑的金屬或石墨作為正極或石墨作為正極陰離子向陽極遷移，陰離子向陽極遷移，陽離子向陰極遷移陽離子向陰極遷移陰離子向負(fù)極遷移，陰離子向負(fù)極遷移，陽離子向正極遷移陽離子向正極遷移兩個電極、電解質(zhì)溶液形成閉合回路。兩個電極、電解質(zhì)溶液形成閉合回路。電解池有外電源，原電池?zé)o需外電源。電解池有外電源，原電池?zé)o需外電源。比比 較：較：氧化反應(yīng)氧化反應(yīng)失去電子失去電子還原反應(yīng)還原反應(yīng)獲得電子獲得電子負(fù)極負(fù)極正極正極負(fù)極負(fù)極陰極，陽極陰極，陽極正極正極均發(fā)生氧化還原反應(yīng)，且在同一裝置中兩個電極

13、反應(yīng)均發(fā)生氧化還原反應(yīng)，且在同一裝置中兩個電極反應(yīng)過程中轉(zhuǎn)移電子總數(shù)相等過程中轉(zhuǎn)移電子總數(shù)相等第三節(jié)第三節(jié) 電解池電解池（第二課時：電解規(guī)律及電極（第二課時：電解規(guī)律及電極反應(yīng)書寫）反應(yīng)書寫）加加CuCl2變小變小【思考思考6 6】電解后氯化銅的濃度如何變化？電解后氯化銅的濃度如何變化？【思考思考7 7】若要使電解質(zhì)溶液復(fù)原，怎么辦？若要使電解質(zhì)溶液復(fù)原，怎么辦？【思考思考8 8】什么叫放電？什么叫放電？【思考思考9】為什么為什么Cu2+、Cl-放電，而不是放電，而不是 H+和和OH-？ 【思考思考1010】陰陽離子的放電順序是什么？陰陽離子的放電順序是什么？1.1.離子放電順序：離子放電順序

14、： 無論是惰性電極還是活性電極都不參與電極無論是惰性電極還是活性電極都不參與電極反應(yīng)，發(fā)生反應(yīng)的是溶液中的陽離子。陽離子在反應(yīng)，發(fā)生反應(yīng)的是溶液中的陽離子。陽離子在陰極上放電順序是：陰極上放電順序是：陰極陰極: : 活性材料作電極時：活性材料作電極時：金屬在陽極失電金屬在陽極失電子被氧化成陽離子進(jìn)入溶液，陰離子不容易在電子被氧化成陽離子進(jìn)入溶液，陰離子不容易在電極上放電。極上放電。 用惰性電極用惰性電極(Pt(Pt、AuAu、石墨、鈦等、石墨、鈦等) )時：時：溶液溶液中陰離子的放電順序是：中陰離子的放電順序是：陽極：陽極：【思考思考1111】電解氯化銅溶液時，溶液中電解氯化銅溶液時，溶液中C

15、uCu2 2和和ClCl放放電基本完畢后，電解過程是否也就停止了呢？電基本完畢后，電解過程是否也就停止了呢？ 溶液中溶液中Cu2+和和Cl放電完畢后，原溶液變?yōu)榉烹娡戤吅?，原溶液變?yōu)榧兯?，此時，在純水中存在純水，此時，在純水中存在H+和和OH， H+在陰在陰極放電，極放電，OH在陽極放電，實際上是電解水的過在陽極放電，實際上是電解水的過程，所以：程，所以：陰極：陰極：4H+ + 4e = 2H2 陽極：陽極：4OH 4e =2H2O + O2 總反應(yīng)：總反應(yīng)：2H2O = 2H2 + O2 電解電解（1）溶液中所含陽離子：）溶液中所含陽離子：H+、Na+， 放電順序：放電順序：H+ Na+ 陰

