《電解池》第二課時(shí)課件

第四章電化學(xué)基礎(chǔ)第三節(jié)電解池高二化學(xué)組7/28/2023第四章電化學(xué)基礎(chǔ)第三節(jié)電解池高二化學(xué)組7/28/2021思考回憶1、電解質(zhì)是指在_____________能夠?qū)щ姷幕衔铩?、電離是指電解質(zhì)在_____________或__________狀態(tài)下離解成____________的過程。3、原電池是_____________的裝置。4、構(gòu)成原電池的條件是

水溶液或熔融狀態(tài)下水溶液熔融自由移動(dòng)離子把化學(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)、形成閉合回路、自發(fā)發(fā)生氧化還原反應(yīng)思考回憶1、電解質(zhì)是指在_____________能夠?qū)щ姷?探究實(shí)驗(yàn)1甲實(shí)驗(yàn)步驟如圖甲所示，將用導(dǎo)線連接在一起的兩根石墨碳棒插入盛有CuCl2溶液的U型管中，觀察現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論

無現(xiàn)象沒有且不能自發(fā)發(fā)生原電池反應(yīng)

甲裝置不滿足構(gòu)成原電池的條件分析原因:問題：如何改變可設(shè)計(jì)成原電池？探究實(shí)驗(yàn)1甲實(shí)驗(yàn)步驟如圖甲所示，將用導(dǎo)線連接在一起的兩根石墨3探究實(shí)驗(yàn)2－－如圖所示，將兩根石墨棒分別跟直流電源的正極和負(fù)極連接，浸入盛有CuCl2溶液的燒杯中，再接通12V直流電,觀察現(xiàn)象。約3～5min后切斷電源。CCCuCl2陰極陽極CuCl2溶液＋－探究實(shí)驗(yàn)2－－如圖所示，將兩根石墨棒分別跟直流電源的正極和負(fù)4實(shí)踐探究1、向氯化銅溶液中通入直流電A：理論先行思考1：氯化銅溶液中含有哪些微粒?思考2：在通電時(shí)這些微粒各向什么區(qū)移動(dòng)？思考3：猜想在通電時(shí)在陽極和陰極各會(huì)發(fā)生什么樣的電極反應(yīng)？產(chǎn)物可能是哪些？陽離子：Cu2+H+

陰離子：Cl-OH-Cu2+H+向陰極區(qū)移動(dòng)；Cl-OH-向陽極區(qū)移動(dòng)Cl-→Cl2↑OH-→O2↑

H2OH++OH-

CuCl2＝Cu2++2Cl-

陰極區(qū)：Cu2+→CuH+→H2↑陽極區(qū)：實(shí)踐探究1、向氯化銅溶液中通入直流電A：理論先行思考1：氯化5《電解池》第二課時(shí)課件6實(shí)驗(yàn)結(jié)果交流B.實(shí)驗(yàn)記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象產(chǎn)物驗(yàn)證產(chǎn)物確定有氣泡逸出有紅色固體析出氯氣銅不能使帶火星木條復(fù)燃使淀粉碘化鉀試紙變藍(lán)—————氧氣？氫氣？陰極陽極結(jié)論：電解質(zhì)溶液在通直流電時(shí)有新物質(zhì)生成，在電流的作用下發(fā)生了化學(xué)變化——這種變化稱作電解實(shí)驗(yàn)結(jié)果交流B.實(shí)驗(yàn)記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象產(chǎn)物驗(yàn)證產(chǎn)物確定有氣泡逸71.電解：

使直流電通過電解質(zhì)溶液而在陰、陽兩極引起

氧化還原反應(yīng)的過程，叫做電解。3.構(gòu)成電解池的條件：①直流電源；陰極:與電源負(fù)極相連（得電子）[還原反應(yīng)]陽極:與電源正極相連（失電子）[氧化反應(yīng)]②陰、陽電極③電解質(zhì)溶液或熔融電解質(zhì)；2.電解池：電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能的裝置。CC一、電解原理④形成閉合回路。1.電解： 使直流電通過電解質(zhì)溶液而在陰、陽兩極引起

8H+OH-陰極陽極電解質(zhì)先電離后電解；導(dǎo)電過程就是電解過程。2Cl--2e-=Cl2↑

(氧化反應(yīng))Cu2++2e-=Cu

(還原反應(yīng))總反應(yīng)：CuCl2Cu+Cl2↑電解陰極不參與電解反應(yīng)；活性陽極先于陰離子放電。惰性電極：石墨、金、鉑活性電極：石墨、金、鉑以外的金屬陽離子得電子，放電e-e-陰離子失電子，放電氧化性強(qiáng)的先得電子還原性強(qiáng)的先失電子4、電解池工作原理H+OH-陰極陽極電解質(zhì)先電離后電解；導(dǎo)電過程就是電解過程。9

