八年級生物上冊 5.1.4魚課件 （新版）新人教版 (9)

1、第四章第四章 電化學基礎電化學基礎4-3-2 4-3-2 電解池（第二課時）電解池（第二課時）電解飽和食鹽水反應原理電解飽和食鹽水反應原理思考思考:（1）電解池的兩極各產生什么現(xiàn)）電解池的兩極各產生什么現(xiàn)象象?若在兩極附近均滴加酚酞試液，若在兩極附近均滴加酚酞試液，會有什么現(xiàn)象會有什么現(xiàn)象?（2）怎樣初步檢驗兩極產物的生）怎樣初步檢驗兩極產物的生成成?（3）結合教材，分析產生這種現(xiàn)）結合教材，分析產生這種現(xiàn)象的原因。象的原因。 在在U型管里裝入飽和型管里裝入飽和食鹽水，用一根碳棒食鹽水，用一根碳棒作陽極，一根鐵棒作作陽極，一根鐵棒作陰極。接通直流電源陰極。接通直流電源實驗裝置實驗裝置1.電解食

2、鹽水電解食鹽水現(xiàn)象：現(xiàn)象：陽極：有氣泡產生，使陽極：有氣泡產生，使?jié)駶櫟牡矸蹪駶櫟牡矸跭I溶液溶液變藍變藍陰極：有氣泡產生，滴陰極：有氣泡產生，滴加酚酞溶液變紅加酚酞溶液變紅陽極：陽極：2Cl-2e- =Cl2陰極：陰極：2H+2e- =H2總式：總式：2NaCl+2H2O=2NaOH+H2+Cl2(條件條件:通電通電)實驗裝置實驗裝置（1）生產設備名稱：離子交換膜電解槽）生產設備名稱：離子交換膜電解槽陰極：碳鋼陰極：碳鋼 陽極：鈦陽極：鈦陽離子交換膜：只允許陽離子通過陽離子交換膜：只允許陽離子通過(Cl、OH離離子和氣體不能通過子和氣體不能通過)，把電解槽隔成陰極室和陽，把電解槽隔成陰極室和

3、陽極室。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而引起爆炸；、防止氫氣和氯氣混合而引起爆炸；b、避免氯氣和氫氧化鈉反應生成、避免氯氣和氫氧化鈉反應生成 ，而影響氫氧，而影響氫氧化鈉的產量?；c的產量。氯堿工業(yè)氯堿工業(yè):+Cl2Cl2ClH2Na+H+OH淡鹽淡鹽水水NaOH溶溶液液精制飽精制飽和和NaCl溶液溶液H2O（含少量（含少量NaOH）離子交換離子交換膜膜 陽陽 極極金屬金屬鈦網鈦網陰陰 極極碳鋼碳鋼網網陽陽極極室室陰陰極極室室粗鹽的成份：粗鹽的成份： 泥沙、泥沙、Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42雜質，會與堿雜質，會與堿性物質反應產生沉淀，損壞離

4、子交換膜性物質反應產生沉淀，損壞離子交換膜精制食鹽水精制食鹽水雜質的除去過程：雜質的除去過程：粗鹽粗鹽水水 含少含少量量Ca2+.Mg2+精制精制鹽水鹽水)SO(BaCl242除過量)(除泥沙及沉淀過濾)Ba.Ca(CONa2232除過量)CO(23除適量鹽酸)Mg.Ca(22除陽離子交換塔)Fe.Mg(NaOH32除過量2.2.銅的電解精煉銅的電解精煉 一般火法冶煉得到的粗銅中含有多種雜質（如鋅、鐵、鎳、一般火法冶煉得到的粗銅中含有多種雜質（如鋅、鐵、鎳、銀、金等），這種粗銅的導電性遠不能滿足電氣工業(yè)的要求，如果銀、金等），這種粗銅的導電性遠不能滿足電氣工業(yè)的要求，如果用以制電線，就會大大降