16、極：陰極：2H+ + 2e =H2（2）溶液中所含陰離子：）溶液中所含陰離子：OH、Cl，放電順序：放電順序：Cl OH陽陽 極：極：2Cl 2e = Cl2 總反應(yīng)：總反應(yīng)： 2NaCl + 2H2O = 2NaOH + H2 + Cl2 【思考思考1313】氯化鈉溶液換成熔融的氯化鈉，氯化鈉溶液換成熔融的氯化鈉，其結(jié)果又如何呢？寫出電極反應(yīng)。其結(jié)果又如何呢？寫出電極反應(yīng)。電解電解【思考思考1212】在電解氯化銅溶液的裝置中，若把在電解氯化銅溶液的裝置中，若把電解質(zhì)換成氯化鈉，其結(jié)果又如何呢？寫出電電解質(zhì)換成氯化鈉，其結(jié)果又如何呢？寫出電極反應(yīng)。極反應(yīng)。 熔融的氯化鈉中有熔融的氯化鈉中有Na

17、+和和Cl ，Na+在在陰極放電生成金屬鈉，陰極放電生成金屬鈉，Cl在陽極放電生成在陽極放電生成氯氣。氯氣。陰極陰極：2Na+ +2e- = 2Na （氧化反應(yīng)）（氧化反應(yīng)）陽極陽極：2Cl- -2e- = Cl2 （還原反應(yīng)）（還原反應(yīng)）總式：總式： 2NaCl 2Na+Cl2 電解陰極陰極陽極陽極氯氯氣氣鈉鈉熔融熔融NaCl 8：電解規(guī)律電解規(guī)律陰極陰極陽極陽極氯氯氣氣銅銅陽極：陽極：2Cl-2 e- =Cl2陰極：陰極：Cu2+ 2e-=2Cu減小減小增大增大CuCl2CuCl2溶液溶液 CuCl2 Cu+Cl2 電解實例實例電極反應(yīng)電極反應(yīng) 濃度濃度PH值值復(fù)原措復(fù)原措施施CuCl2

18、陽極陽極陰極陰極氧氧氣氣氫氫氣氣實例實例電極反應(yīng)電極反應(yīng) 濃度濃度PH值值復(fù)原復(fù)原Na2SO4 實例實例電極反應(yīng)電極反應(yīng) 濃度濃度PH值值復(fù)原復(fù)原Na2SO4 陽極陽極: 4OH- - 4e- =2H2O+O2 陰極陰極: 4H + 4e- = 2H2 變大變大不不變變 加加H2ONa2SO4溶液溶液2H2O 2H2 + O2 電解陽極陽極陰極陰極氯氯氣氣氫氫氣氣實例實例電極反應(yīng)電極反應(yīng) 濃度濃度PH值值復(fù)原復(fù)原NaCl 陽極陽極: 2Cl- - 2e- = Cl 2陰極陰極: 2H + 2e- =H2 2NaCl+2H2O 2NaOH+H2 + Cl2 電解減小減小增增大大 加加HClNaC

19、l溶液溶液實例實例電極反應(yīng)電極反應(yīng)濃度濃度PH值值復(fù)原復(fù)原CuSO4陽極陽極陰極陰極氧氧氣氣銅銅陽極陽極: 4OH- - 4e- = 2H2O+O2 陰極：陰極：Cu2+ 2e- = Cu減小減小減小減小 加加CuOCuSO4溶液溶液 2CuSO4+ 2H2O 2Cu +O2 + 2H2SO4電解電解規(guī)律（惰性電極）小結(jié)電解規(guī)律（惰性電極）小結(jié)1 1. .電解本身型電解本身型 如如CuClCuCl2 2 、HClHCl等等2.電解水型電解水型 如如Na2SO4、H2SO4 、NaOH等等3 3. .放氫生堿型放氫生堿型 如如NaCl、KI等等4.4.放氧生酸型放氧生酸型 如如CuSO4、AgN

