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第四章第二節(jié)
電解池(1)
第四章第二節(jié)
電解池(1)
1一、電解原理初探ΔH
=+285.8kJ·mol-1
生成物H2(g)+1/2O2(g)【資料】水常溫下很難分解。即使在2500K高溫下,分解率也不足25%。一、電解原理初探ΔH=+285.8kJ·mol-12電解水實(shí)驗(yàn)原理示意圖一、電解原理初探【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹刻骄坑枚栊裕ㄊ╇姌O電解水的反應(yīng)【實(shí)驗(yàn)方案】陽(yáng)極:與電源正極相連陰極:與電源負(fù)極相連H2O2直流電源電解水實(shí)驗(yàn)原理示意圖一、電解原理初探【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹刻骄坑枚栊裕?實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論陰極上生成氣體體積為20mL陽(yáng)極上生成氣體體積為10mL陽(yáng)極上生成的氣體能使帶火星的木條復(fù)燃陽(yáng)極產(chǎn)生了氧氣陰極上生成的氣體能點(diǎn)燃陰極產(chǎn)生了氫氣一、電解原理初探陰陽(yáng)兩極氣體體積比為2:1實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論陰極上生成氣體體積為20mL陽(yáng)極上生成的氣4生成物H2(g)+1/2O2(g)Cu-2e-=Cu2+陰極:陽(yáng)離子放電順序:陰極:陽(yáng)離子的放電順序:Ag+>Cu2+>H+>Na+失電子場(chǎng)所(陽(yáng)極材料)電解法是最強(qiáng)有力的氧化還原手段,借助電解法陰極逐漸覆蓋了一層紅色物質(zhì),溶液顏色變淺CuCl2溶液中的微粒如何運(yùn)動(dòng)?CuCl2溶液中的微粒如何運(yùn)動(dòng)?斷開(kāi)K2,接通K1后,石墨電極b附近溶液變紅,兩玻璃管中有氣體生成。就是把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置。思考:怎樣增強(qiáng)水的導(dǎo)電性且不改變兩極上的電極反應(yīng)?請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。可以使非自發(fā)的氧化還原反應(yīng)進(jìn)行。Cl2+2e-=2Cl-H2OH++OH-寫(xiě)出電極反應(yīng)式和總反應(yīng)純水中的微粒如何運(yùn)動(dòng)?Cu2++2Cl-Cu+Cl2↑或表述為:2H2O+2e-=H2↑+2OH-探究電解CuCl2溶液的原理一、電解原理初探純水中有哪些微粒?這些微粒是怎樣產(chǎn)生的?OH圖例H2OH++OH-生成物H2(g)+1/2O2(g)一、電解原理初探純水中有5一、電解原理初探純水中的微粒如何運(yùn)動(dòng)?OH圖例H2OH++OH-一、電解原理初探純水中的微粒如何運(yùn)動(dòng)?OH圖例H2O6-+一、電解原理初探接通電源后,微粒是怎樣運(yùn)動(dòng)的?OH圖例H2OH++OH--+一、電解原理初探接通電源后,微粒是怎樣運(yùn)動(dòng)的?OH圖例H7-+一、電解原理初探接通電源后,微粒如何發(fā)生變化?OH圖例H2OH++OH-e-e--+一、電解原理初探接通電源后,微粒如何發(fā)生變化?OH圖例H8一、電解原理初探怎樣用化學(xué)用語(yǔ)描述該過(guò)程?OH圖例-+H2OH++OH-e-e-一、電解原理初探怎樣用化學(xué)用語(yǔ)描述該過(guò)程?OH圖例-+H2O9一、電解原理初探陰極(還原反應(yīng)):陽(yáng)極(氧化反應(yīng)):2H++2e-=H2↑2H2O+2e-=H2↑+2OH-OH-=O2↑-4e-4+2H2O2H2O-4e-=O2↑+4H+H2OH++OH-一、電解原理初探陰極(還原反應(yīng)):陽(yáng)極(氧化反應(yīng)):2H++10一、電解原理初探陰極(還原反應(yīng)):陽(yáng)極(氧化反應(yīng)):4H++4e-=2H2↑4H2O+4e-
=2H2↑+4OH-OH-=O2↑-4e-4+2H2O2H2O-4e-=O2↑+4H+電解2H2O2H2↑+O2↑總反應(yīng):一、電解原理初探陰極(還原反應(yīng)):陽(yáng)極(氧化反應(yīng)):4H++11CuCl2溶液中的微粒如何放電?