5、低電線的導電能力。因此必須利用電解的用以制電線，就會大大降低電線的導電能力。因此必須利用電解的方法精煉粗銅。方法精煉粗銅。粗銅粗銅 含雜質含雜質(Zn Fe Ni Ag Au 等等)純銅純銅粗粗銅銅陽陽極：極： Zn Zn2+2e- Fe Fe2+2e- Ni Ni2+2e-Cu Cu2+2e- Zn Fe Ni CuAg Au 陰極陰極: Cu2+ + 2e- Cu陽極陽極泥泥問：電解完后，問：電解完后，CuSO4溶液的濃度有何變化？溶液的濃度有何變化？CuSO4溶溶液液3. 3. 電鍍電鍍電鍍是利用電解原理在某些金屬表面鍍上一薄層其他金屬或合金的電鍍是利用電解原理在某些金屬表面鍍上一薄層其

6、他金屬或合金的過程，它是電解原理的又一重要應用。過程，它是電解原理的又一重要應用。電鍍可以使金屬更加美觀耐電鍍可以使金屬更加美觀耐用，增強防銹抗腐能力用，增強防銹抗腐能力。例如，鋼鐵是人們最常用的金屬，但鋼鐵。例如，鋼鐵是人們最常用的金屬，但鋼鐵有個致命的缺點，就是它們易被腐蝕。防止鋼鐵發(fā)生腐蝕的一種最有個致命的缺點，就是它們易被腐蝕。防止鋼鐵發(fā)生腐蝕的一種最常用方法就是在其表面鍍上其他金屬，如鋅、銅、鉻、鎳等。常用方法就是在其表面鍍上其他金屬，如鋅、銅、鉻、鎳等。鐵鐵片片銅銅片片硫酸銅溶液硫酸銅溶液電極：電極： 陽極陽極鍍層金屬鍍層金屬 或惰性電極或惰性電極 陰極陰極待鍍金屬制品待鍍金屬制品

7、 電鍍液：含有鍍層金屬離子的電解質溶液。電鍍液：含有鍍層金屬離子的電解質溶液。溶液中溶液中CuSO4的濃度保持不變的濃度保持不變或變小或變小陽極：陽極：6O2-12 e- =3O2 陰極：陰極：4Al3+ + 12e- =4Al4.冶煉鋁冶煉鋁通電通電總式：總式：2Al2O3 4Al+3O2 原理原理: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氧化鋁的方法冶工業(yè)上為什么用電解熔融氧化鋁的方法冶煉鋁而不用煉鋁而不用AlCl3?冶煉鋁設備圖冶煉鋁設備圖陽極陽極C

8、電解電解質質煙罩煙罩熔熔融融態(tài)態(tài)鋁鋁鋼殼鋼殼鋼導電棒鋼導電棒陰極陰極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反應將電能轉變成將電能轉變成化學能的裝置?；瘜W能的裝置。應用電解原理在某應用電解原理在某些金屬表面鍍上一些金屬表面鍍上一層其它金屬的裝置。層其它金屬的裝置。兩電極接直流電源兩電極接直流電源電極插人電解質溶電極插人電解質溶液液形成閉合回路形成閉合回路鍍層金屬接電源正鍍層金屬接電源正極待鍍金屬接電源負極待鍍金屬接電源負極極電鍍液須含有鍍層電鍍液須含有鍍層金

9、屬的離子金屬的離子陽極：電源正極相連陽極：電源正極相連陰極：電源負極相連陰極：電源負極相連陽極：鍍層金屬；陽極：鍍層金屬；陰極：鍍件陰極：鍍件陽極：氧化反應陽極：氧化反應陰極：還原反應陰極：還原反應陽極：氧化反應陽極：氧化反應陰極：還原反應陰極：還原反應應用電解原理將不應用電解原理將不純的金屬提純的裝純的金屬提純的裝置。置。不純金屬接電源正不純金屬接電源正極純的金屬接電源負極純的金屬接電源負極極電解質溶液須待提電解質溶液須待提純金屬的離子純金屬的離子陽極：不純金屬；陽極：不純金屬；陰極：純金屬陰極：純金屬陽極：氧化反應陽極：氧化反應陰極：還原反應陰極：還原反應1. a 、b哪一極為正極？哪一極