20、O3等等 電解質(zhì)溶液用惰性電極電解的示例電解質(zhì)溶液用惰性電極電解的示例：電解電解類型類型舉舉 例例電極反應(yīng)電極反應(yīng)溶液溶液PH變化變化溶液溶液復(fù)原復(fù)原方法方法物質(zhì)類別物質(zhì)類別實例實例電電解水解水型型 僅溶僅溶質(zhì)電質(zhì)電 解解 溶質(zhì)溶質(zhì)和溶和溶劑都劑都電解電解 含氧酸含氧酸H2SO4強(qiáng)堿強(qiáng)堿NaOH活潑金屬的活潑金屬的含氧酸鹽含氧酸鹽Na2SO4無氧酸無氧酸HCl陰極陰極:4H+ + 4e- = 2H2陽極陽極:4OH-4e-=O2+2H2O減小減小增大增大不變不變H2O陽極陽極:2Cl- 2e-=Cl2陰極陰極:2H+2e- = H2增大增大HCl不活潑金屬不活潑金屬的無氧酸鹽的無氧酸鹽CuCl

21、2陽極陽極:2Cl- 2e- =Cl2陰極陰極:Cu2+2e- = Cu增大增大CuCl2活潑金屬的活潑金屬的無氧酸鹽無氧酸鹽NaCl陽極陽極:2Cl-2e- =Cl2陰極陰極:2H+2e- = H2增大增大HCl不活潑金屬不活潑金屬的含氧酸鹽的含氧酸鹽CuSO4陽極陽極:4OH-4e-=O2+2H2O陰極陰極:2Cu2+4e- = 2Cu減小減小CuO放氫生堿放氧生酸小結(jié)：小結(jié)：1.分析電解反應(yīng)分析電解反應(yīng)(用惰性電極時用惰性電極時)的一般思路：的一般思路：明確溶液中存在哪些離子明確溶液中存在哪些離子根據(jù)陽極氧化、陰極還原以及氧化性、還原性根據(jù)陽極氧化、陰極還原以及氧化性、還原性強(qiáng)弱判斷離子

22、的放電順序，最后分析得出產(chǎn)物強(qiáng)弱判斷離子的放電順序，最后分析得出產(chǎn)物確定移向陰陽兩極附近的離子確定移向陰陽兩極附近的離子2.若為活性電極時，陽極的金屬電極發(fā)生氧化反應(yīng)，若為活性電極時，陽極的金屬電極發(fā)生氧化反應(yīng)，陰極陽離子發(fā)生還原反應(yīng)陰極陽離子發(fā)生還原反應(yīng)石墨石墨 石墨石墨 粗銅粗銅 純銅純銅 純銅純銅 鐵鐵CuSOCuSO4 4溶液溶液CuSOCuSO4 4溶液溶液CuSOCuSO4 4溶液溶液(A) (B) (C)2.為下圖所示裝置中，為下圖所示裝置中，a、b都是惰性電極，都是惰性電極，通電一段時間后，通電一段時間后，b極附近溶液呈紅色。下極附近溶液呈紅色。下列說法正確的是列說法正確的是A

23、X是正極，是正極，Y是負(fù)極是負(fù)極BX是負(fù)極，是負(fù)極，Y是正極是正極CCuSO4溶液的溶液的PH值逐漸減小值逐漸減小DCuSO4溶液的溶液的PH值不變值不變a X Y bPtCuCuSO4溶液溶液NaCl和酚酞溶液和酚酞溶液AC 3.用兩支惰性電極插入用兩支惰性電極插入500mLAgNO3溶液中，溶液中，通電電解。當(dāng)電解液的通電電解。當(dāng)電解液的PH值從值從6.0變?yōu)樽優(yōu)?.0時時(設(shè)電設(shè)電解時陰極沒有氫氣析出，且電解液在電解前后體解時陰極沒有氫氣析出，且電解液在電解前后體積變化可以忽略積變化可以忽略)，電極上析出銀的質(zhì)量大約是：，電極上析出銀的質(zhì)量大約是： A、27mg B、54mg C、108