一、電解原理初探石墨電極石墨電極CuCl2溶液CuCl2溶液中的微粒如何放電?一、電解原理初探石墨電極石12H2OH++OH-失電子場(chǎng)所(陽(yáng)極材料)陰極逐漸覆蓋了一層紅色物質(zhì),溶液顏色變淺生成物H2(g)+1/2O2(g)陽(yáng)極:4OH--4e-=O2↑+2H2O電解法是最強(qiáng)有力的氧化還原手段,借助電解法Cu-2e-=Cu2+Cl2+2e-=2Cl-得電子場(chǎng)所(陰極材料)陰極上生成氣體體積為20mL2Cu2++2H2O2Cu+O2↑+4H+以Cu為陽(yáng)極電解CuSO4溶液確定微粒種類及移動(dòng)方向結(jié)合上述分析總結(jié)電解池問(wèn)題的一般思路。確定微粒種類及移動(dòng)方向?qū)懗鲭姌O反應(yīng)式和總反應(yīng)確定微粒種類及移動(dòng)方向H2OH++OH-OH-=O2↑陰極逐漸覆蓋了一層紅色物質(zhì),溶液顏色變淺確定微粒種類及移動(dòng)方向【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹俊緦?shí)驗(yàn)原理】探究電解CuCl2溶液的原理石墨電極石墨電極一、電解原理初探CuCl2溶液H2OH++OH-【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹俊緦?shí)驗(yàn)原理】探究電解C13Cl2+2e-=2Cl-石墨電極電解NaCl溶液思考:怎樣增強(qiáng)水的導(dǎo)電性且不改變兩極上的電極反應(yīng)?請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。2H++2e-=H2↑根據(jù)放電順序確定放電微?;颍?H2O-4e-=4H++O2↑陰極逐漸覆蓋了一層紅色物質(zhì),溶液顏色變淺陽(yáng)極有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生,能使?jié)駶?rùn)的淀粉-KI試紙變藍(lán)確定微粒種類及移動(dòng)方向電解法是最強(qiáng)有力的氧化還原手段,借助電解法Cu-2e-=Cu2+任務(wù)3:設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),實(shí)現(xiàn)反應(yīng)Cu+H2SO4=CuSO4+H2↑H2OH++OH-2Cu2++2H2O2Cu+O2↑+4H+得電子場(chǎng)所(陰極材料)陰極逐漸覆蓋了一層紅色物質(zhì),溶液顏色變淺確定微粒種類及移動(dòng)方向陽(yáng)極:陰離子的放電順序:確定微粒種類及移動(dòng)方向?qū)嶒?yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論陽(yáng)極有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生,能使?jié)駶?rùn)的淀粉-KI試紙變藍(lán)陽(yáng)極產(chǎn)生了氯氣陰極逐漸覆蓋了一層紅色物質(zhì),溶液顏色變淺陰極析出金屬銅一、電解原理初探Cl2+2e-=2Cl-實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論陽(yáng)極有刺激性氣味的氣14一、電解原理初探Cu2+Cl-H3O+OH-Cu2+Cl-Cl-Cl-CuCl2溶液中存在哪些微粒?這些微粒是怎樣產(chǎn)生的?H2OH2O一、電解原理初探Cu2+Cl-H3O+OH-Cu2+Cl-C15一、電解原理初探確定微粒種類CuCl2=Cu2++2Cl-H2OH++OH-Cu2+Cl-H3O+OH-Cu2+Cl-Cl-Cl-H2OH2O一、電解原理初探確定微粒種類CuCl2=Cu2++2Cl-H16一、電解原理初探Cu2+Cl-H3O+OH-Cu2+Cl-Cl-Cl-CuCl2溶液中的微粒如何運(yùn)動(dòng)?一、電解原理初探Cu2+Cl-H3O+OH-Cu2+Cl-C172H++2e-=H2↑確定微粒種類及移動(dòng)方向陰極:陽(yáng)離子的放電順序:Ag+>Cu2+>H+>Na+陽(yáng)極材料:石墨等惰性電極以石墨為電極電解CuSO4溶液陽(yáng)極:Cu-2e-=Cu2+2H2O2H2↑+O2↑寫(xiě)出電極反應(yīng)式和總反應(yīng)陰極:陽(yáng)離子的放電順序:Ag+>Cu2+>H+>Na+寫(xiě)出電極反應(yīng)式和總反應(yīng)H2OH++OH-H2OH++OH-陽(yáng)極:陰離子的放電順序:怎樣用化學(xué)用語(yǔ)描述該過(guò)程?OH-=O2↑或:2H2O-4e-=4H++O2↑探究電解CuCl2溶液的原理確定微粒種類及移動(dòng)方向NaCl=Na++Cl-一、電解原理初探接通電源后,微粒是怎樣運(yùn)動(dòng)的?Cu2+Cl-H3O+OH-Cu2+Cl-Cl-Cl-2H++2e-=H2↑一、電解原理初探接通電源后,微粒是18一、電解原理初探確定微粒移動(dòng)方向Cl-OH-陽(yáng)極Cu2+H+陰極Cu2+Cl-OH-Cu2+Cl-Cl-Cl-H3O+一、電解原理初探確定微粒移動(dòng)方向Cl-OH-Cu2+H+Cu19一、電解原理初探接通電源后,微粒如何發(fā)生變化?Cu2+Cl-OH-Cu2+Cl-Cl-Cl-H3O+e-e-e-e-一、電解原理初探接通電源后,微粒如何發(fā)生變化?Cu2+Cl-20一、電解原理初探確定放電微粒Cl-OH-陽(yáng)極Cu2+H+陰極√√Cl-H3O+OH-Cu2+Cl-Cl2CuCu2+Cl-Cl-e-e-e-e-一、電解原理初探確定放電微粒Cl-OH-Cu2+H+√√Cl21一、電解原理初探陰極:Cu2+>H+陽(yáng)極:Cl->OH-放電順序:放電:離子到達(dá)電極,失去或獲得電子,發(fā)生氧化還原反應(yīng)的過(guò)程。