第4章第3節(jié)電解池課件(上課用)新人教版選修4

第三節(jié)電解池閱讀P79~80,思考：1、什么叫做電解？2、請(qǐng)以電解氯化銅溶液為例，說(shuō)明電解的原理？3、構(gòu)成電解池有哪些條件？它與原電池有何區(qū)別？(1)將兩根碳棒分別浸入盛有CuCl2溶液的U型管，浸一會(huì)兒取出；現(xiàn)象:

(2)用導(dǎo)線連接兩根碳棒后再浸入CuCl2溶液一段時(shí)間；現(xiàn)象:(3)浸入CuCl2溶液的兩根碳棒分別跟直流電源的正極和負(fù)極相連接，把濕潤(rùn)KI淀粉試紙放在與直流電源的正極相連的電極附近,過一段時(shí)間?，F(xiàn)象:

碳棒表面無(wú)明顯變化碳棒表面仍無(wú)明顯變化

與電源負(fù)極相連的碳棒覆蓋有一層紅色物質(zhì),與電源正極相連的碳棒表面放出使?jié)駶?rùn)KI淀粉試紙變藍(lán)色的氣體.[實(shí)驗(yàn)4-2]P79觀察現(xiàn)象思考與交流(1)通電前，氯化銅溶液里主要存在哪些離子？這些離子的運(yùn)動(dòng)情況怎樣？

(2)通電后，這些離子的運(yùn)動(dòng)情況有什么改變？

(3)當(dāng)離子定向運(yùn)動(dòng)到電極表面上時(shí)，發(fā)生了什么變化？一、電解原理1.電解：使電流通過電解質(zhì)溶液（或熔融的電解質(zhì)）而在陰、陽(yáng)兩極引起氧化還原反應(yīng)的過程。2.電解池：在外加電源的作用下，將電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能的裝置叫做電解池(電解槽)。3.電解池形成條件：直流電源電解質(zhì)溶液或熔融電解質(zhì)兩個(gè)電極(常用惰性電極）形成閉合回路。陽(yáng)極陰極CuCl2溶液4.電極反應(yīng)陽(yáng)極：與電源正極相連，氧化反應(yīng)陰極：與電源負(fù)極相連，還原反應(yīng)2Cl--2e-=Cl2↑Cu2++2e-=Cu電解CuCl2溶液的化學(xué)方程式：CuCl2===Cu+Cl2↑電解

電子從電源負(fù)極

↓

電解池陰極

↓溶液中的陽(yáng)離子向陰極移動(dòng)并在陰極表面獲得電子.

↓

溶液中的陰離子向陽(yáng)極移動(dòng)并在陽(yáng)極表面失去電子.

↓

電子沿陽(yáng)極回到電源正極5、在電解過程中電子的流動(dòng)方向(1)陽(yáng)極上的放電順序

活性材料電極(除Pt、Au、C外的金屬)>S2->I->Br->Cl->OH->非還原性含氧酸根離子>F-6.電解時(shí)電極產(chǎn)物的判斷Ag+>Fe3+>Cu2+>H+(大）

>

Pb2+>

Sn2+>

Fe2+>

Zn2+>H+（小）

>

Al3+>

Mg2+(2)陰極上的放電順序：注:（1）陽(yáng)離子放電順序與金屬活動(dòng)性順序相反（2）注意Fe2+、Fe3+的位置（3）H前金屬的離子一般不考慮放電，但當(dāng)

C(Zn2+)>>C(H+),Zn2+可放電.首先看材料與材料無(wú)關(guān)(1)電解電解質(zhì)型7.用惰性電極電解電解質(zhì)溶液的規(guī)律(2)電解水型（3）放H2生堿型不活潑金屬的無(wú)氧酸鹽(氟化物除外）、無(wú)氧酸（HF除外）（如：CuCl2、HCl）活潑金屬的含氧酸鹽、強(qiáng)堿、含氧酸（如：K2SO4

、NaOH、H2SO4)活潑金屬的無(wú)氧酸鹽（氟化物除外）（如：NaCl、）（4）放O2生酸型不活潑金屬的含氧酸鹽（如：CuSO4

、AgNO3

）1.右圖中x、y分別是直流電源的兩極,通電后發(fā)現(xiàn)a極板質(zhì)量增加,b極板處有無(wú)色無(wú)臭氣體放出,符合這一情況的（）A練習(xí)：練習(xí)：分析右圖，指出電池名稱，寫出電極名稱、電極反應(yīng)，指出電子流向及電流方向。A:原電池a(負(fù)極）：Zn–2e-=Zn2+b(正極）：2H++2e-=H2↑電子由Zn經(jīng)導(dǎo)線移動(dòng)到y(tǒng)，再?gòu)膞移動(dòng)到Cu；電流方向與之相反。B:電解池x（陽(yáng)極）：4OH--4e-=2H2O+O2↑y（陰極）:4H++4e-=2H2↑陽(yáng)極：陰極：放出有刺激性氣味的氣體，能使?jié)駶?rùn)的KI淀粉試紙變藍(lán)放出無(wú)色、無(wú)味氣體，附近溶液變紅2Cl-－2e-=Cl2↑【氧化反應(yīng)】2H++2e-=H2↑【還原反應(yīng)】【演示實(shí)驗(yàn)】電解飽和食鹽水：以惰性材料作電極，電解滴有幾滴酚酞的飽和食鹽水，并以濕潤(rùn)的KI淀粉試紙檢驗(yàn)陽(yáng)極產(chǎn)物，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。二、電解原理的應(yīng)用1.電解飽和食鹽水制氯氣、氫氣和燒堿——氯堿工業(yè)2NaCl+2H2O===2NaOH+H2↑+Cl2↑通電①粗銅的溶解與純銅的生成：陽(yáng)極（粗銅）：Cu－2e-=Cu2+陰極（純銅）：

