高中化學(xué) 第四章 電化學(xué)基礎(chǔ) 4.3 電解池（第1課時(shí)）電解原理課件 新人教版選修4.ppt

組織建設(shè) 4 3 1電解原理 有關(guān)電解 金屬鈉是在1807年通過電解氫氧化鈉制得的 這個(gè)原理應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn) 約在1891年才獲得成功 1921年電解氯化鈉制鈉的工業(yè)方法實(shí)現(xiàn)了 由于金屬鈉在現(xiàn)代技術(shù)上得到重要應(yīng)用 它的產(chǎn)量顯著地增加 目前 世界上鈉的工業(yè)生產(chǎn)多數(shù)是用電解氯化鈉的方法 少數(shù)仍沿用電解氫氧化鈉的方法 電解是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的一種重要方法 一 電解原理 以電解氯化鈉為例 實(shí)驗(yàn) 用惰性 石墨 電極電解熔融的氯化鈉 現(xiàn)象 陽極 有氣泡 有刺激性氣味 并能使?jié)駶櫟膋i 淀粉試紙變藍(lán) cl2 陰極 有金屬鈉析出 陰極 陽極 氯氣 鈉 熔融nacl 實(shí)驗(yàn)分析 通電前 分析熔融電解質(zhì)中的離子情況陽離子 na 陰離子 cl 做無規(guī)則運(yùn)動(dòng) 通電后 必須直流電 1 確定電極名稱 陽極 接電源正極 陰極 接電源負(fù)極 與電極材料無關(guān) 2 判斷電極產(chǎn)物并書寫電極反應(yīng) 陽離子移向陰極放電 陰離子移向陽極放電陽極 2cl cl2 2e 氧化反應(yīng)陰極 2na 2e 2na還原反應(yīng)總式 電解 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 借助氧化還原反應(yīng) 把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置 構(gòu)成條件 1 外加直流電源 2 與電源相連的兩個(gè)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) 電子的流向 電子從外加電源的負(fù)極流出 流到電解池的陰極 再從陽極流回電源正極 注 電子只在外電路定向移動(dòng) 不能從溶液中移動(dòng) 離子定向移動(dòng)的方向 陽離子向陰極移動(dòng) 陰離子向陽極移動(dòng) 惰性電極與活性電極 惰性電極 鉑 金 石墨 僅僅導(dǎo)電 不參與反應(yīng)活性電極 除鉑 金外的金屬 既可以導(dǎo)電 又可以參與電極反應(yīng) 電解過程不僅可以在熔融電解質(zhì)中進(jìn)行 也可以在電解質(zhì)溶液中進(jìn)行 以電解氯化銅為例 實(shí)驗(yàn) 用惰性 石墨 電極電解氯化銅溶液 現(xiàn)象 陽極 有氣泡 有刺激性氣味 并能使?jié)駶櫟膋i 淀粉試紙變藍(lán) cl2 陰極 碳棒上有一層紅色的銅析出 陰極 陽極 氯氣 銅 cucl2溶液 實(shí)驗(yàn)分析 通電前 分析電解質(zhì)溶液中的離子情況陽離子 h cu2 陰離子 oh cl 做無規(guī)則運(yùn)動(dòng) 通電后 必須直流電 1 確定電極名稱 陽極 接電源正極 陰極 接電源負(fù)極 與電極材料無關(guān) 3 判斷電極產(chǎn)物并書寫電極反應(yīng) 陽離子移向陰極放電 陰離子移向陽極放電陽極 2cl cl2 2e 氧化反應(yīng)陰極 cu2 2e cu還原反應(yīng)總式 2 判斷離子的放電順序 陽離子 cu2 h 陰離子 cl oh 4 分析電解質(zhì)溶液的變化情況 cucl2溶液濃度降低 離子放電順序 陰離子失去電子而陽離子得到電子的過程叫放電 活性材料作電極時(shí) 金屬在陽極失電子被氧化成陽離子進(jìn)入溶液 陰離子不容易在電極上放電 用惰性電極 pt au 石墨 鈦等 時(shí) 溶液中陰離子的放電順序 由難到易 是 s2 so32 i br cl oh no3 so42 等含氧酸根離子 f ag fe3 cu2 h pb2 sn2 fe2 zn2 h al3 mg2 na ca k 注 當(dāng)離子濃度相差較大時(shí) 放電順序要發(fā)生變化 相同時(shí)按h 不同時(shí)按 h 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 陽離子在陰極上放電順序是 陽極 陰極 電解規(guī)律 陰極 陽極 氯氣 銅 陽極 2cl 2e cl2 陰極 cu2 2e 2cu 減小 減小 cucl2 cucl2溶液 1 電解電解質(zhì)型 陽極 陰極 氧氣 氫氣 陽極 4oh 4e 2h2o o2 陰極 4h 4e 2h2 變大 不變 加h2o na2so4溶液 2h2o2h2 o2 2 電解水型 陽極 陰極 氯氣 氫氣 陽極 2cl 2e cl2 陰極 2h 2e h2 2nacl 2h2o2naoh h2 cl2 減小 增大 加hcl nacl溶液 3 放氫生堿型 陽極 陰極 氧氣 銅 陽極 4oh 4e 2h2o o2 陰極 cu2 2e cu 減小 減小 加cuo cuso4溶液 3 放氧生酸型 電解規(guī)律 惰性電極 小結(jié) 陽極 s2 i br cl oh 含氧酸根 f 與 區(qū) 電解本身型如cucl2 hcl 與 區(qū) 放氫生堿型如nacl 與 區(qū) 放氧生酸型如cuso4 agno3 與 區(qū) 電解水型如na2so4 h2so4 naoh 陰極 ag fe3 cu2 h fe2 zn2 h al3 mg2 na 1 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 鞏固練習(xí) 2 如上圖所示 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 b 3 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 ac 4 用兩支惰性電極