一、電解原理初探陰極:Cu2+>H+放電順序:放電:離子22一、電解原理初探怎樣用化學(xué)用語(yǔ)描述該過(guò)程?Cl-H3O+OH-Cu2+Cl-Cl2Cue-e-一、電解原理初探怎樣用化學(xué)用語(yǔ)描述該過(guò)程?Cl-H3O+OH23一、電解原理初探寫(xiě)出電極反應(yīng)式和總反應(yīng)陰極:Cu2++2e-=Cu陽(yáng)極:2Cl--2e-=Cl2↑Cu2++2Cl-Cu+Cl2↑電解總反應(yīng):Cl-H3O+OH-Cu2+Cl-Cl2Cue-e-一、電解原理初探寫(xiě)出電極反應(yīng)式和總反應(yīng)陰極:Cu2++2e-24電解法是最強(qiáng)有力的氧化還原手段,借助電解法陽(yáng)極放電順序:金屬(除Pt、Au外)>Cl->OH->SO可以使非自發(fā)的氧化還原反應(yīng)進(jìn)行。溶質(zhì):CuSO4=Cu2++SO2H2O2H2↑+O2↑分析原電池裝置工作原理探究電解CuCl2溶液的原理2H++2e-=H2↑電解池:借助電流引起氧化還原反應(yīng)的裝置,也陰極:陽(yáng)離子的放電順序:Ag+>Cu2+>H+>Na+或表述為:2H2O+2e-=H2↑+2OH-石墨電極電解NaCl溶液失電子場(chǎng)所(陽(yáng)極材料)失電子場(chǎng)所(陽(yáng)極材料)得電子場(chǎng)所(陰極材料)Cu2++2Cl-Cu+Cl2↑寫(xiě)出電極反應(yīng)式和總反應(yīng)寫(xiě)出電極反應(yīng)式和總反應(yīng)2Cl-+2H2OH2↑+Cl2↑+2OH-氧化還原反應(yīng)的過(guò)程。以石墨為電極電解CuSO4溶液結(jié)合上述分析總結(jié)電解池問(wèn)題的一般思路。寫(xiě)出電極反應(yīng)式和總反應(yīng)陰極:2Cu2++4e-=2Cu2H++2e-=H2↑2H++2e-=H2↑得電子場(chǎng)所(陰極材料)電解池:借助電流引起氧化還原反應(yīng)的裝置,也即使在2500K高溫下,分解率也不足25%?;颍?H2O-4e-=4H++O2↑確定微粒種類及移動(dòng)方向金屬(除Pt、Au外)>Cl->OH->SO陽(yáng)極:2Cl--2e-=Cl2↑2H2O-4e-=O2↑+4H+一、電解原理初探通過(guò)上述分析,你對(duì)電解原理有何認(rèn)識(shí)?電解法是最強(qiáng)有力的氧化還原手段,借助電解法2Cl-+2H2O25一、電解原理初探電解: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。電解池:借助電流引起氧化還原反應(yīng)的裝置,也就是把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置。電解法是最強(qiáng)有力的氧化還原手段,借助電解法可以使非自發(fā)的氧化還原反應(yīng)進(jìn)行。一、電解原理初探電解:使電流通過(guò)電解質(zhì)溶液而在陰陽(yáng)兩極引起電26陰極:2Cu2++4e-=2Cu接通電源后,微粒是怎樣運(yùn)動(dòng)的?得電子場(chǎng)所(陰極材料)Cu2++2Cl-Cu+Cl2↑CuCl2=Cu2++2Cl-陰極:Cu2+>H+任務(wù)4:如圖所示裝置中,兩玻璃管與水槽連通,盛滿滴有酚酞的NaCl飽和溶液,電極材料為多孔石墨電極。或:2H2O-4e-=4H++O2↑純水中的微粒如何運(yùn)動(dòng)?金屬(除Pt、Au外)>Cl->OH->SO陰極:陽(yáng)離子放電順序:得電子場(chǎng)所(陰極材料)CuCl2溶液中的微粒如何運(yùn)動(dòng)?陽(yáng)極有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生,能使?jié)駶?rùn)的淀粉-KI試紙變藍(lán)第四章第二節(jié)
電解池(1)以Cu為陽(yáng)極電解CuSO4溶液得電子場(chǎng)所(陰極材料)石墨電極電解NaCl溶液2H++2e-=H2↑寫(xiě)出電極反應(yīng)式和總反應(yīng)Cl2+2e-=2Cl-一、電解原理初探失電子場(chǎng)所(陽(yáng)極材料)電子導(dǎo)體(導(dǎo)線)離子導(dǎo)體(電解質(zhì))得電子場(chǎng)所(陰極材料)裝置維度石墨電極石墨電極CuCl2溶液石墨電極H2O陽(yáng)極陽(yáng)極陰極陰極陰極:2Cu2++4e-=2Cu一、電解原理初探失電子場(chǎng)所(27一、電解原理初探原理維度現(xiàn)象過(guò)程電極反應(yīng)物電極產(chǎn)物失電子場(chǎng)所(陽(yáng)極材料)電子導(dǎo)體(導(dǎo)線)離子導(dǎo)體(電解質(zhì))得電子場(chǎng)所(陰極材料)2Cl-失2e-Cl2Cu2+得2e-Cu裝置維度一、電解原理初探原理維度現(xiàn)象過(guò)程電極反應(yīng)物電極產(chǎn)物失電子場(chǎng)所28一段時(shí)間后,斷開(kāi)K1,接通K2,電流表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),請(qǐng)分析原因。Cl2+2e-=2Cl-電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電過(guò)程,就是電解質(zhì)溶液的電解過(guò)程。得電子場(chǎng)所(陰極材料)得電子場(chǎng)所(陰極材料)OH-=O2↑寫(xiě)出電極反應(yīng)式和總反應(yīng)寫(xiě)出電極反應(yīng)式和總反應(yīng)確定微粒種類及移動(dòng)方向任務(wù)4:如圖所示裝置中,兩玻璃管與水槽連通,盛滿滴有酚酞的NaCl飽和溶液,電極材料為多孔石墨電極。陰極:陽(yáng)離子的放電順序:Ag+>Cu2+>H+>Na+或表述為:2H2O+2e-=H2↑+2OH-或:2H2O-4e-=4H++O2↑陰極逐漸覆蓋了一層紅色物質(zhì),溶液顏色變淺2Cu2++2H2O2Cu+O2↑+4H+確定微粒種類及移動(dòng)方向石墨電極電解NaCl溶液陰陽(yáng)兩極氣體體積比為2:1一、電解原理初探原理維度現(xiàn)象過(guò)程電極反應(yīng)物電極產(chǎn)物失電子場(chǎng)所(陽(yáng)極材料)電子導(dǎo)體(導(dǎo)線)離子導(dǎo)體(電解質(zhì))得電子場(chǎng)所(陰極材料)4OH-失4e- O24H+得4e-2H2裝置維度一段時(shí)間后,斷開(kāi)K1,接通K2,電流表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),請(qǐng)29陰極:陽(yáng)離子放電順序:CuCl2溶液中的微粒如何運(yùn)動(dòng)?