電解質(zhì)在通電情況下的變化

電解質(zhì)在通電情況下的變化第1頁(yè)，課件共42頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月原電池“負(fù)極出電子，電子回正極”必發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)必發(fā)生得電子的還原反應(yīng)⑴原電池原理復(fù)習(xí)回憶第2頁(yè)，課件共42頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

G

ZnCuH2SO4溶液寫出右圖原電池的電極反應(yīng)、電池總反應(yīng)。負(fù)極：Zn–2e-

→Zn2+正極：2H+

＋2e-

→H2↑電池總反應(yīng)：Zn+H2SO4

→ZnSO4+H2↑第3頁(yè)，課件共42頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月構(gòu)成原電池的條件是什么？(1)有兩個(gè)活動(dòng)性不同的導(dǎo)體作電極

(2)兩電極都接觸電解質(zhì)溶液（酸、堿、鹽）正極、負(fù)極、電解質(zhì)溶液構(gòu)成閉合回路(3)負(fù)極材料能與電解質(zhì)溶液能發(fā)生自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)。把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。閉合電路電極相連接觸電解質(zhì)溶液自發(fā)的氧化還原反應(yīng)分兩處進(jìn)行第4頁(yè)，課件共42頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月簡(jiǎn)單原電池的正負(fù)極和電子流向如何？

氧化反應(yīng)Zn-2e→Zn2+

銅鋅原電池電解質(zhì)溶液失e，沿導(dǎo)線傳遞，有電流產(chǎn)生還原反應(yīng)2H++2e-→H2↑陰離子陽(yáng)離子負(fù)極正極陽(yáng)離子第5頁(yè)，課件共42頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月判斷下列裝置，哪些能形成原電池?NaOHAlC(A)酒精

ZnCu(B)H2SO4ZnZn(C)(D)H2SO4ZnCuH2SO4ADE鹽橋(E)第6頁(yè)，課件共42頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月一、電解氯化銅溶液CCCuCl2溶液?jiǎn)栴}：如果把兩根石墨棒作電極插入CuCl2溶液中，外接直流電源，這還是原電池裝置嗎？第7頁(yè)，課件共42頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第8頁(yè)，課件共42頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月e-e-e-e-通電時(shí)離子和電子的移動(dòng)方向

＋－Cu2+

H+OH-

Cl-電極電勢(shì)高電極電勢(shì)低——————+++++第9頁(yè)，課件共42頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月【實(shí)驗(yàn)】1．實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)論：與電源負(fù)極相連的碳棒有一層紅色的銅生成。發(fā)生還原反應(yīng)——陰極。與電源正極相連的碳棒上有氣泡產(chǎn)生，經(jīng)檢驗(yàn)，是氯氣。發(fā)生氧化反應(yīng)——陽(yáng)極。反應(yīng)式：CuCl2Cu+Cl2↑CCCuCl2溶液CuCl2＋－陰極陽(yáng)極第10頁(yè)，課件共42頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2．電解氯化銅溶液原理：①通電前：CuCl2

→Cu2++2Cl－，

Cu2+、Cl－為自由移動(dòng)的離子；②通電后：Cu2+移向陰極得到電子，

Cl－移向陽(yáng)極失去電子；③電極反應(yīng)：陽(yáng)極：2Cl－－2e－→Cl2↑（氧化反應(yīng)）陰極：Cu2+

＋2e－→Cu（還原反應(yīng)）總反應(yīng)式：CuCl2Cu+Cl2↑Ⅰ通電前－＋陰極陽(yáng)極Ⅱ通電后第11頁(yè)，課件共42頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1.電解概念:使電流通過電解質(zhì)溶液(或熔化的電解質(zhì))而在陰陽(yáng)兩極引起氧化—還原反應(yīng)的過程二、電解原理及其應(yīng)用2.電解池(1)裝置特點(diǎn)：將電能轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化為化學(xué)能(2)形成條件①兩個(gè)電極（只說陰、陽(yáng)極，不能講正負(fù)極）②電解質(zhì)溶液(或熔化的電解質(zhì))③直流電源（形成閉合回路）3．電極的判斷陰極：與電源負(fù)極相連，電子流入，發(fā)生還原反應(yīng)陽(yáng)極:與電源正極相連，電子流出，發(fā)生氧化反應(yīng)Cu2+