Cu2++2e-=Cu②比銅活潑的金屬：Zn、Fe、Ni只溶解，不析出；③比銅不活潑的金屬：Au、Pt不溶解，而以單質(zhì)沉積形成陽(yáng)極泥；④電解質(zhì)溶液中CuSO4的濃度基本不變。2、電解精煉銅3、電鍍

利用電解的原理在金屬表面上鍍上一層其它金屬或合金的過程。（1）陽(yáng)極：鍍層金屬。陰極：待鍍的金屬(鍍件）電鍍液：用含有鍍層金屬離子的溶液。

［電鍍過程中電鍍液的濃度保持不變］（2）實(shí)質(zhì)：陽(yáng)極參加反應(yīng)的電解（3）陰極必須可以導(dǎo)電，且表面潔凈、光滑（4）為了使鍍層均勻、美觀，電鍍液中鍍層離子的濃度時(shí)刻保持穩(wěn)定，常制成絡(luò)離子4、電冶金

電解熔融鹽是冶煉像Na、Ca、Mg、Al等活潑金屬的幾乎唯一可行的工業(yè)方法。(1)鈉的冶煉

——電解熔融的NaCl陽(yáng)極：2Cl-－2e-=Cl2↑陰極：2Na++2e-=2Na總反應(yīng)：2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑通電金屬冶煉原理:Mn++ne-=M(2)鋁的冶煉——電解熔融的Al2O3煙罩陽(yáng)極C電解質(zhì)熔融態(tài)鋁鋼殼鋼導(dǎo)電棒耐火材料陰極C陰極：

4Al3++12e-=4Al陽(yáng)極：

6O2-－12e-=3O2↑總反應(yīng)：

2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑鋁電解槽

通電Na3AlF6電解池與原電池異同①直流電源④兩電極②電解質(zhì)溶液③形成閉合回路①活潑性不同的兩電極②電解質(zhì)溶液③形成閉合回路④自發(fā)氧化還原反應(yīng)形成條件將電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能的裝置將化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能的裝置定義裝置實(shí)例電解池原電池裝置①鍍層金屬接電源正極,待鍍金屬接電源負(fù)極②電鍍液必須含有鍍層金屬的離子應(yīng)用電解原理在某些金屬表面鍍上一層其他金屬的裝置電鍍池電解池與原電池異同(續(xù))電源負(fù)極→電解池陰極

(溶液中陰陽(yáng)離子導(dǎo)電)→電解池陽(yáng)極→電源正極電子流向陽(yáng)極：氧化反應(yīng)，金屬電極失電子或溶液中的陰離子失電子陰極：還原反應(yīng)，溶液中的陽(yáng)離子得電子負(fù)極：氧化反應(yīng)，金屬失電子正極：還原反應(yīng)，溶液中的陽(yáng)離子得電子電極反應(yīng)陽(yáng)極：與電源正極相連陰極：與電源負(fù)極相連負(fù)極：較活潑金屬正極：較不活潑金屬（或能導(dǎo)電的非金屬）電極名稱電解池原電池裝置負(fù)極正極導(dǎo)線陽(yáng)極：氧化反應(yīng)，金屬電極失電子陰極：還原反應(yīng)，溶液中的陽(yáng)離子得電子陽(yáng)極：必須是鍍層金屬陰極：鍍件電鍍池與電解池相同練習(xí)：1.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(jié)構(gòu)相似的充滿二氧化鉛的鉛板組成，用H2SO4作電解液?？偡磻?yīng)式為：Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O（1）試寫出放電時(shí)的正、負(fù)極反應(yīng)式正極:______________________________________負(fù)極:______________________________________（2）試寫出充電時(shí)的陽(yáng)、陰極反應(yīng)式陽(yáng)極:______________________________________陰極:______________________________________PbSO4+2e-=Pb+SO42-PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+

4H++SO42-PbO2+4H++SO42-+2e-=PbSO4+2H2OPb+SO42-－2e-=PbSO42、如圖所示裝置，指出A、B池的名稱、電極名稱、電極反應(yīng)式、兩池pH值的變化情況。工作一段時(shí)間后溶液pH增大工作一段時(shí)間后溶液pH減小A池:原電池a負(fù)極:Zn-2e-=Zn2+b正極:2H++2e-=H2B池:電解池c陽(yáng)極:4OH--4e-=2H2O+O2d陰極:Cu2++2e-=Cu（A）（B）（C）（D）CuSO4NaNO3AgNO3H2SO4AgCuCuCPtPtAgFe3.寫出下列裝置的電極反應(yīng)式，并判斷A、B、C溶液PH值的變化。4.在下圖所示裝置中，a、b都是惰性電極，通電一段時(shí)間后，b極附近溶液呈紅色。下列說(shuō)法正確的是（）A．X是正極，Y是負(fù)極B．X是負(fù)極，Y是正極C．CuSO4溶液的PH值逐漸減小D．CuSO4溶液的PH值不變a

?XY?bPtCuCuSO4溶液NaCl和酚酞溶液AC5.如右圖所示，通電后A極上析出Ag，對(duì)該裝置的有關(guān)敘述正確的是（）

A.P是電源的正極B.F極上發(fā)生的反應(yīng)為：4OH--4e-=2H2O+O2↑C.電解時(shí)，甲、乙、丙三池中，除E、F兩極外，其余電極均參加了反應(yīng)D.通電后，甲池的PH減小，而乙、丙兩池溶液的PH不變