10、為正極？2. 若要給鐵叉鍍鋅，若要給鐵叉鍍鋅， a極選用什么材料？極選用什么材料？ 選擇何種溶液？選擇何種溶液？3. 若要給鐵叉鍍金，若要給鐵叉鍍金， a極選用什么材料？極選用什么材料？ 選擇何種溶液？選擇何種溶液？思考思考:e-金屬性強弱的判斷金屬性強弱的判斷 已知已知M+N2+=M2+N Pt極電解相同濃度極電解相同濃度P和和M的的硫酸鹽，陰極先析出硫酸鹽，陰極先析出M N與與E有導線相連放入有導線相連放入E的硫的硫酸鹽溶液酸鹽溶液,電極反應：電極反應：E2+2e-=E，N-2e-=N2+，則四種金，則四種金屬活潑性由強到弱為屬活潑性由強到弱為 答案：答案：PMNE工業(yè)上采用工業(yè)上采用Fe

11、、C為電極電解為電極電解K2MnO4溶液制溶液制KMnO41.電解時電解時,應以應以 作陰極，電解過程中陰極附近溶液作陰極，電解過程中陰極附近溶液pH將會將會 , 2.陽極反應式為陽極反應式為 , 3.總電解反應式為總電解反應式為 . 2K2MnO4+2H2O=2KMnO4+2KOH+H2答案答案:Fe 增大增大 MnO42_e e- - =MnO4 電解計算電解計算電子守恒法電子守恒法例一例一 ： 鉑電極電解鉑電極電解1LCu(NO3)2和和KNO3混合溶液混合溶液,通電一段時間通電一段時間,兩極均產生兩極均產生11.2L(S.T.P)氣體氣體.求電求電解后溶液的解后溶液的pH,并確定析出銅

12、的物質的量并確定析出銅的物質的量.解析：陽極解析：陽極 4OH-4e-=2H2O+O2 陰極陰極 Cu2+2e- =Cu 2H+2e- =H2 陽極轉移電子的物質的量為陽極轉移電子的物質的量為: 0.54 = 2mol,消耗消耗4OH- 2mol,即產生即產生H+ 2mol. 陰極生成陰極生成0.5molH2,消耗消耗H+ 1mol;所以溶液中所以溶液中C(H+)=1mol/L pH=0 生成生成H2轉移的電子轉移的電子:0.5 2=1mol,故還有故還有1mole- 用于還用于還原原Cu2+,可析出銅為可析出銅為0.5mol. O22Cu4Ag4H2H22Cl24OH計算計算關系式：關系式：

13、例二例二 ： 用石墨電極電解用石墨電極電解100mL H2SO4與與CuSO4的混合液，的混合液，通電一段時間后，兩極均收集到通電一段時間后，兩極均收集到2.24L（標況）氣體，（標況）氣體，則原混合液中則原混合液中Cu2+的物質的量濃度為（的物質的量濃度為（ ） A.1mol/L B.2mol/L C.3mol/L D.4mol/LA陽極O2為0.1mol，電子為0.4mol則H2為0.1mol，所以Cu為0.1mol，濃度為A 例三例三 ： 某硝酸鹽晶體化學式為某硝酸鹽晶體化學式為M(NO3)xnH2O，式量，式量為為242，將，將1.21g該晶體溶于水配成該晶體溶于水配成100mL溶液，