24、mg D、216mgB（ A ）（B）（C）（D）CuSO4AgNO3AgNO3NaHSO4AgCuCuCPtPtAgFe4.寫出下列裝置的電極反應(yīng)式，并判斷寫出下列裝置的電極反應(yīng)式，并判斷A、B、C溶液溶液PH值的變化。值的變化。5.5.如上圖所示，通電后如上圖所示，通電后A A極上析出極上析出AgAg，對該裝置的有關(guān)，對該裝置的有關(guān)敘述正確的是敘述正確的是 A.PA.P是電源的正極是電源的正極B.FB.F極上發(fā)生的反應(yīng)為：極上發(fā)生的反應(yīng)為：4OH4OH- - - 4e- 4e- -=2H=2H2 2O+OO+O2 2C.C.電解時，甲、乙、丙三池中，除電解時，甲、乙、丙三池中，除E E、F

25、 F兩極外，其余電兩極外，其余電極均參加了反應(yīng)極均參加了反應(yīng)D.D.通電后，甲池的通電后，甲池的PHPH減小，而乙、丙兩池溶液的減小，而乙、丙兩池溶液的PHPH不變不變 B 6.用鉑電極電解下表中各組物質(zhì)的水溶液，用鉑電極電解下表中各組物質(zhì)的水溶液，電解一段時間以后，甲、乙兩池中溶液的電解一段時間以后，甲、乙兩池中溶液的pH值均減小，而在和兩極，電極產(chǎn)物值均減小，而在和兩極，電極產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為的物質(zhì)的量之比為12的是的是 甲 乙 A B C D 甲 KOH H2SO4 Na2SO4 CuSO4 乙 CuSO4 AgNO3 HCl HNO3 D 1、電極反應(yīng)方程式及電解總反應(yīng)方程式的書、電

26、極反應(yīng)方程式及電解總反應(yīng)方程式的書寫寫(惰性電極，溶液惰性電極，溶液)： H2SO4HClNaOH K2SO4CuCl2CuSO4 AgNO3 KMnO4 2、用石墨作電極電解、用石墨作電極電解CuCl2、NaCl的混合溶的混合溶液時，陰極析出的物質(zhì)是液時，陰極析出的物質(zhì)是_；陽極產(chǎn)物是；陽極產(chǎn)物是_。 3、兩極都用銀片作電極電解、兩極都用銀片作電極電解AgNO3溶液時，溶液時，陽極的產(chǎn)物是陽極的產(chǎn)物是_；陰極的產(chǎn)物是；陰極的產(chǎn)物是_。 3.如圖所示裝置，指出如圖所示裝置，指出A、B池的名稱、電極名池的名稱、電極名稱、電極反應(yīng)式、二池稱、電極反應(yīng)式、二池pH值的變化情況。值的變化情況。第三節(jié)第

27、三節(jié) 電解池電解池（第三課時：電解原理的應(yīng)用）（第三課時：電解原理的應(yīng)用）三、電解原理的應(yīng)用三、電解原理的應(yīng)用1、氯堿工業(yè)（、氯堿工業(yè)（電解飽和食鹽水電解飽和食鹽水以制造燒堿、氯氣和氫氣的工業(yè)）以制造燒堿、氯氣和氫氣的工業(yè)）陽極：陽極：2Cl - 2e- = Cl2陰極：陰極： 2H+ + 2e- = H2 總反應(yīng)：總反應(yīng)： 2NaCl+2H2O 2NaOH +Cl2+H2 通電 食鹽水中存在的離子：食鹽水中存在的離子：Na+ 、Cl- 、H+ 、OH-離子放電順序：離子放電順序：陽離子陽離子 H+ Na+ 陰離子陰離子 Cl- OH-電極反應(yīng)：電極反應(yīng)：H+Na+Cl-OH-陰極陰極陽極陽極