H+OH-Cl-e-↓↑e-第12頁(yè)，課件共42頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（1）在陽(yáng)極上①活性材料作電極時(shí)：金屬在陽(yáng)極失電子被氧化成陽(yáng)離子進(jìn)入溶液，陰離子不容易在電極上放電。②用惰性電極(Pt、石墨)時(shí)：溶液中陰離子的放電順序：S2->I->Br->Cl->OH->NO3->SO42-(等含氧酸根離子）>F-。（2）在陰極上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(yáng)離子。陽(yáng)離子在陰極上放電順序是：Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+（與金屬活動(dòng)性順序相反）4．電解電極產(chǎn)物的判斷：要判斷電極反應(yīng)的產(chǎn)物必須掌握放電順序。第13頁(yè)，課件共42頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（一）氯堿工業(yè)簡(jiǎn)介1、概念：工業(yè)上用電解飽和食鹽水的方法來制燒堿、氯氣、氫氣，并以它們?yōu)樵仙a(chǎn)一系列化工產(chǎn)品，稱為氯堿工業(yè)。三、氯堿工業(yè)2、氯堿工業(yè)產(chǎn)品：第14頁(yè)，課件共42頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月電解飽和食鹽水NaOH

Cl2

H2含氯漂白劑HCl有機(jī)合成造紙玻璃肥皂紡織印染有機(jī)合成合成氯化物農(nóng)藥有機(jī)合成金屬冶煉第15頁(yè)，課件共42頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（二）氯堿工業(yè)原理思考:（1）電解池的兩極各產(chǎn)生什么現(xiàn)象?若在兩極附近均滴加酚酞試液，會(huì)有什么現(xiàn)象?（2）怎樣初步檢驗(yàn)兩極產(chǎn)物的生成?在U型管里裝入飽和食鹽水，用一根碳棒作陽(yáng)極，一根鐵棒作陰極。接通直流電源第16頁(yè)，課件共42頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1.電解食鹽水現(xiàn)象：陽(yáng)極：有氣泡產(chǎn)生，使?jié)駶?rùn)的淀粉－KI溶液變藍(lán)陰極：有氣泡產(chǎn)生，滴加酚酞溶液變紅陽(yáng)極：2Cl--2e-

→Cl2↑陰極：2H++2e-

→H2↑總式：2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑(條件:通直流電)第17頁(yè)，課件共42頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月NaCl是強(qiáng)電解質(zhì)，在溶液里完全電離，水是弱電解質(zhì)，微弱電離，因此在溶液中存在著Na＋、H＋、Cl－、OH－四種離子。當(dāng)接通直流電源后，帶負(fù)電的OH－和Cl－向陽(yáng)極移動(dòng)，帶正電的Na＋和H＋向陰極移動(dòng)。在這樣的電解條件下，Cl－比OH－容易失去電子，在陽(yáng)極被氧化成氯原子，氯原子結(jié)合成氯分子放出，使?jié)駶?rùn)的碘化鉀淀粉試紙變藍(lán)。在陰極，H＋比Na＋容易得到電子，因而H＋不斷地從陰極獲得電子被還原為氫原子，并結(jié)合成氫分子從陰極放出。溶液中的H＋是由水的電離生成的，由于H＋在陰極上不斷得到電子而生成H2放出，破壞了附近的水的電離平衡，水分子繼續(xù)電離出H＋和OH－，H＋又不斷得到電子變成H2，結(jié)果在陰極區(qū)溶液里OH－的濃度相對(duì)地增大，使酚酞試液變紅。第18頁(yè)，課件共42頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月－+Cl2Cl2Cl—H2Na+H+OH—淡鹽水NaOH溶液精制飽和NaCl溶液H2O（含少量NaOH）離子交換膜陽(yáng)極金屬鈦網(wǎng)陰極碳鋼網(wǎng)陽(yáng)極室陰極室2．氯堿工業(yè):離子交換膜法制燒堿第19頁(yè)，課件共42頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（1）生產(chǎn)設(shè)備名稱：離子交換膜電解槽陰極：碳鋼陽(yáng)極：鈦陽(yáng)離子交換膜：只允許陽(yáng)離子通過(Cl－、OH－離子和氣體不能通過)，把電解槽隔成陰極室和陽(yáng)極室。（2）離子交換膜的作用：a、防止氫氣和氯氣混合而引起爆炸；b、避免氯氣和氫氧化鈉反應(yīng)生成，而影響氫氧化鈉的產(chǎn)量。第20頁(yè)，課件共42頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月粗鹽的成份：