陰極逐漸覆蓋了一層紅色物質(zhì),溶液顏色變淺陰極:陽(yáng)離子的放電順序:Ag+>Cu2+>H+>Na+思考:怎樣增強(qiáng)水的導(dǎo)電性且不改變兩極上的電極反應(yīng)?請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)??梢允狗亲园l(fā)的氧化還原反應(yīng)進(jìn)行。Cu2++2Cl-Cu+Cl2↑陰極:Cu2++2e-=Cu寫(xiě)出電極反應(yīng)式和總反應(yīng)得電子場(chǎng)所(陰極材料)陰極逐漸覆蓋了一層紅色物質(zhì),溶液顏色變淺陽(yáng)極:4OH--4e-=O2↑+2H2OCu+H2SO4=CuSO4+H2↑H2OH++OH-陽(yáng)極:陰離子的放電順序:Cl->OH->SO一、電解原理初探原理維度現(xiàn)象過(guò)程電極反應(yīng)物電極產(chǎn)物失電子場(chǎng)所(陽(yáng)極材料)電子導(dǎo)體(導(dǎo)線)離子導(dǎo)體(電解質(zhì))得電子場(chǎng)所(陰極材料)還原劑失e-氧化產(chǎn)物氧化劑得e-還原產(chǎn)物裝置維度陰離子陽(yáng)離子-+e-e-陰極:陽(yáng)離子放電順序:一、電解原理初探原理維度現(xiàn)象過(guò)程電極反30一、電解原理初探結(jié)合上述分析總結(jié)電解池問(wèn)題的一般思路。一、電解原理初探結(jié)合上述分析總結(jié)電解池問(wèn)題的一般思路。31一、電解原理初探電解池分析思路確定微粒種類及移動(dòng)方向根據(jù)放電順序確定放電微粒寫(xiě)出電極反應(yīng)式和總反應(yīng)陰極:陽(yáng)離子的放電順序:Ag+>
Cu2+>H+>Na+陽(yáng)極:陰離子的放電順序:Cl->OH->SO2-4一、電解原理初探電解池分析思路確定微粒種類及移動(dòng)方向根據(jù)放電32二、應(yīng)用電解原理任務(wù)1:請(qǐng)分析以石墨為電極,電解CuSO4溶液的產(chǎn)物。二、應(yīng)用電解原理任務(wù)1:請(qǐng)分析以石墨為電極,電解CuSO4溶33二、應(yīng)用電解原理確定微粒種類及移動(dòng)方向根據(jù)放電順序確定放電微粒寫(xiě)出電極反應(yīng)式和總反應(yīng)溶質(zhì):CuSO4=Cu2++SO2-4以石墨為電極電解CuSO4溶液H2OH++OH-溶劑:二、應(yīng)用電解原理確定微粒種類及移動(dòng)方向根據(jù)放電順序?qū)懗鲭姌O反34二、應(yīng)用電解原理確定微粒種類及移動(dòng)方向根據(jù)放電順序確定放電微粒寫(xiě)出電極反應(yīng)式和總反應(yīng)OH-陽(yáng)極H+陰極√以石墨為電極電解CuSO4溶液Cu2+2-4SO放電順序:Cu2+>H+OH->SO2-4√二、應(yīng)用電解原理確定微粒種類及移動(dòng)方向根據(jù)放電順序?qū)懗鲭姌O反35二、應(yīng)用電解原理確定微粒種類及移動(dòng)方向根據(jù)放電順序確定放電微粒寫(xiě)出電極反應(yīng)式和總反應(yīng)陰極:2Cu2++4e-=2Cu陽(yáng)極:4OH--4e-=O2↑+2H2O或:2H2O-4e-
=4H++O2↑總反應(yīng):2Cu2++2H2O
2Cu+O2↑+4H+電解以石墨為電極電解CuSO4溶液二、應(yīng)用電解原理確定微粒種類及移動(dòng)方向根據(jù)放電順序?qū)懗鲭姌O反36二、應(yīng)用電解原理思考1:若以銅代替石墨為陰極,電解CuSO4溶液的產(chǎn)物是否發(fā)生變化?二、應(yīng)用電解原理思考1:若以銅代替石墨為陰極,電解CuSO437二、應(yīng)用電解原理石墨電極CuCuSO4溶液得電子場(chǎng)所(陰極材料)陰極:2Cu2++4e-=2Cu陽(yáng)極:4OH--4e-=O2↑+2H2O或:2H2O-4e-=4H++O2↑總反應(yīng):2Cu2++2H2O
2Cu+O2↑+4H+電解以銅為陰極石墨為陽(yáng)極電解CuSO4溶液二、應(yīng)用電解原理石墨電極CuCuSO4溶液得電子場(chǎng)所(陰極材38二、應(yīng)用電解原理思考2:若將陽(yáng)極材料也替換為銅,電解CuSO4溶液的產(chǎn)物有無(wú)變化?二、應(yīng)用電解原理思考2:若將陽(yáng)極材料也替換為銅,電解CuSO39以銅為陰極石墨為陽(yáng)極電解CuSO4溶液石墨電極電解NaCl溶液寫(xiě)出電極反應(yīng)式和總反應(yīng)陰極逐漸覆蓋了一層紅色物質(zhì),溶液顏色變淺2H++2e-=H2↑2H++2e-=H2↑H2OH++OH-陰極:Cu2+>H+2H2O-4e-=O2↑+4H+陰極:2Cu2++4e-=2Cu即使在2500K高溫下,分解率也不足25%。探究電解CuCl2溶液的原理陰極逐漸覆蓋了一層紅色物質(zhì),溶液顏色變淺得電子場(chǎng)所(陰極材料)得電子場(chǎng)所(陰極材料)H2OH++OH-陽(yáng)極:陰離子的放電順序:Cl->OH->SO寫(xiě)出電極反應(yīng)式和總反應(yīng)二、應(yīng)用電解原理確定微粒種類及移動(dòng)方向根據(jù)放電順序確定放電微粒寫(xiě)出電極反應(yīng)式和總反應(yīng)OH-Cu陽(yáng)極H+Cu陰極√√以Cu為電極電解CuSO4溶液Cu2+2-4SO陽(yáng)極放電順序:金屬>
Cl->