28、 氧化反應(yīng)氧化反應(yīng) 還原反應(yīng)還原反應(yīng)OHHClOHCl222222電解 若電解前向溶液中滴加酚酞，通電后現(xiàn)象為：若電解前向溶液中滴加酚酞，通電后現(xiàn)象為： _ ，兩極極板上都有氣，兩極極板上都有氣體產(chǎn)生，如何檢驗氣體的種類？體產(chǎn)生，如何檢驗氣體的種類？ 陰極附近的溶液無色變?yōu)殛帢O附近的溶液無色變?yōu)榧t色紅色陽極陽極:產(chǎn)生產(chǎn)生刺激刺激氣體使?jié)駶櫄怏w使?jié)駶橩I淀粉試紙變藍(lán)色淀粉試紙變藍(lán)色. 陰極陰極: :產(chǎn)生產(chǎn)生無色、無味氣體無色、無味氣體, ,收集點燃收集點燃有爆鳴聲有爆鳴聲. .(2)避免生成物H2和Cl2混合,因為: .(1)避免Cl2接觸NaOH溶液會反應(yīng),使產(chǎn)品不純,反應(yīng)方程式: .第一個問

29、題:生成的產(chǎn)物混合Cl2 +2 NaOH =NaCl + NaClO + H2O混合遇火或遇強(qiáng)光爆炸混合遇火或遇強(qiáng)光爆炸解決解決方法:使用離子交換膜使用離子交換膜電解飽和食鹽水必須解決兩個電解飽和食鹽水必須解決兩個主要問主要問題題（1）生產(chǎn)設(shè)備名稱：）生產(chǎn)設(shè)備名稱：離子交換膜電解槽離子交換膜電解槽陰極陰極：碳鋼：碳鋼 陽極陽極：鈦：鈦陽離子交換膜陽離子交換膜：只允許陽離子通過：只允許陽離子通過(Cl、OH離子和氣體不能通過離子和氣體不能通過)，把電解槽隔成陰，把電解槽隔成陰極室和陽極室。極室和陽極室。 （2）離子交換膜的作用：）離子交換膜的作用：a、防止氫氣和氯氣混合；、防止氫氣和氯氣混合；b

30、、避免氯氣和氫氧化鈉反應(yīng)生成、避免氯氣和氫氧化鈉反應(yīng)生成 ，而影響，而影響氫氧化鈉的產(chǎn)量和質(zhì)量。氫氧化鈉的產(chǎn)量和質(zhì)量。氯堿工業(yè)氯堿工業(yè):離子交換膜法制燒堿離子交換膜法制燒堿+Cl2Cl2ClH2Na+H+OH淡鹽水淡鹽水NaOH溶液溶液精制飽和精制飽和NaCl溶液溶液H2O（含少量（含少量NaOH）離子交換膜離子交換膜 陽陽 極極金屬鈦網(wǎng)金屬鈦網(wǎng)陰陰 極極碳鋼網(wǎng)碳鋼網(wǎng)陽陽極極室室陰陰極極室室提示：提示：第二個問題：第二個問題：精制食鹽水精制食鹽水 由于粗鹽中含有泥沙、由于粗鹽中含有泥沙、Ca2+ 、Mg2+、 Fe3+ 、SO42等雜質(zhì)，會在堿液中形成沉淀從而損壞離子等雜質(zhì)，會在堿液中形成沉淀

31、從而損壞離子交換膜，那么如何除去這些雜質(zhì)呢？交換膜，那么如何除去這些雜質(zhì)呢？3、所有試劑只有過量才能除盡，你能設(shè)計一個、所有試劑只有過量才能除盡，你能設(shè)計一個合理的順序逐一除雜嗎？合理的順序逐一除雜嗎？2、用什么試劑除去、用什么試劑除去Ca2+ 、Mg2+、 Fe3+ 、SO421、用什么方法除去泥沙？、用什么方法除去泥沙？電解飽和食鹽水必須解決兩個主要問題電解飽和食鹽水必須解決兩個主要問題泥沙泥沙、Na+、 Cl-、Mg2+、 Ca2+、 Fe3+ 、SO42-Na+、 Cl-、 .Mg2+、 Ca2+、 Fe3+ 、 SO42-NaNa+ +、 ClCl- -、 MgMg2+2+、 CaC