泥沙、Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42－雜質(zhì)，會(huì)與堿性物質(zhì)反應(yīng)產(chǎn)生沉淀，損壞離子交換膜精制食鹽水雜質(zhì)的除去過程：粗鹽水含少量Ca2+.Mg2+精制鹽水1、Na2CO3必須在BaCl2之后2、加入鹽酸在過濾之后第21頁(yè)，課件共42頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月復(fù)習(xí)思考：1．根據(jù)什么確定電解池的電極名稱？根據(jù)什么確定原電池的電極名稱？2．氯化銅溶液中有氯離子、氫氧根離子、銅離子、氫離子，為什么電解氯化銅溶液時(shí)氯離子和銅離子分別在電極上放電生成氯氣和銅，而不是氫氧根離子、氫離子放電生成氧氣和氫氣？3．用惰性電極電解時(shí)，常見的陰陽(yáng)離子放電順序？4．電解加有酚酞的飽和食鹽水時(shí)什么極附近溶液變紅？為什么？5．精制食鹽水時(shí)除去Ca2+、Mg2+、SO42-時(shí)加入試劑的順序？第22頁(yè)，課件共42頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1．根據(jù)什么確定電解池的電極名稱？根據(jù)什么確定原電池的電極名稱？電解池：與電源負(fù)極相連的電極叫陰極；與電源正極相連的電極叫陽(yáng)極。原電池：較活潑金屬電極叫負(fù)極；較不活潑金屬電極叫正極(或能導(dǎo)電的非金屬如石墨等)第23頁(yè)，課件共42頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2．氯化銅溶液中有氯離子、氫氧根離子、銅離子、氫離子，為什么電解氯化銅溶液時(shí)氯離子和銅離子分別在電極上放電生成氯氣和銅，而不是氫氧根離子、氫離子放電生成氧氣和氫氣？答：Cu2+H＋移向陰極，Cu2+比H＋容易得到電子，因而Cu2+

不斷地從陰極獲得電子被還原金屬銅；Cl－和OH－移向陽(yáng)極，Cl－比OH－容易失去電子，因而Cl－在陽(yáng)極被氧化成氯原子，氯原子結(jié)合成氯分子而得到氯氣；第24頁(yè)，課件共42頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3．用惰性電極電解時(shí)，常見的陰陽(yáng)離子放電順序？陽(yáng)極：用惰性電極(Pt、石墨)時(shí)：溶液中陰離子的放電順序：S2->I->Br->Cl->OH->NO3->SO42-(等含氧酸根離子）>F-。陰極：陽(yáng)離子在陰極上放電順序是：Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+（與金屬活動(dòng)性順序相反）第25頁(yè)，課件共42頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4．電解加有酚酞的飽和食鹽水時(shí)什么極附近溶液變紅？為什么？陰極附近溶液變紅。水的電離生成H＋和OH－，由于H＋在陰極上不斷得到電子而生成H2放出，破壞了附近的水的電離平衡，結(jié)果在陰極區(qū)溶液里OH－的濃度相對(duì)地增大，使酚酞試液變紅。第26頁(yè)，課件共42頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月5．精制食鹽水時(shí)除去Ca2+、Mg2+、SO42-時(shí)加入試劑的順序？Na2CO3必須在BaCl2之后；加入鹽酸在過濾之后。第27頁(yè)，課件共42頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1.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是合金的過程。裝置陽(yáng)極：Cu-2e—→Cu2+陰極：Cu2++2e—→Cu電鍍的結(jié)果，硫酸銅溶液的濃度保持不變。電鍍材料的選擇陰極——鍍件電鍍液——含有鍍層金屬離子的溶液陽(yáng)極——鍍層金屬鐵片銅片硫酸銅溶液四、電解原理的應(yīng)用

第28頁(yè)，課件共42頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2.銅的電解精煉電極反應(yīng)式陰極（純銅）:Cu2++2e-→Cu(還原反應(yīng))陽(yáng)極（粗銅）:Cu-2e-→Cu2+(氧化反應(yīng))Zn-2e-

→Zn2+Ni-2e-

→Ni2+陽(yáng)極泥:相對(duì)不活潑的金屬以單質(zhì)的形式沉積在電解槽底,形成陽(yáng)極泥粗銅純銅CuSO4溶液第29頁(yè)，課件共42頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月小結(jié)與電源正極相連陽(yáng)極陰極與電源負(fù)極相連發(fā)生氧化反應(yīng)陽(yáng)離子移向陰離子移向發(fā)生還原反應(yīng)1、電源、電極、電極反應(yīng)關(guān)系2、電解原理的應(yīng)用：氯堿工業(yè)、電鍍、電冶金第30頁(yè)，課件共42頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1、池型的判斷有外加電源一定為電解池，無外加電源一定為原電池；多池組合時(shí)，一般含活潑金屬的池為原電池，其余都是在原電池帶動(dòng)下的電解池。小結(jié)：一、原電池與電解池的比較及判斷：3、電解池放電順序的判斷陽(yáng)極放電：