陰離子失去電子,陽離子得到電子的過程叫放電。影響離子放電的因素：離子得失電子的能力離子的濃度5.放電能力思考?Cu2+和H+都向陰極移動(dòng)，Cl—和OH—都向陽極移動(dòng)，為何是Cu2+和Cl—放電，而H+和OH—卻不放電呢？陰離子失去電子,陽離子得到電子的過程叫放電。影響離子放電的10放電順序：陰極：氧化性強(qiáng)的離子先得電子金屬越不活潑的對(duì)應(yīng)陽離子氧化性越強(qiáng)，越容易得電子。金屬>S2－>I－>Br－>Cl－>OH－(水)>NO3－>SO42－>F－

陽極：還原性強(qiáng)的離子先失電子練習(xí)：判斷用石墨作電極電解飽和NaCl溶液的電極放電微粒？金屬陽極先放電，離子后放電陰極：Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+>Zn2+>H+>Al3+>Mg2+>Na+（酸）（水）放電順序：陰極：氧化性強(qiáng)的離子先得電子金屬越不活潑的對(duì)應(yīng)陽離11思考與討論1、在AgNO3、Hg(NO3)2、Cu(NO3)2的混合溶液中，通電后，首先在陰極得到電子的是什么離子？2、在CuCl2、CuBr2、CuI2的混合溶液中，當(dāng)通電后，首先在陽極失去電子的是什么離子？思考與討論12①離子移動(dòng)通電前：CuCl2=Cu2++2Cl－，Cu2+、Cl－為自由移動(dòng)的離子；通電后：Cu2+Ｈ＋移向陰極，Cl－ＯＨ－移向陽極；②電極反應(yīng)：2Cl－

－2e－=Cl2↑（氧化反應(yīng)）Cu2+＋2e－=Cu（還原反應(yīng)）總反應(yīng)式：CuCl2Cu+Cl2↑電解Ⅰ通電前－＋陰極陽極Ⅱ通電后6．實(shí)驗(yàn)微觀解釋陽極：陰極：①離子移動(dòng)通電后：Cu2+Ｈ＋移向陰極，②電極反應(yīng)：13Cu2+oooooooooooooooooooo

－＋－＋陰極陽極CuCl2ooooooooooooooooooooooo電解氯化銅溶液實(shí)驗(yàn)裝置e-e-單擊電子流動(dòng)③電解池中離子和電子的移動(dòng)方向

Cu2+oooooooooooooooooooo－14結(jié)一結(jié)：①電極反應(yīng)：陽氧化、陰還原②離子流向：異性相吸③電子流向：電子從負(fù)極流向陰極，經(jīng)溶液離子導(dǎo)電，再?gòu)年枠O流回正極(陽氧)結(jié)一結(jié)：①電極反應(yīng)：陽氧化、陰還原②離子流向：異性相吸③電15思考?電解硫酸鈉溶液中會(huì)有怎樣的結(jié)果：

H2O

H++OH—

Na2SO4

＝2Na++SO4

2—離子放電的順序陽離子陰離子H+

>Na+OH－>SO42－4OH－－4e－＝2H2O+O2↑4H++4e－＝2H2↑總反應(yīng)：2H2O＝＝O2↑+2H2↑電解陽極：陰極：結(jié)論：電解Na2SO4溶液的本質(zhì)是電解水。思考?電解硫酸鈉溶液中會(huì)有怎樣的結(jié)果：H2OH161.分析溶液中存在的所有離子（包括水的電離）及陽極材料、并分成陽離子組和陰離子組。2.根據(jù)放電規(guī)律，陽離子在陰極發(fā)生還原反應(yīng)，而陰離子（或陽極材料）在陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，完成電極反應(yīng)式。（注意得失電子守恒）3.由陰陽兩電極反應(yīng)式，合并得總反應(yīng)式。（弱電解質(zhì)的須保持分子形式）6、寫電極反應(yīng)【方法小結(jié)】1.分析溶液中存在的所有離子（包括水的電離）及陽極材料、并分17