OH->SO2-4(除Pt、Au外)以銅為陰極石墨為陽(yáng)極電解CuSO4溶液二、應(yīng)用電解原理確定微40二、應(yīng)用電解原理確定微粒種類及移動(dòng)方向根據(jù)放電順序確定放電微粒寫(xiě)出電極反應(yīng)式和總反應(yīng)陰極:Cu2++2e-=Cu陽(yáng)極:Cu-2e-=Cu2+以Cu為陽(yáng)極電解CuSO4溶液二、應(yīng)用電解原理確定微粒種類及移動(dòng)方向根據(jù)放電順序?qū)懗鲭姌O反41二、應(yīng)用電解原理CuCuSO4溶液陰極材料(得電子場(chǎng)所)Cu陽(yáng)極材料(失電子場(chǎng)所)(陽(yáng)極反應(yīng)物)二、應(yīng)用電解原理CuCuSO4溶液陰極材料Cu陽(yáng)極材料42原理維度現(xiàn)象過(guò)程電極反應(yīng)物電極產(chǎn)物失電子場(chǎng)所(陽(yáng)極材料)電子導(dǎo)體(導(dǎo)線)離子導(dǎo)體(電解質(zhì))得電子場(chǎng)所(陰極材料)還原劑失e-氧化產(chǎn)物氧化劑得e-還原產(chǎn)物裝置維度陰離子陽(yáng)離子-+e-e-二、應(yīng)用電解原理原理維度現(xiàn)象過(guò)程電極反應(yīng)物電極產(chǎn)物失電子場(chǎng)所(陽(yáng)極材料)電子43CuCl2溶液二、應(yīng)用電解原理任務(wù)2:重新認(rèn)識(shí)電解質(zhì)溶液導(dǎo)電性實(shí)驗(yàn)。電極材料:石墨低壓直流電源電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電過(guò)程,就是電解質(zhì)溶液的電解過(guò)程。CuCl2溶液二、應(yīng)用電解原理任務(wù)2:重新認(rèn)識(shí)電解質(zhì)溶液導(dǎo)44二、應(yīng)用電解原理思考:怎樣增強(qiáng)水的導(dǎo)電性且不改變兩極上的電極反應(yīng)?請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。二、應(yīng)用電解原理思考:怎樣增強(qiáng)水的導(dǎo)電性且不改變兩極上的電極45二、應(yīng)用電解原理陰極放電順序:Ag+﹥Cu2+﹥H+﹥Na+陽(yáng)極放電順序:金屬(除Pt、Au外)>Cl->OH->SO2-4電解:Na2SO4溶液、H2SO4溶液、NaOH溶液陽(yáng)極材料:石墨等惰性電極二、應(yīng)用電解原理陰極放電順序:Ag+﹥Cu2+﹥H46任務(wù)3:設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),實(shí)現(xiàn)反應(yīng)Cu+H2SO4=CuSO4+H2↑二、應(yīng)用電解原理任務(wù)3:設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),實(shí)現(xiàn)反應(yīng)Cu+H2SO4=CuSO4+H247二、應(yīng)用電解原理確定微粒種類及移動(dòng)方向根據(jù)放電順序確定放電微粒寫(xiě)出電極反應(yīng)式和總反應(yīng)氧化還原反應(yīng)Cu+H2SO4=CuSO4+H2↑氧化反應(yīng)Cu-2e-=Cu2+還原反應(yīng)2H++2e-=H2↑陰極反應(yīng)陽(yáng)極反應(yīng)二、應(yīng)用電解原理確定微粒種類及移動(dòng)方向根據(jù)放電順序?qū)懗鲭姌O反48二、應(yīng)用電解原理確定微粒種類及移動(dòng)方向根據(jù)放電順序確定放電微粒寫(xiě)出電極反應(yīng)式和總反應(yīng)陽(yáng)極反應(yīng)Cu-2e-=Cu2+陽(yáng)極材料:Cu陽(yáng)極:陰離子的放電順序:金屬(除Pt、Au外)>Cl->OH->SO2-4二、應(yīng)用電解原理確定微粒種類及移動(dòng)方向根據(jù)放電順序?qū)懗鲭姌O反49二、應(yīng)用電解原理確定微粒種類及移動(dòng)方向根據(jù)放電順序確定放電微粒寫(xiě)出電極反應(yīng)式和總反應(yīng)陰極反應(yīng)2H++2e-=H2↑陰極:陽(yáng)離子放電順序:Ag+>
Cu2+>H+>Na+電解質(zhì)溶液:稀H2SO4溶液二、應(yīng)用電解原理確定微粒種類及移動(dòng)方向根據(jù)放電順序?qū)懗鲭姌O反50陽(yáng)極材料:Cu陰極材料:石墨(或Cu等)稀H2SO4溶液二、應(yīng)用電解原理Cu+H2SO4CuSO4+H2↑電解陽(yáng)極材料:Cu陰極材料:石墨稀H2SO4二、應(yīng)用電解原理Cu51二、應(yīng)用電解原理任務(wù)4:如圖所示裝置中,兩玻璃管與水槽連通,盛滿滴有酚酞的NaCl飽和溶液,電極材料為多孔石墨電極。斷開(kāi)K2,接通K1后,石墨電極b附近溶液變紅,兩玻璃管中有氣體生成。一段時(shí)間后,斷開(kāi)K1,接通K2,電流表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),請(qǐng)分析原因。二、應(yīng)用電解原理任務(wù)4:如圖所示裝置中,兩玻璃管與水槽連通,52分析電解池裝置工作原理二、應(yīng)用電解原理分析電解池裝置工作原理二、應(yīng)用電解原理53確定微粒種類及移動(dòng)方向根據(jù)放電順序確定放電微粒寫(xiě)出電極反應(yīng)式和總反應(yīng)NaCl=Na++Cl-石墨電極電解NaCl溶液H2OH++OH-二、應(yīng)用電解原理確定微粒種類及移動(dòng)方向根據(jù)放電順序?qū)懗鲭姌O反應(yīng)式和總反應(yīng)Na54確定微粒種類及移動(dòng)方向根據(jù)放電順序確定放電微粒寫(xiě)出電極反應(yīng)式和總反應(yīng)OH-陽(yáng)極H+陰極√√石墨電極電解NaCl溶液Na+Cl-二、應(yīng)用電解原理確定微粒種類及移動(dòng)方向根據(jù)放電順序?qū)懗鲭姌O反應(yīng)式和總反應(yīng)OH552Cl-+2H2OH2↑+Cl2↑
