蘇教版高中化學(xué)選修四《化學(xué)反應(yīng)原理》《電解池的工作原理及應(yīng)用》【創(chuàng)新課件】1

電解池的工作原理與應(yīng)用第二單元化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化活動與探究（P18）陽極：有氣泡，有刺激性氣味，并能使?jié)駶櫟腒I-淀粉試紙變藍(lán)（Cl2)

陰極：碳棒上有一層紅色的銅析出現(xiàn)象？通電前：分析熔融電解質(zhì)中的離子情況

通電后：

Na+

、Cl-做無規(guī)則運動交流與討論P17：Na+

、Cl-做定向移動，電解過程不僅可以在電解質(zhì)溶液中進(jìn)行，也可以在熔融的電解質(zhì)中進(jìn)行。

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。電解池:

把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置.一、電解的定義:電解和電離有無區(qū)別？二、電解原理:正極負(fù)極e-e-H+,Na+OH-,Cl-NaCl溶液e-石墨鐵棒III陽極陰極I電解原理(1)外加直流電源(2)與電源相連的兩個導(dǎo)電的電極：

接電源正極的為陽極，發(fā)生氧化反應(yīng)接電源負(fù)極的為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)(3)電解質(zhì)溶液或熔化的電解質(zhì)(4)形成閉合回路三、電解池的構(gòu)成條件:一般是非自發(fā)的氧化還原反應(yīng)電子

的一極陽極：與電源

極相連的電極電極質(zhì)量

的一極發(fā)生

反應(yīng)的極電流

一極

移入的一極流出流入氧化陰離子減少四、電解池陰陽極的判斷方法該電極為活性電極正【例1】．右圖是電解CuCl2溶液的裝置，其中c、d為石墨電極。則下列有關(guān)的判斷正確的是A．a(chǎn)為負(fù)極、b為正極B．a(chǎn)為陽極、b為陰極C．電解過程中，d電極質(zhì)量增加D．電解過程中，氯離子濃度不變C【例2】：分析以惰性電極電解下列溶液的電極反應(yīng)。（１）硝酸銀溶液（２）氯化鈉溶液（３）稀硫酸（４）氫氧化鈉溶液（5）硫酸鈉溶液（1）溶液的PH如何變化？（2）上述溶液電解結(jié)束后，要使溶液和電解前相同需要加入何種物質(zhì)？離子放電順序：活性電極（除Au、Pt、石墨外）＞S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根

>F-

Ag+>Fe3+>Hg2+>Cu2+>H+

>Pb2+>Sn2+>

Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+

陽極：陰極：注意：陽極材料“遵循誰強(qiáng)誰放電”【例3】：若以銅為陽極,鐵為陰極,電解氯化銅溶液，情況又如何？

【例4】如何使圖中的鐵棒上析出銅，而鐵的質(zhì)量不變？【例5】．(2007年江蘇)某同學(xué)按右圖所示的裝置進(jìn)行電解實驗。下列說法正確的是A．電解過程中，銅電極上有H2產(chǎn)生B．電解初期，主反應(yīng)方程式為：Cu+H2SO4=CuSO4+H2↑C．電解一定時間后，石墨電極上有銅析出D．整個電解過程中，H＋的濃度不斷增大BC【例6】、用石墨作電極電解100mLH2SO4和CuSO4的混合溶液，通電一段時間后，兩極均收集到2.24L氣體（標(biāo)準(zhǔn)狀況下），原混合溶液中Cu2+的物質(zhì)的量濃度為 （）

A．1mol/LB．2mol/LC．3mol/LD．4mol/LA電解飽和食鹽水五、電解原理的應(yīng)用陽離子交換膜的作用只允許陽離子通過,阻止陰離子和氣體通過1、以石墨為電極電解飽和食鹽水(P19)陽極：2Cl--2e-==Cl2↑陰極：2H++2e-==H2↑（1）請寫出電極反應(yīng)式和電解反應(yīng)⑵在工業(yè)生產(chǎn)中，用陽離子交換膜將陰極區(qū)與陽極區(qū)隔開，使陰極區(qū)的OH-不能進(jìn)入陽極區(qū)，為什么要這么做？Cl–在陽極失電子生成Cl2，OH-進(jìn)入陽極區(qū)會與Cl2反應(yīng)，既減少Cl2的產(chǎn)量，又會生成NaClO,使產(chǎn)品不純且干擾電解。注意：電池反應(yīng)不能寫成2H++2Cl-==H2+Cl2通電2、電鍍定義利用電解原理在某些金屬的表面鍍上一薄層其它金屬或合金的過程。裝置(以銅上鍍銀為例)結(jié)果：“一多一少一不變”陰極——待鍍金屬或鍍件

陽極——鍍層金屬電鍍液——含有鍍層金屬離子的溶液陽極：2Ag—2e-=2Ag+陰極：2Ag++2e-=2AgAgCuAgNO3【銅上鍍鋅？】3、銅的電解精煉：粗銅含雜質(zhì)(ZnFeNiAgAu等)陽極：

Zn-2e-

=Zn2+Fe-2e-=Fe2+Ni

-2e-=Ni2+Cu-2e-

=Cu2+

ZnFeNiCuAgAu陰極:

Cu2++2e-

=Cu陽極泥問：電解完后，CuSO4溶液的濃度有何變化？粗銅純銅硫酸銅溶液結(jié)果：“一多一少一基本不變”基本不變陽極-粗銅，陰極-純銅4、活潑金屬的制備特別活潑的金屬鈉、鎂、鋁等只能通過電解的方法制取陽極：6O2-—12e-==3O2↑陰極：4Al3++12e—==4Al總方程式：2Al2O3==4Al+3O2↑通電熔融思考：1.為什么不電解熔融的AlCl3？石墨Al熔融的AL2O32.工業(yè)上制金屬鎂是電解氧化鎂還是電解熔融的氯化鎂？練習(xí)

銀質(zhì)獎?wù)螺^長時間后變黑，形成黑銹，可以采用拋光的方法恢復(fù)光澤，拋光的簡單方法是：將變質(zhì)的獎?wù)路湃胧⒂惺雏}的鋁鍋中，放置一段時間后，黑銹就被除去,而銀不會損失。（1）形成黑銹的原因：

（2）除銹的原理：4Ag+2H2S+O2=2Ag2S+2H2O負(fù)極：2Al-6e-=2Al3+正極：3Ag2S+6e-=6Ag+3S2-2Al3++3S2-+6H2O=3H2S+2Al(OH)32Al

+3Ag2S+6H2O=3H2S+2Al(OH)3+6Ag【例7】（2008年全國I）電解100mL含 c（H+）＝0.30mol/L的下列溶液，當(dāng)電路中通過0.04mol電子時，理論上析出金屬質(zhì)量最大的是

A.0.10mol/LAg+

B.0.02mol/LZn2+

C.0.20mol/LCu2+

D.0.20mol/LPb2+原電池與電解池比較項目原電池電解池能量轉(zhuǎn)換能否自發(fā)兩個電極電池內(nèi)離子的遷移方向電子流向構(gòu)成條件化學(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)