[例]以石墨碳棒為電極，請(qǐng)寫出分別電解下列溶液時(shí),在陰、陽兩極上發(fā)生的電極反應(yīng)式及總的化學(xué)方程式。(1)NaCl溶液:(2)CuSO4溶液:想一想、做一做

陽極：4OH--4e-＝2H2O+O2↑或(4H2O4H++4OH-)

陰極：2Cu2++4e-＝2Cu

電解總反應(yīng)式：2Cu2++2H2O＝Cu+O2↑+4H+陽極：2Cl--2e-=Cl2↑陰極：2H++2e-=H2↑或(2H2O2H++2OH-)總反應(yīng)方程式：2Cl-+2H2O=Cl2↑+H2↑+2OH-電解想一想，H+應(yīng)該在哪一極生成？OH-在哪一極？?將石墨電極換成銅電極呢？[例]以石墨碳棒為電極，請(qǐng)寫出分別電解下列溶液時(shí),在陰、18第四章電化學(xué)基礎(chǔ)第三節(jié)電解池高二化學(xué)組7/28/2023第二課時(shí)第四章電化學(xué)基礎(chǔ)第三節(jié)電解池高二化學(xué)組7/28/20219練習(xí)：以碳棒為電極，電解下列溶液，寫出電極反應(yīng)式1、CuCl2HCl2、Na2SO4、H2SO4、NaOH3、NaCl，K2S4、AgNO3、CuSO4實(shí)例電極反應(yīng)濃度pH復(fù)原練習(xí)：以碳棒為電極，電解下列溶液，寫出電極反應(yīng)式實(shí)例電極反應(yīng)20三、電解規(guī)律(用惰性電極電解時(shí))電解含氧酸、強(qiáng)堿溶液、活潑金屬的含氧酸鹽溶液時(shí)，如電解H2SO4、HNO3、NaOH、Na2SO4等溶液陽極：4OH－－4e－＝2H2O+O2↑陰極：4H++4e－＝2H2↑總反應(yīng)：2H2O＝＝O2↑+2H2↑電解

電解后溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)

，若要恢復(fù)原來的濃度，只需加入一定量的

即可。實(shí)質(zhì)：電解水例如：電解硫酸鈉溶液增大水1、電解水型：三、電解規(guī)律(用惰性電極電解時(shí))電解含氧酸、強(qiáng)堿溶液、活潑金21電解無氧酸溶液(氫氟酸除外)、不活潑金屬的無氧酸鹽溶液，如電解鹽酸、CuCl2溶液等電解后溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)

，若要恢復(fù)原來的組成和濃度，需加入一定量的

(通入一定量的HCl氣體)陽極：2Cl－－2e－＝Cl2↑陰極：2H++2e－＝H2↑總反應(yīng)：2HCl＝＝Cl2↑+H2↑電解電解鹽酸實(shí)質(zhì)：電解質(zhì)本身被電解減小溶質(zhì)2、電解電解質(zhì)本身型：電解無氧酸溶液(氫氟酸除外)、不活潑金屬的電解后溶液中22電解不活潑金屬的含氧酸鹽時(shí)，電解質(zhì)和水都有一部分被電解，如電解CuSO4溶液、AgNO3溶液等。陽極：4OH－－4e－＝2H2O+O2↑陰極：2Cu2++4e－＝2Cu總反應(yīng)：2CuSO4+2H2O＝2Cu+O2↑+2H2SO4

電解電解后原溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)減小，若要恢復(fù)原來的組成和濃度，需加入一定量金屬氧化物。電解CuSO4溶液3、放氧生酸型

：電解不活潑金屬的含氧酸鹽時(shí)，電解質(zhì)和水都陽極：4OH－－23電解活潑金屬的無氧酸鹽溶液時(shí)，電解質(zhì)和水都有一部分被電解，如電解NaCl溶液等。電解后原溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)減小，若要恢復(fù)原來的組成和濃度，需通入一定量的HCl。陽極(C)：2Cl－－2e－＝Cl2↑陰極(C)：2H++2e－＝H2↑總反應(yīng)：2NaCl+2H2O＝＝2NaOH+Cl2↑+H2↑電解4、放氫生堿型電解活潑金屬的無氧酸鹽溶液時(shí)，電解質(zhì)和水電解后原溶液中溶質(zhì)24電解質(zhì)溶液電解規(guī)律（惰性電極）陽極：S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根>F-