+2OH-確定微粒種類及移動(dòng)方向根據(jù)放電順序確定放電微粒寫(xiě)出電極反應(yīng)式和總反應(yīng)陰極:2H++2e-=H2↑陽(yáng)極:2Cl--2e-=Cl2↑石墨電極電解NaCl溶液電解總反應(yīng):或表述為:2H2O+2e-=H2↑+2OH-二、應(yīng)用電解原理2Cl-+2H2OH2↑+Cl2↑+2OH-確56二、應(yīng)用電解原理二、應(yīng)用電解原理57負(fù)極:H2-2e-+2OH-=2H2O正極:Cl2+2e-=2Cl-總反應(yīng):H2+Cl2+2OH-=2Cl-+2H2O分析原電池裝置工作原理二、應(yīng)用電解原理負(fù)極:正極:總反應(yīng):分析原電池裝置工作原理二、應(yīng)用電解原理58電解池原電池二、應(yīng)用電解原理電解池原電池二、應(yīng)用電解原理59裝置類別電解池原電池電極名稱陽(yáng)極(與電源正極相連)陰極(與電源負(fù)極相連)負(fù)極(電子流出的電極)正極(電子流入的電極)電極反應(yīng)類型氧化反應(yīng)還原反應(yīng)氧化反應(yīng)還原反應(yīng)能量轉(zhuǎn)變電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔芊磻?yīng)是否能自發(fā)進(jìn)行非自發(fā)自發(fā)二、應(yīng)用電解原理裝置類別電解池原電池電極陽(yáng)極陰極負(fù)極正極電極反應(yīng)氧化反應(yīng)還原60電解原理最強(qiáng)有力的氧化還原手段氧化還原反應(yīng)電解裝置總結(jié)電解原理最強(qiáng)有力的氧化還原手段氧化還原反應(yīng)電解裝置總結(jié)61電解原理宏觀現(xiàn)象微觀本質(zhì)符號(hào)表達(dá)總結(jié)電解原理宏觀現(xiàn)象微觀本質(zhì)符號(hào)表達(dá)總結(jié)62第四章第二節(jié)
電解池(1)
第四章第二節(jié)
電解池(1)
63一、電解原理初探ΔH
=+285.8kJ·mol-1
生成物H2(g)+1/2O2(g)【資料】水常溫下很難分解。即使在2500K高溫下,分解率也不足25%。一、電解原理初探ΔH=+285.8kJ·mol-164電解水實(shí)驗(yàn)原理示意圖一、電解原理初探【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹刻骄坑枚栊裕ㄊ╇姌O電解水的反應(yīng)【實(shí)驗(yàn)方案】陽(yáng)極:與電源正極相連陰極:與電源負(fù)極相連H2O2直流電源電解水實(shí)驗(yàn)原理示意圖一、電解原理初探【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹刻骄坑枚栊裕?5實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論陰極上生成氣體體積為20mL陽(yáng)極上生成氣體體積為10mL陽(yáng)極上生成的氣體能使帶火星的木條復(fù)燃陽(yáng)極產(chǎn)生了氧氣陰極上生成的氣體能點(diǎn)燃陰極產(chǎn)生了氫氣一、電解原理初探陰陽(yáng)兩極氣體體積比為2:1實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論陰極上生成氣體體積為20mL陽(yáng)極上生成的氣66生成物H2(g)+1/2O2(g)Cu-2e-=Cu2+陰極:陽(yáng)離子放電順序:陰極:陽(yáng)離子的放電順序:Ag+>Cu2+>H+>Na+失電子場(chǎng)所(陽(yáng)極材料)電解法是最強(qiáng)有力的氧化還原手段,借助電解法陰極逐漸覆蓋了一層紅色物質(zhì),溶液顏色變淺CuCl2溶液中的微粒如何運(yùn)動(dòng)?CuCl2溶液中的微粒如何運(yùn)動(dòng)?斷開(kāi)K2,接通K1后,石墨電極b附近溶液變紅,兩玻璃管中有氣體生成。就是把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置。思考:怎樣增強(qiáng)水的導(dǎo)電性且不改變兩極上的電極反應(yīng)?請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)??梢允狗亲园l(fā)的氧化還原反應(yīng)進(jìn)行。Cl2+2e-=2Cl-H2OH++OH-寫(xiě)出電極反應(yīng)式和總反應(yīng)純水中的微粒如何運(yùn)動(dòng)?Cu2++2Cl-Cu+Cl2↑或表述為:2H2O+2e-=H2↑+2OH-探究電解CuCl2溶液的原理一、電解原理初探純水中有哪些微粒?這些微粒是怎樣產(chǎn)生的?OH圖例H2OH++OH-生成物H2(g)+1/2O2(g)一、電解原理初探純水中有67一、電解原理初探純水中的微粒如何運(yùn)動(dòng)?OH圖例H2OH++OH-一、電解原理初探純水中的微粒如何運(yùn)動(dòng)?OH圖例H2O68-+一、電解原理初探接通電源后,微粒是怎樣運(yùn)動(dòng)的?OH圖例H2OH++OH--+一、電解原理初探接通電源后,微粒是怎樣運(yùn)動(dòng)的?OH圖例H69-+一、電解原理初探接通電源后,微粒如何發(fā)生變化?OH圖例H2OH++OH-e-e--+一、電解原理初探接通電源后,微粒如何發(fā)生變化?OH圖例H70一、電解原理初探怎樣用化學(xué)用語(yǔ)描述該過(guò)程?OH圖例-+H2OH++OH-e-e-一、電解原理初探怎樣用化學(xué)用語(yǔ)描述該過(guò)程?OH圖例-+H2O71一、電解原理初探陰極(還原反應(yīng)):陽(yáng)極(氧化反應(yīng)):2H++2e-=H2↑2H2O+2e-=H2↑+2OH-OH-=O2↑-4e-4+2H2O2H2O-4e-=O2↑+4H+H2OH++OH-一、電解原理初探陰極(還原反應(yīng)):陽(yáng)極(氧化反應(yīng)):2H++72一、電解原理初探陰極(還原反應(yīng)):陽(yáng)極(氧化反應(yīng)):4H++4e-=2H2↑4H2O+4e-
=2H2↑+4OH-OH-=O2↑-4e-4+2H2O2H2O-4e-=O2↑+4H+電解2H2O2H2↑+O2↑總反應(yīng):一、電解原理初探陰極(還原反應(yīng)):陽(yáng)極(氧化反應(yīng)):4H++73CuCl2溶液中的微粒如何放電?
