電解池第一課時(shí)ppt課件

1、第第1課時(shí)課時(shí) 2NaCl(s) =2Na(s)+Cl2(g) H = +822.3kJmol-1 電能電能 化學(xué)能化學(xué)能電解熔融氯化鈉電解熔融氯化鈉鐵電極鐵電極 熔融熔融NaCl 石墨電極石墨電極電解熔融氯化鈉裝置示意圖電解熔融氯化鈉裝置示意圖Na+Na+Na+Na+ClClClCl+K K斷開斷開電解池工作原理微觀動(dòng)畫電解池工作原理微觀動(dòng)畫 示意圖示意圖石墨電極鐵電極電解電解: : 使電流通過(guò)電解質(zhì)溶液而在陰陽(yáng)使電流通過(guò)電解質(zhì)溶液而在陰陽(yáng)兩極引起氧化還原反應(yīng)的過(guò)程。兩極引起氧化還原反應(yīng)的過(guò)程。電解池電解池: : 借助氧化還原反應(yīng)，把電能轉(zhuǎn)借助氧化還原反應(yīng)，把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置化為化學(xué)能

2、的裝置. .針對(duì)練習(xí)針對(duì)練習(xí)1： 分析下圖，屬于電解池的有分析下圖，屬于電解池的有實(shí)驗(yàn)：電解熔融的氯化鈉實(shí)驗(yàn)：電解熔融的氯化鈉景象：景象： 石墨極：有氣泡，石墨極：有氣泡，有刺激性氣味，并能有刺激性氣味，并能使使 濕潤(rùn)的濕潤(rùn)的KI-淀淀 粉試粉試紙變藍(lán)紙變藍(lán)Cl2) 鐵極：有金屬鈉析出鐵極：有金屬鈉析出鐵電極鐵電極石 墨石 墨電極電極氯氯氣氣鈉鈉熔融熔融NaCl 通電前：分析熔融電解質(zhì)通電前：分析熔融電解質(zhì)中的離子情況中的離子情況陽(yáng)離子：陽(yáng)離子：Na+ 陰離子：陰離子：Cl- 做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)通電后：（必須直流電）通電后：（必須直流電）確定電極名稱：確定電極名稱：陽(yáng)極接電源正極）陽(yáng)極接

3、電源正極）陰極接電源負(fù)極）陰極接電源負(fù)極） 與電極材料無(wú)關(guān)與電極材料無(wú)關(guān) K K閉合閉合ClNa+Na+Na+e-e-e-e-e-ClClClNa+ClNa+e-e-e-Cl2+熔融NaCl 石墨電極鐵電極電解池工作原理微觀動(dòng)畫電解池工作原理微觀動(dòng)畫 示意圖示意圖Ie-實(shí)驗(yàn)分析：實(shí)驗(yàn)分析：通電前：分析熔融電解質(zhì)中的離子情況通電前：分析熔融電解質(zhì)中的離子情況 陽(yáng)離子：陽(yáng)離子：Na+ 陰離子：陰離子：Cl- 做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)通電后：（必須直流電）通電后：（必須直流電） （1確定電極名稱：確定電極名稱： 陽(yáng)極接電源正極）陽(yáng)極接電源正極） 陰極接電源負(fù)極）陰極接電源負(fù)極） 與電極材料無(wú)關(guān)與電極

4、材料無(wú)關(guān) 電解熔融氯化鈉電解熔融氯化鈉鐵電極鐵電極Na+Cl -石墨電極石墨電極電解熔融氯化鈉裝電解熔融氯化鈉裝置示意圖置示意圖 陽(yáng)離子移向陰極放電，陰離子移向陽(yáng)極放電陽(yáng)離子移向陰極放電，陰離子移向陽(yáng)極放電陽(yáng)極：陽(yáng)極：2Cl-Cl2 + 2e- 氧化反應(yīng)氧化反應(yīng)陰極：陰極：2Na+ +2e-2Na 還原反應(yīng)還原反應(yīng)總式：總式： 2NaCl 2Na+Cl2 通電K K閉合閉合ClNa+Na+Na+e-e-e-e-e-ClClClNa+ClNa+e-e-e-Cl2+熔融NaCl 石墨電極鐵電極電解池工作原理微觀動(dòng)畫電解池工作原理微觀動(dòng)畫 示意圖示意圖Ie-電子的流向電子的流向: : 電子從外加電源

5、的負(fù)極流出，流電子從外加電源的負(fù)極流出，流到電解池的陰極，再?gòu)年?yáng)極流回電源正極。到電解池的陰極，再?gòu)年?yáng)極流回電源正極。（注：電子只在外電路定向移動(dòng)，不能從溶（注：電子只在外電路定向移動(dòng)，不能從溶液中移動(dòng)）液中移動(dòng)）離子定向移動(dòng)的方向離子定向移動(dòng)的方向: : 陽(yáng)離子向陽(yáng)離子向 陰極移動(dòng)陰極移動(dòng), , 陰離子向陰離子向 陽(yáng)極移動(dòng)陽(yáng)極移動(dòng). .陰極陰極陽(yáng)極陽(yáng)極還原反應(yīng)還原反應(yīng)氧化反應(yīng)氧化反應(yīng)石石墨墨電電極極【合作探究】如何判斷電解池的陰、陽(yáng)極？【合作探究】如何判斷電解池的陰、陽(yáng)極？鐵鐵電電極極-+陽(yáng)離子陽(yáng)離子陰離子陰離子與電源正極相連與電源正極相連陰極陰極與電源負(fù)極相連與電源負(fù)極相連發(fā)生氧化反應(yīng)發(fā)生