ⅠⅢⅡⅣⅠ與Ⅲ區(qū)：電解本身型如CuCl2Ⅰ與Ⅳ區(qū)：放氫生堿型如NaClⅡ與Ⅲ區(qū)：放氧生酸型如CuSO4、AgNO3Ⅱ與Ⅳ區(qū)：電解水型如Na2SO4、H2SO4、NaOH陰極：Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+電解質(zhì)溶液電解規(guī)律（惰性電極）陽極：S2->I-255、活潑金屬電極作陽極金屬電極作陽極時(shí)，陽極反應(yīng)總是金屬電極發(fā)生失電子的反應(yīng)（即氧化反應(yīng)）。例：以銅作電極電解CuCl2溶液陰極：Cu2++2e－＝Cu陽極:Cu－2e－＝Cu2+5、活潑金屬電極作陽極金屬電極作陽極時(shí)，陽極反應(yīng)總是金屬電極262、以Cu為陰極，Ag為陽極，電解AgNO3，畫出電解池，標(biāo)出電極，寫出電極反應(yīng)。練習(xí)1、用石墨電極電解飽和的NaCl溶液：（1）（食鹽水中加有酚酞）實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如何？（2）寫出電極反應(yīng)和總反應(yīng)。3、以Fe為陰極，Cu為陽極，電解CuSO4，畫出電解池，標(biāo)出電極名稱，寫出電極反應(yīng)。2、以Cu為陰極，Ag為陽極，電解AgNO3，畫出電解池，標(biāo)27第四章電化學(xué)基礎(chǔ)第三節(jié)電解池高二化學(xué)組7/28/2023第三課時(shí)第四章電化學(xué)基礎(chǔ)第三節(jié)電解池高二化學(xué)組7/28/20228

（1）在NaCl溶液中,NaCl電離出

，H2O電離出

。通電后，在電場(chǎng)的作用下，

向陰極移動(dòng)，

向陽極移動(dòng)。在陽極，由于

容易失去電子，被氧化生成

。陽極方程式：

;（2）在陰極，由于

容易得到電子被還原生成

．使H2O電離向右移動(dòng)，因此陰極

濃度增大，PH

。陰極方程式：

。

2Cl--2e-=Cl22H++2e-=H2Na+、Cl-H+、OH-Cl-、OH-Cl-Cl2H+H2OH-增大Na+、H+四、電解原理的應(yīng)用1、氯堿工業(yè)

電解飽和食鹽水以制造燒堿、氯氣和氫氣。2Cl--2e-=Cl22H++2e-29總化學(xué)方程式：

;總離子方程式:

.(3)電解前向溶液中滴加酚酞，通電后現(xiàn)象為：___________

，兩極極板上都有氣體產(chǎn)生，如何檢驗(yàn)氣體的種類？

陰極附近的溶液無色變?yōu)榧t色陽極:產(chǎn)生刺激氣體使?jié)駶?rùn)KI淀粉試紙變藍(lán)色.陰極:產(chǎn)生無色、無味氣體總化學(xué)方程式：30(2)避免生成物H2和Cl2混合,因?yàn)?

.(1)避免Cl2接觸NaOH溶液會(huì)反應(yīng),使產(chǎn)品不純,反應(yīng)方程式:

.第一個(gè)問題:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O混合遇火或遇強(qiáng)光爆炸解決方法:使用離子交換膜電解飽和食鹽水必須解決兩個(gè)主要問題:(1)避免Cl2接觸NaOH溶液會(huì)反應(yīng),使產(chǎn)品不純,第一個(gè)問31提示：第二個(gè)問題：精制食鹽水

由于粗鹽中含有泥沙、Ca2+、Mg2+、

Fe3+、SO42—等雜質(zhì)，會(huì)在堿液中形成沉淀從而損壞離子交換膜，那么如何除去這些雜質(zhì)呢？3、所有試劑只有過量才能除盡，你能設(shè)計(jì)一個(gè)合理的順序逐一除雜嗎？2、用什么試劑除去Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42—1、用什么方法除去泥沙？提示：第二個(gè)問題：精制食鹽水由于粗鹽中含有泥沙32泥沙、Na+、Cl-、Mg2+、Ca2+、Fe3+、SO42-Na+、Cl-、.Mg2+、Ca2+、Fe3+、SO42-Na+、Cl-、Mg2+、Ca2+、Fe3+、引入Ba2+

Na+、Cl-、Ca2+、Ba2+、引入OH-Na+、Cl-、CO32-、OH-Na+、Cl-沉降除泥沙略過量BaCl2溶液除SO42-略過量Na2CO3溶液除Ca2+.