一、電解原理初探石墨電極石墨電極CuCl2溶液CuCl2溶液中的微粒如何放電?一、電解原理初探石墨電極石74H2OH++OH-失電子場(chǎng)所(陽(yáng)極材料)陰極逐漸覆蓋了一層紅色物質(zhì),溶液顏色變淺生成物H2(g)+1/2O2(g)陽(yáng)極:4OH--4e-=O2↑+2H2O電解法是最強(qiáng)有力的氧化還原手段,借助電解法Cu-2e-=Cu2+Cl2+2e-=2Cl-得電子場(chǎng)所(陰極材料)陰極上生成氣體體積為20mL2Cu2++2H2O2Cu+O2↑+4H+以Cu為陽(yáng)極電解CuSO4溶液確定微粒種類及移動(dòng)方向結(jié)合上述分析總結(jié)電解池問(wèn)題的一般思路。確定微粒種類及移動(dòng)方向?qū)懗鲭姌O反應(yīng)式和總反應(yīng)確定微粒種類及移動(dòng)方向H2OH++OH-OH-=O2↑陰極逐漸覆蓋了一層紅色物質(zhì),溶液顏色變淺確定微粒種類及移動(dòng)方向【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹俊緦?shí)驗(yàn)原理】探究電解CuCl2溶液的原理石墨電極石墨電極一、電解原理初探CuCl2溶液H2OH++OH-【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹俊緦?shí)驗(yàn)原理】探究電解C75Cl2+2e-=2Cl-石墨電極電解NaCl溶液思考:怎樣增強(qiáng)水的導(dǎo)電性且不改變兩極上的電極反應(yīng)?請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。2H++2e-=H2↑根據(jù)放電順序確定放電微?;颍?H2O-4e-=4H++O2↑陰極逐漸覆蓋了一層紅色物質(zhì),溶液顏色變淺陽(yáng)極有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生,能使?jié)駶?rùn)的淀粉-KI試紙變藍(lán)確定微粒種類及移動(dòng)方向電解法是最強(qiáng)有力的氧化還原手段,借助電解法Cu-2e-=Cu2+任務(wù)3:設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),實(shí)現(xiàn)反應(yīng)Cu+H2SO4=CuSO4+H2↑H2OH++OH-2Cu2++2H2O2Cu+O2↑+4H+得電子場(chǎng)所(陰極材料)陰極逐漸覆蓋了一層紅色物質(zhì),溶液顏色變淺確定微粒種類及移動(dòng)方向陽(yáng)極:陰離子的放電順序:確定微粒種類及移動(dòng)方向?qū)嶒?yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論陽(yáng)極有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生,能使?jié)駶?rùn)的淀粉-KI試紙變藍(lán)陽(yáng)極產(chǎn)生了氯氣陰極逐漸覆蓋了一層紅色物質(zhì),溶液顏色變淺陰極析出金屬銅一、電解原理初探Cl2+2e-=2Cl-實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論陽(yáng)極有刺激性氣味的氣76一、電解原理初探Cu2+Cl-H3O+OH-Cu2+Cl-Cl-Cl-CuCl2溶液中存在哪些微粒?這些微粒是怎樣產(chǎn)生的?H2OH2O一、電解原理初探Cu2+Cl-H3O+OH-Cu2+Cl-C77一、電解原理初探確定微粒種類CuCl2=Cu2++2Cl-H2OH++OH-Cu2+Cl-H3O+OH-Cu2+Cl-Cl-Cl-H2OH2O一、電解原理初探確定微粒種類CuCl2=Cu2++2Cl-H78一、電解原理初探Cu2+Cl-H3O+OH-Cu2+Cl-Cl-Cl-CuCl2溶液中的微粒如何運(yùn)動(dòng)?一、電解原理初探Cu2+Cl-H3O+OH-Cu2+Cl-C792H++2e-=H2↑確定微粒種類及移動(dòng)方向陰極:陽(yáng)離子的放電順序:Ag+>Cu2+>H+>Na+陽(yáng)極材料:石墨等惰性電極以石墨為電極電解CuSO4溶液陽(yáng)極:Cu-2e-=Cu2+2H2O2H2↑+O2↑寫(xiě)出電極反應(yīng)式和總反應(yīng)陰極:陽(yáng)離子的放電順序:Ag+>Cu2+>H+>Na+寫(xiě)出電極反應(yīng)式和總反應(yīng)H2OH++OH-H2OH++OH-陽(yáng)極:陰離子的放電順序:怎樣用化學(xué)用語(yǔ)描述該過(guò)程?OH-=O2↑或:2H2O-4e-=4H++O2↑探究電解CuCl2溶液的原理確定微粒種類及移動(dòng)方向NaCl=Na++Cl-一、電解原理初探接通電源后,微粒是怎樣運(yùn)動(dòng)的?Cu2+Cl-H3O+OH-Cu2+Cl-Cl-Cl-2H++2e-=H2↑一、電解原理初探接通電源后,微粒是80一、電解原理初探確定微粒移動(dòng)方向Cl-OH-陽(yáng)極Cu2+H+陰極Cu2+Cl-OH-Cu2+Cl-Cl-Cl-H3O+一、電解原理初探確定微粒移動(dòng)方向Cl-OH-Cu2+H+Cu81一、電解原理初探接通電源后,微粒如何發(fā)生變化?Cu2+Cl-OH-Cu2+Cl-Cl-Cl-H3O+e-e-e-e-一、電解原理初探接通電源后,微粒如何發(fā)生變化?Cu2+Cl-82一、電解原理初探確定放電微粒Cl-OH-陽(yáng)極Cu2+H+陰極√√Cl-H3O+OH-Cu2+Cl-Cl2CuCu2+Cl-Cl-e-e-e-e-一、電解原理初探確定放電微粒Cl-OH-Cu2+H+√√Cl83一、電解原理初探陰極:Cu2+>H+陽(yáng)極:Cl->OH-放電順序:放電:離子到達(dá)電極,失去或獲得電子,發(fā)生氧化還原反應(yīng)的過(guò)程。