14、用惰性電溶液，用惰性電極進行電解。當有極進行電解。當有0.01 mol 電子轉移時，溶液中金屬離子電子轉移時，溶液中金屬離子全部析出，此時陰極增重全部析出，此時陰極增重0.32g。求：。求：金屬金屬M的相對原子質量及的相對原子質量及 x、n 值；值；電解溶液的電解溶液的pH（溶液體積仍為（溶液體積仍為100mL）。）。 Mx+ + xe- = M0.005mol 0.01mol 0.32g所以：x = 2 ；M = 64 ；n = 3產生H+為0.01mol，pH=11.1.右圖中右圖中x x、y y分別是直流電分別是直流電源的兩極源的兩極, ,通電后發(fā)現(xiàn)通電后發(fā)現(xiàn)a a極板極板質量增加質量增

15、加,b,b極板處有無色無極板處有無色無臭氣體放出臭氣體放出, ,符合這一情況的符合這一情況的A 學以致用學以致用 2. 根據(jù)金屬活動順序表，根據(jù)金屬活動順序表，Cu不能發(fā)生如下反應：不能發(fā)生如下反應： Cu + 2H2O=Cu(OH)2+ H2。但選擇恰當電極材料但選擇恰當電極材料 和電解液進行電解，這個反應就能變?yōu)楝F(xiàn)實。下列四和電解液進行電解，這個反應就能變?yōu)楝F(xiàn)實。下列四 種電極材料和電解液中，能實現(xiàn)該反應最為恰當?shù)氖欠N電極材料和電解液中，能實現(xiàn)該反應最為恰當?shù)氖茿BCD陽極陽極石墨石墨CuCuCu陰極陰極石墨石墨石墨石墨FePt電解液電解液CuSO4溶溶液液Na2SO4溶溶液液H2SO4溶

16、溶液液H2OB學以致用學以致用 3.德國人哈伯發(fā)明了合成德國人哈伯發(fā)明了合成氨技術而獲得氨技術而獲得1918年諾貝爾化學年諾貝爾化學獎，但該方法須在高溫高壓催化獎，但該方法須在高溫高壓催化劑，否則難以自發(fā)進行。劑，否則難以自發(fā)進行。2000年年希臘化學家斯佳在希臘化學家斯佳在科學科學雜志雜志上公布了他的新發(fā)明在常壓下把上公布了他的新發(fā)明在常壓下把氫氣與氮氣通入一加熱到氫氣與氮氣通入一加熱到570的的電解池（如圖）氫氮在電極上合電解池（如圖）氫氮在電極上合成氨，而且轉化率高于哈伯法的成氨，而且轉化率高于哈伯法的五倍，達到五倍，達到80%. 該電解池采用了能傳導某種離子（該電解池采用了能傳導某種離

17、子（ H+、 Li+、F-、 O2- ）的固體）的固體復合氧化物為電解質（簡稱復合氧化物為電解質（簡稱SCY），吸附在），吸附在SCY內外側表面的金屬內外側表面的金屬鈀多孔多晶薄膜為電極。鈀多孔多晶薄膜為電極。寫出上文中電解池的陰陽極反應式和電解池總反應式。寫出上文中電解池的陰陽極反應式和電解池總反應式。固體復合氧化物固體復合氧化物學以致用學以致用答案：答案：陽極：陽極：3H26H+6e陰極：陰極：N2+6H+6e2NH3通電通電電解反應電解反應 ：N2+3H2 2NH31、池型的判斷、池型的判斷有外加電源一定為電解池，無外加電源一定為原電池；多池組合時，有外加電源一定為電解池，無外加電源一定

18、為原電池；多池組合時，一般含活潑金屬的池為原電池，其余都是在原電池帶動下的電解池。一般含活潑金屬的池為原電池，其余都是在原電池帶動下的電解池。 小結：一、原電池與電解池的比較及判斷：小結：一、原電池與電解池的比較及判斷：3、電解池放電順序的判斷、電解池放電順序的判斷陽極放電：陽極放電： 1）惰性電極：）惰性電極：則溶液中陰離子放電。則溶液中陰離子放電。 2）非）非惰性電極惰性電極：電極材料首先失電子。：電極材料首先失電子。陰極放電：陰極放電：電極材料受保護，溶液中陽離子放電。電極材料受保護，溶液中陽離子放電。2、電極的判斷、電極的判斷原電池，看電極材料，電解池看電源的正負極。原電池，看電極材料