Ba2+

略過量NaOH溶液除Fe3+,

Mg2+

適量HCl溶液調(diào)節(jié)PH除CO32-、OH-泥沙、Na+、Cl-、Mg2+、Ca2+、Fe3+、33練習(xí)：1、以C為電極，電解CuSO4，寫出電極反應(yīng)2、若以Cu為電極呢？電解CuSO4，寫出電極反應(yīng)（粗銅含Zn、Fe、Ni、Ag、Au等）Cu粗CuCC練習(xí)：1、以C為電極，電解CuSO4，Cu粗CuCC342、銅的電解精煉⑴粗銅所含的雜質(zhì)Zn、Fe、Ni、Ag、Au等+純銅粗銅－CuSO4溶液⑵粗銅的精煉以粗銅為陽極，以純銅為陰極，以CuSO4溶液為電解液進(jìn)行電解陽極：Zn－2e－＝Zn2+Fe－2e－＝Fe2+Ni－2e－＝Ni2+Cu－2e－＝Cu2+

陰極：Cu2++2e－＝Cu思考：粗銅中的雜質(zhì)為什么能除去？2、銅的電解精煉⑴粗銅所含的雜質(zhì)Zn、Fe、Ni、Ag、Au35練習(xí)：如圖電解CuSO4，畫出電解池，標(biāo)出電極名稱，寫出電極反應(yīng)CuFe練習(xí)：如圖電解CuSO4，CuFe363、電鍍⑴、概念：應(yīng)用電解原理在某些金屬表面鍍上一層其它金屬或合金的過程。⑵、電鍍池形成條件+鍍件鍍層金屬－含鍍層金屬離子的鹽溶液①鍍件作陰極②鍍層金屬作陽極③含鍍層金屬陽離子的鹽溶液作電解液⑶、電鍍的特點(diǎn)電鍍液的組成及酸堿性保持不變3、電鍍⑴、概念：應(yīng)用電解原理在某些金屬表面鍍上一層⑵、電鍍374、電冶金（使用電解法冶煉像鈉、鎂、鋁等活潑金屬的方法）（1）制取金屬鈉電解熔融狀態(tài)的氯化鈉。通直流電后，陽極：2Cl-－2e-==Cl2↑陰極：2Na++2e-==2Na總反應(yīng)：2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑結(jié)論：電解法是冶煉金屬的一種重要方法，是最強(qiáng)有力的氧化還原的手段。4、電冶金（使用電解法冶煉像鈉、鎂、鋁等活潑金屬的方法）（138電解熔融氯化鈉制鈉電解熔融氯化鈉制鈉39電冶金（使用電解法冶煉像鈉、鎂、鋁等活潑金屬的方法）（2）制取金屬鋁電解熔融狀態(tài)的氧化鋁。陽極：6O2-－12e-==3O2↑陰極：4Al3++12e-==4Al總反應(yīng)：2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑冰晶石電冶金（使用電解法冶煉像鈉、鎂、鋁等活潑金屬的（2）制取金屬40原電池、電解池、電鍍池判定規(guī)律1、若無外接電源，可能是原電池，然后依據(jù)原電池的形成條件分析判定，主要思路是“三看”先看電極：兩極為導(dǎo)體且活潑性不同再看溶液：兩極插入電解質(zhì)溶液中后看回路：形成閉合回路或兩極接觸2、若有外接電源，兩極插入電解質(zhì)溶液中，則可能是電解池或電鍍池。當(dāng)陽極金屬與電解質(zhì)溶液中的金屬陽離子相同，則為電鍍池，其余情況為電解池。討論：比較電解池和原電池的異同~~~~~~原電池、電解池、電鍍池判定規(guī)律1、若無外接電41裝置原電池電解池實(shí)例

原理

形成條

電極名稱

電子流向

電流方向

電極反應(yīng)

能量轉(zhuǎn)化

應(yīng)用

發(fā)生氧化還原反應(yīng)，從而形成電流電流通過引起氧化還原反應(yīng)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、自發(fā)發(fā)生氧化還原反應(yīng)電源、電極（惰性或非惰性）、電解質(zhì)（水溶液或熔融態(tài)）

由電極本身決定正極：流入電子負(fù)極：流出電子

由外電源決定陽極：連電源正極

陰極：連電源負(fù)極（外電路）負(fù)極→正極

電源負(fù)極→陰極→陽極→電源正極（外電路）正極→負(fù)極電源正極→陽極陰極→電源負(fù)極負(fù)極：Zn-2e-=Zn2+（氧化反應(yīng)）正極：2H+