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、請以電解氯化銅溶液為例，說明電解的原理？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，浸一會兒取出；現(xiàn)象:

(2)用導線連接兩根碳棒后再浸入CuCl2溶液一段時間；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極相連接，把濕潤KI淀粉試紙放在與直流電源的正極相連的電極附近,過一段時間?，F(xiàn)象:

碳棒表面無明顯變化碳棒表面仍無明顯變化

與電源負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)駶橩I淀粉試紙變藍色的氣體.[實驗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？這些離子的運動情況怎樣？

(2)通電后，這些離子的運動情況有什么改變？

(3)當離子定向運動到電極表面上時，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、陽兩極引起氧化還原反應的過程。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)兩個電極(常用惰性電極）形成閉合回路。陽極陰極CuCl2溶液4.電極反應陽極：與電源正極相連，氧化反應陰極：與電源負極相連，還原反應2Cl--2e-=Cl2↑Cu2++2e-=Cu電解CuCl2溶液的化學方程式：CuCl2===Cu+Cl2↑電解

電子從電源負極

↓

電解池陰極

↓溶液中的陽離子向陰極移動并在陰極表面獲得電子.

↓

溶液中的陰離子向陽極移動并在陽極表面失去電子.

↓

電子沿陽極回到電源正極5、在電解過程中電子的流動方向(1)陽極上的放電順序

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）陽離子放電順序與金屬活動性順序相反（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

C(Zn2+)>>C(H+),Zn2+可放電.首先看材料與材料無關(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氧酸鹽(氟化物除外）、無氧酸（HF除外）（如：CuCl2、HCl）活潑金屬的含氧酸鹽、強堿、含氧酸（如：K2SO4

、NaOH、H2SO4)活潑金屬的無氧酸鹽（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極板處有無色無臭氣體放出,符合這一情況的（）A練習：練習：分析右圖，指出電池名稱，寫出電極名稱、電極反應，指出電子流向及電流方向。A:原電池a(負極）：Zn–2e-=Zn2+b(正極）：2H++2e-=H2↑電子由Zn經(jīng)導線移動到y(tǒng)，再從x移動到Cu；電流方向與之相反。B:電解池x（陽極）：4OH--4e-=2H2O+O2↑y（陰極）:4H++4e-=2H2↑陽極：陰極：放出有刺激性氣味的氣體，能使?jié)駶櫟腒I淀粉試紙變藍放出無色、無味氣體，附近溶液變紅2Cl-－2e-=Cl2↑【氧化反應】2H++2e-=H2↑【還原反應】【演示實驗】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，并以濕潤的KI淀粉試紙檢驗陽極產(chǎn)物，觀察實驗現(xiàn)象。二、電解原理的應用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）實質(zhì)：陽極參加反應的電解（3）陰極必須可以導電，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刻保持穩(wěn)定，常制成絡離子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陽極：2Cl-－2e-=Cl2↑陰極：2Na++2e-=2Na總反應：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煙罩陽極C電解質(zhì)熔融態(tài)鋁鋼殼鋼導電棒耐火材料陰極C陰極：

4Al3++12e-=4Al陽極：

6O2-－12e-=3O2↑總反應：

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)氧化還原反應形成條件將電能轉(zhuǎn)變成化學能的裝置將化學能轉(zhuǎn)變成電能的裝置定義裝置實例電解池原電池裝置①鍍層金屬接電源正極,待鍍金屬接電源負極②電鍍液必須含有鍍層金屬的離子應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))電源負極→電解池陰極

(溶液中陰陽離子導電)→電解池陽極→電源正極電子流向陽極：氧化反應，金屬電極失電子或溶液中的陰離子失電子陰極：還原反應，溶液中的陽離子得電子負極：氧化反應，金屬失電子正極：還原反應，溶液中的陽離子得電子電極反應陽極：與電源正極相連陰極：與電源負極相連負極：較活潑金屬正極：較不活潑金屬（或能導電的非金屬）電極名稱電解池原電池裝置負極正極導線陽極：氧化反應，金屬電極失電子陰極：還原反應，溶液中的陽離子得電子陽極：必須是鍍層金屬陰極：鍍件電鍍池與電解池相同練習：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。總反應式為：Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O（1）試寫出放電時的正、負極反應式正極:______________________________________負極:______________________________________（2）試寫出充電時的陽、陰極反應式陽極:______________________________________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、電極反應式、兩池pH值的變化情況。工作一段時間后溶液pH增大工作一段時間后溶液pH減小A池:原電池a負極:Zn-2e-=Zn2+b正極:2H++2e-=H2B池:電解池c陽極: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是負極B．X是負極，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，對該裝置的有關敘述正確的是（）

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