6、氧化反應(yīng)陽(yáng)離子移向陽(yáng)離子移向陰離子移向陰離子移向發(fā)生還原反應(yīng)發(fā)生還原反應(yīng)陽(yáng)極陽(yáng)極說(shuō)明電解池的陰陽(yáng)極取決于外接電源的正負(fù)說(shuō)明電解池的陰陽(yáng)極取決于外接電源的正負(fù)極，陰陽(yáng)離子定向運(yùn)動(dòng)，氧化、還原反應(yīng)極，陰陽(yáng)離子定向運(yùn)動(dòng)，氧化、還原反應(yīng)都是在陰陽(yáng)極確定后隨之發(fā)生。都是在陰陽(yáng)極確定后隨之發(fā)生。 電電 離離 電電 解解條條 件件過(guò)過(guò) 程程特特 點(diǎn)點(diǎn)聯(lián)聯(lián) 系系電解質(zhì)溶于水或電解質(zhì)溶于水或受熱受熱 熔融狀態(tài)熔融狀態(tài)電解質(zhì)電離后再通電解質(zhì)電離后再通直流電直流電電解質(zhì)電離成為電解質(zhì)電離成為自由移動(dòng)的離子自由移動(dòng)的離子 陰陽(yáng)離子定向移動(dòng)，在陰陽(yáng)離子定向移動(dòng)，在兩極上發(fā)生氧化還原反兩極上發(fā)生氧化還原反應(yīng)。應(yīng)。 通電只

7、產(chǎn)生自由移動(dòng)的只產(chǎn)生自由移動(dòng)的離子離子發(fā)生了氧化還原反發(fā)生了氧化還原反應(yīng)產(chǎn)生了新物質(zhì)應(yīng)產(chǎn)生了新物質(zhì)電解必須建立在電離的基礎(chǔ)上電解必須建立在電離的基礎(chǔ)上例例2NaCl=2Na+Cl2例例NaCl=Na+Cl-基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)答案基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)答案1. （） Na+向陰極移動(dòng)。向陰極移動(dòng)。 （）與直流電源負(fù)極相連的電極為）與直流電源負(fù)極相連的電極為 陰極，發(fā)生還原反應(yīng)陰極，發(fā)生還原反應(yīng) 。 （） （）電子只在外電路定向移動(dòng)，不能）電子只在外電路定向移動(dòng)，不能在熔融電解質(zhì)中移動(dòng)在熔融電解質(zhì)中移動(dòng) MgCl2 Mg+Cl2 通電通電總反應(yīng)式：總反應(yīng)式：2. 陽(yáng)極：陽(yáng)極：2Cl- Cl2 + 2e- 氧化反應(yīng)氧化反應(yīng)

8、 陰極：陰極：Mg2+ +2e- Mg 還原反應(yīng)還原反應(yīng)工業(yè)上采用電解熔融氧化鋁的方法來(lái)制活潑的工業(yè)上采用電解熔融氧化鋁的方法來(lái)制活潑的鋁兩極的電極材料均為石墨），試寫出電鋁兩極的電極材料均為石墨），試寫出電極反應(yīng)和總的反應(yīng)方程式。極反應(yīng)和總的反應(yīng)方程式。提示：氧化鋁在熔融狀態(tài)下以提示：氧化鋁在熔融狀態(tài)下以O(shè)2-和和Al3+的形式存的形式存在在陽(yáng)極陽(yáng)極 6O2- 3O2 +12e-陰極陰極 4Al3+12e- 4Al總反應(yīng)式：總反應(yīng)式： 2Al2O3 4Al+3O2 通電通電思思 考：考： 工業(yè)上制取氯氣是采用電解飽和食鹽水工業(yè)上制取氯氣是采用電解飽和食鹽水的方法，化學(xué)反應(yīng)方程式是：的方法，化

9、學(xué)反應(yīng)方程式是： 2NaCl+2H2O=2NaOH+H2+Cl2, 2NaCl+2H2O=2NaOH+H2+Cl2, 其產(chǎn)物中沒有鈉單質(zhì)，為什么？其產(chǎn)物中沒有鈉單質(zhì)，為什么？通電1.電解食鹽水電解食鹽水景象：景象：陽(yáng)極：有氣泡產(chǎn)生，陽(yáng)極：有氣泡產(chǎn)生，使?jié)駶?rùn)的淀粉使?jié)駶?rùn)的淀粉KI溶液變藍(lán)溶液變藍(lán)陰極：有氣泡產(chǎn)生，陰極：有氣泡產(chǎn)生，滴加酚酞溶液變紅滴加酚酞溶液變紅陽(yáng)極：陽(yáng)極：2Cl-2e- =Cl2陰極：陰極：2H+2e- =H2總式：總式：2NaCl+2H2O=2NaOH+H2+Cl2(條件條件:通電通電)實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)裝置離子放電順序：離子放電順序： 活性材料作電極時(shí)：金屬在陽(yáng)極失電子被氧化活性材料作電極時(shí)：金屬在陽(yáng)極失電子被氧化成陽(yáng)離子進(jìn)人溶液，陰離子不容易在電極上放電。成陽(yáng)離子進(jìn)人溶液，陰離子不容易在電極上放電。 用惰性電極用惰性電極(Pt、Au、石墨、鈦等、石墨、鈦等)時(shí)：溶液中陰時(shí)：溶液中陰離子的放電順序由難到易是：離子的放電順序由難到易是： 無(wú)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：陽(yáng)極：陽(yáng)極：陰極陰極: :H2OH+OH-陰極陽(yáng)極4OH-O2+2H2O+4e-氧化反應(yīng)氧化反應(yīng)4H+4e-2H2還原反應(yīng)還原反應(yīng)2H2O