19、，電解池看電源的正負極。4、判斷溶液的、判斷溶液的pH變化：變化：先分析原溶液的酸堿性，再看電極產物。先分析原溶液的酸堿性，再看電極產物。（1 1）如果只產生氫氣而沒有氧氣，只）如果只產生氫氣而沒有氧氣，只pH變大；變大； （2 2）如果只產生氧氣而沒有氫氣，只）如果只產生氧氣而沒有氫氣，只pH變??；變小；（3 3）如果既產生氫氣又產生氧氣）如果既產生氫氣又產生氧氣 若原溶液呈酸性則若原溶液呈酸性則pH減??；減??；若原溶液呈堿性若原溶液呈堿性pH增大；增大；若原溶液呈中性若原溶液呈中性pH不變。不變。3.3.右圖中右圖中x x、y y分別是直流電分別是直流電源的兩極源的兩極, ,通電后發(fā)現(xiàn)通電

20、后發(fā)現(xiàn)a a極板極板質量增加質量增加,b,b極板處有無色無極板處有無色無臭氣體放出臭氣體放出, ,符合這一情況符合這一情況的的A 學以致用學以致用電極：電極： 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 小結：二、電解池的應用小結：二、電解池的應用-電鍍及氯堿工業(yè)電鍍及氯堿工業(yè)待鍍制待鍍制品品銅片銅片硫酸銅溶液硫酸銅溶液電鍍液：含有鍍層金屬離子的電解質溶液。電鍍液：含有鍍層金屬離子的電解質溶液。電解質溶液：溶液中電解質溶液：溶液中CuSO4的濃度保持不變。的濃度保持不變。1、電鍍電鍍氯堿工業(yè)原理氯堿工業(yè)原理氯堿工業(yè)（離子膜法）氯堿工業(yè)（離子膜法）+精制飽和精制飽和NaCl淡鹽水

21、淡鹽水Cl2H2NaOH溶液溶液H2O含少量含少量NaOHClCl2H+OHNa+Na+交換膜交換膜 舉例：舉例：1、a 極變細，極變細，b 極變粗：極變粗：2、a 極變細，極變細，b 極有氣泡：極有氣泡：3、a 極變粗，極變粗， b 極有氣泡：極有氣泡：4、a 極有氣泡極有氣泡, b 極有氣泡，且氣體體積比極有氣泡，且氣體體積比為為2 ：15、a 極有氣泡極有氣泡, b 極有氣泡極有氣泡;陰極加酚酞變紅陰極加酚酞變紅學以致用學以致用4、下列圖一、圖二是鐵釘在水中被腐蝕的實驗 數(shù)天后數(shù)天后數(shù)天后數(shù)天后圖一圖一圖二圖二（1）上述兩裝置中鐵釘發(fā)生變化的共性是：）上述兩裝置中鐵釘發(fā)生變化的共性是：（

22、2）圖一說明原溶液呈）圖一說明原溶液呈 性，鐵釘發(fā)生性，鐵釘發(fā)生 腐蝕，腐蝕，電極反應為：電極反應為： （3）圖二說明原溶液呈）圖二說明原溶液呈 性，鐵釘發(fā)生性，鐵釘發(fā)生 腐蝕，腐蝕，電極反應為電極反應為： 發(fā)生了原電池 反應中性或弱堿吸氧負極：Fe -2e = FeFe -2e = Fe2+2+ ； 正極：2H2H2 2O +OO +O2 2 +2e+2e=4OH=4OH- -負極：Fe -2e = FeFe -2e = Fe2+2+ ；正極：2H2H+ + +2e = H+2e = H2 2較強酸性析氫學以致用學以致用小結：三、電解池及原電池的應用小結：三、電解池及原電池的應用-金屬的防護

