《電解池》課件上課用

1、第三節(jié) 電解池高二化學(xué)組高二化學(xué)組2022年年6月月2日星期四日星期四1、電解質(zhì)是指在、電解質(zhì)是指在_能夠?qū)軌驅(qū)щ姷幕衔?。電的化合物?、電離是指電解質(zhì)在、電離是指電解質(zhì)在_或或_狀態(tài)下離解成狀態(tài)下離解成_的過程。的過程。3、原電池是、原電池是_ 的裝置的裝置 。4、構(gòu)成原電池的條件是、構(gòu)成原電池的條件是 水溶液或熔融狀態(tài)下水溶液或熔融狀態(tài)下水溶液水溶液熔融熔融自由移動(dòng)離子自由移動(dòng)離子把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能兩個(gè)電極、電解質(zhì)溶液或熔融態(tài)電解質(zhì)、形成閉兩個(gè)電極、電解質(zhì)溶液或熔融態(tài)電解質(zhì)、形成閉合回路、合回路、自發(fā)發(fā)生氧化還原反應(yīng)自發(fā)發(fā)生氧化還原反應(yīng) Zn Cu CuCl2溶液溶液

2、寫出右圖原電池的電極反應(yīng)、電池總反寫出右圖原電池的電極反應(yīng)、電池總反應(yīng)。應(yīng)。負(fù)極：負(fù)極：Zn 2e- = Zn2+正極：正極： Cu2+ 2e- = Cu電池總反應(yīng)：電池總反應(yīng)：Zn + CuCl2 = ZnCl2 + CuCuCl2溶液溶液原電池是把化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能的裝置。原電池是把化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能的裝置。問題：如果問題：如果將兩根石墨棒分別跟將兩根石墨棒分別跟直流電源直流電源的的正極正極和和負(fù)極負(fù)極連接，連接，插入插入CuCl2 溶液中，溶液中，把把濕潤濕潤的的碘化鉀淀粉試紙碘化鉀淀粉試紙放在與直流電源放在與直流電源正極相連的電極附近，再接通正極相連的電極附近，再接通12V直流電直流電,觀

3、察現(xiàn)象。觀察現(xiàn)象。（這還是原電池裝置嗎（這還是原電池裝置嗎？）？）CC實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象產(chǎn)物驗(yàn)證產(chǎn)物確定與電源與電源負(fù)極負(fù)極相相連連與電源與電源正極正極相相連連有氣泡逸出有氣泡逸出聞到聞到刺激性刺激性的氣味的氣味有有紅色固紅色固體體析出析出 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象: :電流表的指針：電流表的指針：發(fā)生偏轉(zhuǎn)發(fā)生偏轉(zhuǎn) (1) (1)通電前，氯化銅溶液通電前，氯化銅溶液里主要存在哪些離子？這些里主要存在哪些離子？這些離子的運(yùn)動(dòng)情況怎樣？離子的運(yùn)動(dòng)情況怎樣？ (2)(2)通電時(shí)，這些離子的通電時(shí)，這些離子的運(yùn)動(dòng)情況有什么改變？運(yùn)動(dòng)情況有什么改變？ (3)(3)當(dāng)離子定向運(yùn)動(dòng)到電當(dāng)離子定向運(yùn)動(dòng)到電極表面上時(shí)，發(fā)生了什么

4、變極表面上時(shí)，發(fā)生了什么變化？化？一、電解原理一、電解原理電極反應(yīng)式電極反應(yīng)式 陽極：陽極：陰極陰極: : C Cu2+2+ + 2Cl Cu + Cl2電解電解2Cl2Cl-2e-2e = Cl= Cl2 2 CuCu2+2+ 2e+ 2e = Cu = Cu總反應(yīng)：總反應(yīng)：離子化合價(jià)升高或失去電子離子化合價(jià)升高或失去電子 離子化合價(jià)降低或得到電子離子化合價(jià)降低或得到電子 ( (氧化氧化還原反應(yīng)還原反應(yīng)) ) ( (氧化反應(yīng)氧化反應(yīng)) ) ( (還原反應(yīng)還原反應(yīng)) ) 或或 CuCl2 Cu +Cl2電解電解書寫總反應(yīng)應(yīng)注明條件（通電或電解），產(chǎn)物中氣體要標(biāo)注氣體符號(hào)1. 通電后發(fā)生了氧化還