1）惰性電極：則溶液中陰離子放電。

2）非惰性電極：電極材料首先失電子。陰極放電：電極材料受保護(hù)，溶液中陽(yáng)離子放電。2、電極的判斷原電池，看電極材料，電解池看電源的正負(fù)極。第31頁(yè)，課件共42頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月實(shí)質(zhì)裝置名稱能量轉(zhuǎn)化電極名稱裝置差異電子流向電極反應(yīng)原電池電解池負(fù)極：電子流出正極：電子流進(jìn)陰極：與電源負(fù)極相連陽(yáng)極：與電源正極相連無電源，兩極材料不同有電源，兩極材料可同可異正極：得電子還原反應(yīng)負(fù)極：失電子氧化反應(yīng)陰極：得電子還原反應(yīng)陽(yáng)極：失電子氧化反應(yīng)電源負(fù)極

陰極電源正極陽(yáng)極負(fù)極正極化學(xué)能電能電能化學(xué)能電極式寫法：找物質(zhì)，標(biāo)得失選離子，平電荷配個(gè)數(shù)，巧用水負(fù)極判斷方法：1、較活潑的金屬2、電子流出3、發(fā)生氧化反應(yīng)陽(yáng)極判斷方法：1、連電源正極2、發(fā)生氧化反應(yīng)3、陰離子移向第32頁(yè)，課件共42頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月原電池電解池電鍍池定義化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能的裝置。將電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能的裝置。應(yīng)用電解原理在某些金屬表面鍍上一層其它金屬的裝置。形成條件①活動(dòng)性不同兩電極②電解質(zhì)溶液③形成閉合回路①兩電極接直流電源②電極插人電解質(zhì)溶液③形成閉合回路①鍍層金屬接電源正極，待鍍金屬接電源負(fù)極②電鍍液須含有鍍層金屬的離子電極名稱負(fù)極：較活潑金屬；正極：較不活潑金屬(或能導(dǎo)電的非金屬等)陽(yáng)極：電源正極相連陰極：電源負(fù)極相連陽(yáng)極：鍍層金屬；陰極：鍍件電極反應(yīng)負(fù)極：氧化反應(yīng)正極：還原反應(yīng)陽(yáng)極：氧化反應(yīng)陰極：還原反應(yīng)陽(yáng)極：氧化反應(yīng)陰極：還原反應(yīng)三池比較：原電池、電解池、電鍍池的比較第33頁(yè)，課件共42頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月練習(xí)1、分析下圖，哪個(gè)是原電池，哪個(gè)是電解池。①③⑤⑥⑦第34頁(yè)，課件共42頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2．100mL濃度為2mol/L的鹽酸跟過量的鋅片反應(yīng)，為加快反應(yīng)速率，又不影響生成氫氣的總量，可采用的方法是（）。A．加入適量的6mol/L的鹽酸B．加入數(shù)滴氯化銅溶液C．加入適量蒸餾水D．加入適量的氯化鈉溶液B第35頁(yè)，課件共42頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1、用兩只惰性電極插入100mLCuSO4溶液中，通電電解。當(dāng)溶液的pH值由6.0下降到2.0(電解過程中溶液體積變化忽略不計(jì))，陰極析出銅的質(zhì)量（）Ａ．16Ｂ．32Ｃ．64Ｄ．1282、用惰性電極電解M(NO3)ｘ的水溶液，當(dāng)陰極上增重ag時(shí)，在陽(yáng)極上同時(shí)產(chǎn)生bL氧氣(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，從而可知M的相對(duì)原子質(zhì)量是A.B.C.D.

ＢＣ第36頁(yè)，課件共42頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4.用兩支惰性電極插入50mLAgNO3溶液中，通電電解。當(dāng)電解液的PH值從6.0變?yōu)?.0時(shí)(設(shè)電解時(shí)陰極沒有氫氣析出，且電解液在電解前后體積變化可以忽略)，電極上析出銀的質(zhì)量大約是：

A、27mgB、54mgC、108mgD、216mgB第37頁(yè)，課件共42頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月２.為下圖所示裝置中，a、b都是惰性電極