32、a2+2+、 FeFe3+3+ 、引入引入BaBa2+2+ Na+、 Cl-、 Ca2+ 、 Ba2+ 、引入引入OH-Na+、 Cl-、CO32-、OH-Na+、 Cl-沉降沉降除泥沙除泥沙略過量略過量BaCl2 溶液溶液除除SO42-略過量略過量Na2CO3 溶液溶液除除Ca2+. Ba2+ 略過量略過量NaOH 溶液溶液除除Fe3+ , Mg2+ 適量適量HCl溶液溶液調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)PH 除除CO32- 、OH-含氯漂白劑含氯漂白劑有機(jī)合成、造紙有機(jī)合成、造紙玻璃、肥皂玻璃、肥皂紡織、印染紡織、印染有機(jī)合成有機(jī)合成氯化物合成氯化物合成農(nóng)藥農(nóng)藥金屬冶煉金屬冶煉有機(jī)合成有機(jī)合成HCl鹽酸鹽酸電解飽

33、和食鹽水電解飽和食鹽水以氯堿工業(yè)為基礎(chǔ)的化工生產(chǎn)以氯堿工業(yè)為基礎(chǔ)的化工生產(chǎn)H2NaOH濕氯氣濕氯氣濕氫氣濕氫氣液堿液堿Cl2二、電解原理的應(yīng)用二、電解原理的應(yīng)用2.電鍍：在某些金屬表面鍍上一薄層其他金屬（如鋅鉻電鍍：在某些金屬表面鍍上一薄層其他金屬（如鋅鉻鎳銀等）或合金的方法。目的是增強(qiáng)抗腐蝕能力增加美鎳銀等）或合金的方法。目的是增強(qiáng)抗腐蝕能力增加美觀和表面硬度。觀和表面硬度。電鍍銅原理電鍍銅原理銅片銅片待鍍件待鍍件硫酸銅溶液硫酸銅溶液陽極：陽極：鍍層金屬鍍層金屬陰極：陰極：待鍍金屬制品待鍍金屬制品電鍍液：電鍍液：含有鍍層金含有鍍層金屬的電解質(zhì)屬的電解質(zhì)實質(zhì)：陽極參加反應(yīng)的電解實質(zhì)：陽極參加反

34、應(yīng)的電解陽極：陽極：鍍層金屬（純銅板）鍍層金屬（純銅板） Cu-2e- = Cu2+ 陰極：陰極：待鍍金屬制品待鍍金屬制品 Cu2+ + 2e- = Cu電鍍液：電鍍液：含有鍍層金含有鍍層金 屬的電解質(zhì)（硫酸銅溶液）屬的電解質(zhì)（硫酸銅溶液）電鍍銅電鍍銅3 3、粗銅的電解精煉、粗銅的電解精煉+純銅純銅粗銅粗銅CuSO4溶液溶液三、電解原理的應(yīng)用三、電解原理的應(yīng)用問問:電解完后電解完后,CuSO4溶液的濃度有何變化？溶液的濃度有何變化？陽極：陽極： Zn-2e- = Zn2+Fe -2e- = Fe2+Ni -2e- = Ni2+Cu-2e- = Cu2+ Zn Fe Ni CuAg Au 陰極陰

35、極: Cu2+ + 2e- = Cu陽極泥陽極泥陽極泥陽極泥: 相對不活潑的金屬以單質(zhì)的形式沉積在相對不活潑的金屬以單質(zhì)的形式沉積在電解槽底電解槽底,形成陽極泥形成陽極泥電解精煉銅原理：電解精煉銅原理：粗銅的溶解與純銅的生成：粗銅的溶解與純銅的生成：陽極（粗銅）：陽極（粗銅）：Cu 2e- = Cu2+陰極（純銅）：陰極（純銅）： Cu2+ + 2e- = Cu比銅活潑的金屬：比銅活潑的金屬：Zn、Fe、Ni只溶解，不析出；只溶解，不析出；比銅不活潑的金屬：比銅不活潑的金屬：Au、Pt不溶解，而以單質(zhì)沉不溶解，而以單質(zhì)沉積形成陽極泥；積形成陽極泥；電解質(zhì)溶液中電解質(zhì)溶液中CuSO4的濃度基本不