5、原反應(yīng)通電后發(fā)生了氧化還原反應(yīng) ;2.外加電流的作用是這種化學(xué)變化的根本原因。外加電流的作用是這種化學(xué)變化的根本原因。離子流向離子流向:異性相吸異性相吸電極反應(yīng)：電極反應(yīng)：陽氧化、陰還陽氧化、陰還原原(陽氧陰還陽氧陰還)1、電解的定義：、電解的定義： 熔融態(tài)熔融態(tài)的的電解質(zhì)電解質(zhì)注意注意（4 4）電流必須是）電流必須是直流電直流電而不是交流電。而不是交流電。（5 5）熔融態(tài)的電解質(zhì)熔融態(tài)的電解質(zhì)也能被電解。也能被電解。（3 3）電解質(zhì)溶液導(dǎo)電的過程就是）電解質(zhì)溶液導(dǎo)電的過程就是電解電解過程。過程。2 2、電解池（電解槽）、電解池（電解槽）: :借助于借助于電流電流引起引起氧化還原氧化還原反應(yīng)反

6、應(yīng)的裝置，也就是把的裝置，也就是把電能電能轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能化學(xué)能的裝置的裝置叫做電解池或電解槽。故電解是一個(gè)叫做電解池或電解槽。故電解是一個(gè)非自發(fā)非自發(fā)的氧的氧化還原反應(yīng)。化還原反應(yīng)。 3 3、構(gòu)成電解池的、構(gòu)成電解池的條件條件兩極材料可相同也可不同）兩極材料可相同也可不同） 電解質(zhì)電解質(zhì)溶液溶液或或熔融態(tài)熔融態(tài)電解質(zhì)電解質(zhì)外加電源外加電源電解質(zhì)溶液或熔融電電解質(zhì)溶液或熔融電解質(zhì)解質(zhì)形成閉合回路形成閉合回路活潑性不同的兩電極活潑性不同的兩電極電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液形成閉合回路形成閉合回路形成形成條件條件將電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能的裝置將電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能的裝置將化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能的裝置將化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能的

7、裝置定義定義裝置裝置實(shí)例實(shí)例電解池電解池原電池原電池裝置裝置電源負(fù)極電源負(fù)極電解池陰極電解池陰極電解池陽極電解池陽極電源正極電源正極電子電子流向流向陽極：陽極：氧化反應(yīng)，溶液氧化反應(yīng)，溶液中的陰離子失電子或電中的陰離子失電子或電極金屬失電子極金屬失電子陰極：陰極：還原反應(yīng)，溶液還原反應(yīng)，溶液中的陽離子得電子中的陽離子得電子負(fù)極：負(fù)極：氧化反應(yīng)，金屬氧化反應(yīng)，金屬失電子失電子正極：正極：還原反應(yīng)，溶液還原反應(yīng)，溶液中的陽離子得電子中的陽離子得電子電極電極反應(yīng)反應(yīng)陽極：陽極：與電源正極相連與電源正極相連陰極：陰極：與電源負(fù)極相連與電源負(fù)極相連負(fù)極：負(fù)極：較活潑金屬較活潑金屬正極：正極：較不活潑金屬

8、較不活潑金屬（或能導(dǎo)電的非金屬）（或能導(dǎo)電的非金屬）電極電極名稱名稱電解池電解池原電池原電池裝置裝置負(fù)極負(fù)極 正極正極導(dǎo)線導(dǎo)線稀硫酸稀硫酸 稀硫酸稀硫酸 稀硫酸稀硫酸 稀硫酸稀硫酸 A B C D A B C D 例題例題1.下列裝置中屬于原電池的是下列裝置中屬于原電池的是 （ ） 屬于電解池的是屬于電解池的是 （ ） BC D 怎樣區(qū)分原電池、電解池？怎樣區(qū)分原電池、電解池？原電池、電解池的區(qū)分關(guān)鍵看原電池、電解池的區(qū)分關(guān)鍵看是否有外接電源是否有外接電源；什么叫放電？ 在在電流電流的作用下這些的作用下這些陰、陽離陰、陽離子會(huì)作子會(huì)作定向運(yùn)動(dòng)定向運(yùn)動(dòng)，當(dāng)這，當(dāng)這些離子到達(dá)電極時(shí)，在電極表面陽離