23、金屬的防護1）金屬腐蝕快慢的判斷）金屬腐蝕快慢的判斷2）金屬的防護方法）金屬的防護方法外加電源的陰極保護法外加電源的陰極保護法犧牲負極的正極保護法犧牲負極的正極保護法5.下列裝置暴露空氣中一段時間下列裝置暴露空氣中一段時間,鐵的腐蝕由快到慢鐵的腐蝕由快到慢 順序順序 .FeFeCFeZnFeZnFeSnA(海水海水)B(海水海水)C(海水海水)D(海水海水)FeSnF(天然水天然水)E(海水海水)D E F A C B學以致用學以致用6 6、汽車上用的鉛蓄電池是以一組充滿海綿狀灰鉛的鉛板和另一、汽車上用的鉛蓄電池是以一組充滿海綿狀灰鉛的鉛板和另一組結構相似的充滿二氧化鉛的鉛板組成，用組結構相似

24、的充滿二氧化鉛的鉛板組成，用H H2 2SOSO4 4作電解液?？傋麟娊庖??？偡磻綖椋悍磻綖椋篜b+PbOPb+PbO2 2+2H+2H2 2SOSO4 4 2PbSO 2PbSO4 4+2H+2H2 2O O（1 1）試寫出放電時的正、負極反應式）試寫出放電時的正、負極反應式正極正極:_:_負極負極:_:_（2 2）試寫出充電時的陽、陰極反應式）試寫出充電時的陽、陰極反應式陽極陽極:_:_陰極陰極:_:_PbOPbO2 2+4H+4H+ +SO+SO4 42- 2- +2e+2e- - =PbSO=PbSO4 4+2H+2H2 2O OPb+Pb+ SOSO4 42-2-2e2e- -

25、=PbSO=PbSO4 4PbSOPbSO4 4+2H+2H2 2O-2eO-2e- - =PbO=PbO2 2 + + 4H4H+ +SO+SO4 42- 2- PbSOPbSO4 4 +2e+2e- - =Pb + SO=Pb + SO4 42-2-學以致用學以致用小結：四、原電池電解池的應用小結：四、原電池電解池的應用-可充電電池可充電電池陰極：陰極：正極：正極：還原反應極還原反應極得電子極得電子極電子流入極電子流入極放電：原電池放電：原電池充電：電解池充電：電解池 負極：負極：陽極：陽極：氧化反應極氧化反應極電子流出極電子流出極失電子極失電子極氧化反應極氧化反應極失電子極失電子極電子流

26、出極電子流出極還原反應極還原反應極得電子極得電子極電子流入極電子流入極 此電池放電時，負極發(fā)生反應的物質為此電池放電時，負極發(fā)生反應的物質為AAg BZn(OH)2 CAg2O DZn充電充電放電放電2Ag + Zn(OH)2Ag2O + Zn + H2O7銀鋅電池廣泛用于電子儀器的電源，它的充電和放銀鋅電池廣泛用于電子儀器的電源，它的充電和放電過程可表示為：電過程可表示為：D 學以致用學以致用1 1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，對該裝置的有關敘述正，對該裝置的有關敘述正確的是確的是 A A、P P是電源的正極是電源的正極B B、F F極上發(fā)生的反應為：極

27、上發(fā)生的反應為：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 F兩極外，其余電極均參兩極外，其余電極均參加了反應加了反應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 鞏固練習鞏固練習2 2如圖為一種鈕扣微型電池，其電極分別為如圖為一種鈕扣微型電池，其電極分別為AgAg2 2O O和和ZnZn電解質溶液是電解質溶液是KOHKOH溶液，俗稱銀鋅電池，該電池的電極反應式為：溶液，俗稱銀鋅電池，該電池的電極反應式為：Zn +AgZn +Ag2 2O= O= ZnO+2AgZnO+2Ag根據(jù)以上提供的資料，判斷下列說法正確的是根據(jù)以上提供的資料，判斷下列說法正確的是 A A、鋅為負極，、鋅為負極，AgAg2 2O O為為