36、變（略小）。的濃度基本不變（略?。Ｖ迫〗饘兮c制取金屬鈉電解熔融狀態(tài)的氯化鈉。電解熔融狀態(tài)的氯化鈉。陽極：陽極： 2Cl - 2e- = Cl2陰極：陰極： 2Na+ + 2e- = 2Na總反應(yīng)：總反應(yīng)：2NaCl(熔融熔融) 2Na + Cl2 通電 4 4、電冶金、電冶金 由于電解是最強(qiáng)有力的氧化還原手段，所以電解由于電解是最強(qiáng)有力的氧化還原手段，所以電解法是冶煉金屬的一種重要的方法。對于冶煉像法是冶煉金屬的一種重要的方法。對于冶煉像Na、Ca、Mg、Al這樣活潑的金屬，這樣活潑的金屬，電解法電解法幾乎幾乎是唯一可行的工業(yè)方法。是唯一可行的工業(yè)方法。4、電冶金、電冶金（使用電解法冶煉像鈉

37、、鎂、鋁等活潑金屬的（使用電解法冶煉像鈉、鎂、鋁等活潑金屬的方法）方法）制取金屬鋁制取金屬鋁電解熔融狀態(tài)的電解熔融狀態(tài)的氧氧化鋁?；X。陽極：陽極：6O 2- 12e- = 3O2陰極：陰極：4Al 3+ + 12e- = 4Al總反應(yīng)：總反應(yīng)：2Al2O3(熔融熔融) 4Al + 3O2 通電 冰晶石助熔劑：冰晶石（助熔劑：冰晶石（Na3AlF6 六氟合鋁酸鈉）六氟合鋁酸鈉）陽極材料陽極材料(碳碳)和熔融氧化鋁需要定期補充和熔融氧化鋁需要定期補充思考思考:工業(yè)上為什么用電解熔融工業(yè)上為什么用電解熔融氧氧化鋁的方法冶煉鋁而化鋁的方法冶煉鋁而不用不用AlCl3?AlClAlCl3 3為分子晶體，

38、在融融狀態(tài)下不電離，不導(dǎo)電，不能被電解。為分子晶體，在融融狀態(tài)下不電離，不導(dǎo)電，不能被電解。冶煉鋁設(shè)備圖冶煉鋁設(shè)備圖陽極陽極C電解質(zhì)電解質(zhì)煙罩煙罩熔融熔融態(tài)鋁態(tài)鋁鋼殼鋼殼鋼導(dǎo)電棒鋼導(dǎo)電棒陰極陰極C耐火耐火材料材料電解池、電解精煉池、電鍍池的比較電解池、電解精煉池、電鍍池的比較電解池電解池電解精煉池電解精煉池電鍍池電鍍池定義定義形成形成條件條件電極電極名稱名稱電極電極反應(yīng)反應(yīng)將電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能將電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能的裝置。的裝置。應(yīng)用電解原理在某些應(yīng)用電解原理在某些金屬表面鍍上一層其金屬表面鍍上一層其它金屬的裝置。它金屬的裝置。兩電極接直流電源兩電極接直流電源電極插人電解質(zhì)溶液電極插人電解質(zhì)溶液形成閉合回路形成閉合回路鍍層金屬接電源正極鍍層金屬接電源正極待鍍金屬接電源負(fù)極待鍍金屬接電源負(fù)極電鍍液須含有鍍層金電鍍液須含有鍍層金屬的離子屬的離子陽極：電源正極相連陽極：電源正極相連陰極：電源負(fù)極相連陰極：電源負(fù)極相連陽極：鍍層金屬；陽極：鍍層金屬；陰極：鍍件陰極：鍍件陽極：氧化反應(yīng)陽極：氧化反應(yīng)陰極：還原反應(yīng)陰極：還原反應(yīng)陽極：氧化反應(yīng)陽極：氧化反應(yīng)陰極：還原反應(yīng)陰極：還原反應(yīng)應(yīng)用電解原理將不純應(yīng)用電解原理將不純的金屬提純的裝置。的金屬提純的裝置。不純金屬接電源正極不純金屬接電源正極純的金屬