9、子得到電子，陰些離子到達(dá)電極時(shí)，在電極表面陽離子得到電子，陰離子失去電子的過程叫做放電。（強(qiáng)者優(yōu)先）離子失去電子的過程叫做放電。（強(qiáng)者優(yōu)先）思考：思考：為何當(dāng)一個(gè)電極存在多種可能的為何當(dāng)一個(gè)電極存在多種可能的放電離子時(shí)，不是大家共同放電，而是只有放電離子時(shí)，不是大家共同放電，而是只有一種離子放電？放電能力與什么因素有關(guān)？一種離子放電？放電能力與什么因素有關(guān)？H+H+H+H+OH-OH-OH-OH-CuCl2= Cu2+2Cl-H2O OH- + H+思考思考2 2 ： H H+ + 和和 OHOH- -為什么沒有參與電解？為什么沒有參與電解？CuCl2溶液中除了溶液中除了Cu2、Cl-，還有什

10、么離子？，還有什么離子？思考思考1：在通電時(shí)這些微粒各向什么區(qū)移動(dòng)？在通電時(shí)這些微粒各向什么區(qū)移動(dòng)？4.離子離子放電順序放電順序 離子的放電順序主要取決于離子得失電子的能力，還與離子的放電順序主要取決于離子得失電子的能力，還與離子的濃度離子的濃度有關(guān)有關(guān)（1） 陽離子放電順序陽離子放電順序陰極：陰極： 電子，發(fā)生電子，發(fā)生 反應(yīng)，反應(yīng)，_越強(qiáng)離子越強(qiáng)離子先得電子，即先放電先得電子，即先放電。得得還原還原氧化性氧化性AgAg+ +HgHg2+2+ FeFe3+3+CuCu2+2+ H H+ + （酸）（酸）PbPb2+2+SnSn2+2+FeFe2+2+ZnZn2+2+H H+ +（H H2 2

11、O O）AlAl3+3+MgMg2+2+NaNa+ +CaCa2+2+K K+ +（熔融態(tài)時(shí)放電熔融態(tài)時(shí)放電）。）。上述順序基本上與金屬活動(dòng)順序一致，上述順序基本上與金屬活動(dòng)順序一致，即即越活潑的金屬，越活潑的金屬，其陽離子越難結(jié)合電子其陽離子越難結(jié)合電子，但，但FeFe3+3+氧化性較強(qiáng)，排在氧化性較強(qiáng)，排在CuCu2+2+之之前前。 （2） 陰離子放電順序陰離子放電順序陽極上失電子的順序：陽極上失電子的順序：活性電極（金屬電極）無氧酸根離子（活性電極（金屬電極）無氧酸根離子（S2IBrCl）OH含氧酸根離子含氧酸根離子F。 惰性電極惰性電極: : 只傳遞電子本身不失電子，如只傳遞電子本身不

12、失電子，如C、Pt、Au等等 先失電子，即先放電先失電子，即先放電失失氧化氧化還原性還原性除Pt、Au特殊離子1.電極反應(yīng)規(guī)律總結(jié)：分析電解反應(yīng)的一般思路：總結(jié)：分析電解反應(yīng)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)根據(jù)陽極氧化、陰極還原陽極氧化、陰極還原分析得出產(chǎn)物分析得出產(chǎn)物判斷判斷陽極材料陽極材料及陰陽兩極附近及陰陽兩極附近離離子種類子種類及離子放電順序及離子放電順序16電解規(guī)律電解規(guī)律( (用惰性電極電解時(shí)用惰性電極電解時(shí)) )電解電解時(shí)，時(shí)，如電解如電解H2SO4、NaOH、Na2SO4等溶液等溶液陽極陽極 ： 4OH4e2H2O +O2陰極：陰極： 4H+ +4e

13、2H2 總反應(yīng)：總反應(yīng)：2H2O O2 +2H2 電解 電解后溶液的濃度電解后溶液的濃度 ，若要恢復(fù)原來的濃度，若要恢復(fù)原來的濃度，只需加入一定量的只需加入一定量的 即可。即可。實(shí)質(zhì)：電解水實(shí)質(zhì)：電解水增大增大水水電解電解無氧酸溶液無氧酸溶液(氫氟酸除外氫氟酸除外)、不活潑金屬的、不活潑金屬的無氧酸鹽溶液無氧酸鹽溶液，如電解鹽酸、，如電解鹽酸、CuCl2溶液等溶液等 電解后溶液的濃度電解后溶液的濃度 ，若要恢復(fù)原來的組成和濃度，若要恢復(fù)原來的組成和濃度，需加入一定量的需加入一定量的 (通入一定量的通入一定量的HCl氣體氣體)陽極：陽極： 2Cl 2eCl2陰極：陰極： 2H+ +2e H2 總

14、反應(yīng)：總反應(yīng)：2HCl Cl2 + H2 電解電解鹽酸電解鹽酸實(shí)質(zhì)：電解質(zhì)本身被電解實(shí)質(zhì)：電解質(zhì)本身被電解減小減小溶質(zhì)溶質(zhì) 通電通電陽極：陽極：2Cl - - 2e- = Cl2陰極：陰極：Cu2+ + 2e- = Cu總反應(yīng)式：總反應(yīng)式：CuClCuCl2 2 = Cu + Cl = Cu + Cl2 2電解電解CuClCuCl2 2溶液溶液電解電解活潑金屬的無氧酸鹽溶液活潑金屬的無氧酸鹽溶液時(shí)，電解質(zhì)和水時(shí)，電解質(zhì)和水都有一部分被電解，如電解都有一部分被電解，如電解NaCl溶液等。溶液等。電解后溶液的電解后溶液的pH_，若要恢復(fù)原來的組成和濃，若要恢復(fù)原來的組成和濃度，需加入一定量度，需加

15、入一定量_。陽極陽極 (C)： 2Cl 2eCl2陰極陰極 (C)： 2H+ +2e H2 總反應(yīng)：總反應(yīng)：2NaCl+2H2O2NaOH+ H2 + Cl+ Cl2 2 電解實(shí)質(zhì)：電解質(zhì)和水被電解實(shí)質(zhì)：電解質(zhì)和水被電解增大增大HClHCl電解電解不活潑金屬的含氧酸鹽不活潑金屬的含氧酸鹽時(shí)，電解質(zhì)和水都時(shí)，電解質(zhì)和水都有一部分被電解，如電解有一部分被電解，如電解CuSO4溶液、溶液、AgNO3溶液溶液等。等。陽極陽極 ： 4OH4e2H2O +O2陰極：陰極： 2Cu2+ +4e2Cu總反應(yīng)：總反應(yīng)： 2CuSO4 +2H2O 2Cu+O2 +2H2SO4 電解電解后溶液的電解后溶液的pH_，

16、若要恢復(fù)原來的組成和濃，若要恢復(fù)原來的組成和濃度，需加入一定量度，需加入一定量_。電解電解CuSO4溶液溶液減小減小CuOCuO實(shí)質(zhì)：電解質(zhì)和水被電解實(shí)質(zhì)：電解質(zhì)和水被電解 1、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變化變化溶液復(fù)原溶液復(fù)原方法方法物質(zhì)類別物質(zhì)類別實(shí)例實(shí)例電電解解水水型型 電解電解電解電解質(zhì)型質(zhì)型 放氫放氫生堿型生堿型 放氧放氧生酸型生酸型含氧酸含氧酸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陽極陽極:4OH- - 4e- = O2+2H2O 產(chǎn)物為產(chǎn)物為O2和和H+陰極陰極:4H+ + 4e- = 2H2 產(chǎn)物為產(chǎn)物為H2和和OH-減小減小增大增大不變不變H2