一、電解原理初探陰極:Cu2+>H+放電順序:放電:離子84一、電解原理初探怎樣用化學(xué)用語(yǔ)描述該過(guò)程?Cl-H3O+OH-Cu2+Cl-Cl2Cue-e-一、電解原理初探怎樣用化學(xué)用語(yǔ)描述該過(guò)程?Cl-H3O+OH85一、電解原理初探寫(xiě)出電極反應(yīng)式和總反應(yīng)陰極:Cu2++2e-=Cu陽(yáng)極:2Cl--2e-=Cl2↑Cu2++2Cl-Cu+Cl2↑電解總反應(yīng):Cl-H3O+OH-Cu2+Cl-Cl2Cue-e-一、電解原理初探寫(xiě)出電極反應(yīng)式和總反應(yīng)陰極:Cu2++2e-86電解法是最強(qiáng)有力的氧化還原手段,借助電解法陽(yáng)極放電順序:金屬(除Pt、Au外)>Cl->OH->SO可以使非自發(fā)的氧化還原反應(yīng)進(jìn)行。溶質(zhì):CuSO4=Cu2++SO2H2O2H2↑+O2↑分析原電池裝置工作原理探究電解CuCl2溶液的原理2H++2e-=H2↑電解池:借助電流引起氧化還原反應(yīng)的裝置,也陰極:陽(yáng)離子的放電順序:Ag+>Cu2+>H+>Na+或表述為:2H2O+2e-=H2↑+2OH-石墨電極電解NaCl溶液失電子場(chǎng)所(陽(yáng)極材料)失電子場(chǎng)所(陽(yáng)極材料)得電子場(chǎng)所(陰極材料)Cu2++2Cl-Cu+Cl2↑寫(xiě)出電極反應(yīng)式和總反應(yīng)寫(xiě)出電極反應(yīng)式和總反應(yīng)2Cl-+2H2OH2↑+Cl2↑+2OH-氧化還原反應(yīng)的過(guò)程。以石墨為電極電解CuSO4溶液結(jié)合上述分析總結(jié)電解池問(wèn)題的一般思路。寫(xiě)出電極反應(yīng)式和總反應(yīng)陰極:2Cu2++4e-=2Cu2H++2e-=H2↑2H++2e-=H2↑得電子場(chǎng)所(陰極材料)電解池:借助電流引起氧化還原反應(yīng)的裝置,也即使在2500K高溫下,分解率也不足25%?;颍?H2O-4e-=4H++O2↑確定微粒種類及移動(dòng)方向金屬(除Pt、Au外)>Cl->OH->SO陽(yáng)極:2Cl--2e-=Cl2↑2H2O-4e-=O2↑+4H+一、電解原理初探通過(guò)上述分析,你對(duì)電解原理有何認(rèn)識(shí)?電解法是最強(qiáng)有力的氧化還原手段,借助電解法2Cl-+2H2O87一、電解原理初探電解: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。電解池:借助電流引起氧化還原反應(yīng)的裝置,也就是把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置。電解法是最強(qiáng)有力的氧化還原手段,借助電解法可以使非自發(fā)的氧化還原反應(yīng)進(jìn)行。一、電解原理初探電解:使電流通過(guò)電解質(zhì)溶液而在陰陽(yáng)兩極引起電88陰極:2Cu2++4e-=2Cu接通電源后,微粒是怎樣運(yùn)動(dòng)的?得電子場(chǎng)所(陰極材料)Cu2++2Cl-Cu+Cl2↑CuCl2=Cu2++2Cl-陰極:Cu2+>H+任務(wù)4:如圖所示裝置中,兩玻璃管與水槽連通,盛滿滴有酚酞的NaCl飽和溶液,電極材料為多孔石墨電極?;颍?H2O-4e-=4H++O2↑純水中的微粒如何運(yùn)動(dòng)?金屬(除Pt、Au外)>Cl->OH->SO陰極:陽(yáng)離子放電順序:得電子場(chǎng)所(陰極材料)CuCl2溶液中的微粒如何運(yùn)動(dòng)?陽(yáng)極有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生,能使?jié)駶?rùn)的淀粉-KI試紙變藍(lán)第四章第二節(jié)
電解池(1)以Cu為陽(yáng)極電解CuSO4溶液得電子場(chǎng)所(陰極材料)石墨電極電解NaCl溶液2H++2e-=H2↑寫(xiě)出電極反應(yīng)式和總反應(yīng)Cl2+2e-=2Cl-一、電解原理初探失電子場(chǎng)所(陽(yáng)極材料)電子導(dǎo)體(導(dǎo)線)離子導(dǎo)體(電解質(zhì))得電子場(chǎng)所(陰極材料)裝置維度石墨電極石墨電極CuCl2溶液石墨電極H2O陽(yáng)極陽(yáng)極陰極陰極陰極:2Cu2++4e-=2Cu一、電解原理初探失電子場(chǎng)所(89一、電解原理初探原理維度現(xiàn)象過(guò)程電極反應(yīng)物電極產(chǎn)物失電子場(chǎng)所(陽(yáng)極材料)電子導(dǎo)體(導(dǎo)線)離子導(dǎo)體(電解質(zhì))得電子場(chǎng)所(陰極材料)2Cl-失2e-Cl2Cu2+得2e-Cu裝置維度一、電解原理初探原理維度現(xiàn)象過(guò)程電極反應(yīng)物電極產(chǎn)物失電子場(chǎng)所90一段時(shí)間后,斷開(kāi)K1,接通K2,電流表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),請(qǐng)分析原因。Cl2+2e-=2Cl-電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電過(guò)程,就是電解質(zhì)溶液的電解過(guò)程。得電子場(chǎng)所(陰極材料)得電子場(chǎng)所(陰極材料)OH-=O2↑寫(xiě)出電極反應(yīng)式和總反應(yīng)寫(xiě)出電極反應(yīng)式和總反應(yīng)確定微粒種類及移動(dòng)方向任務(wù)4:如圖所示裝置中,兩玻璃管與水槽連通,盛滿滴有酚酞的NaCl飽和溶液,電極材料為多孔石墨電極。陰極:陽(yáng)離子的放電順序:Ag+>Cu2+>H+>Na+或表述為:2H2O+2e-=H2↑+2OH-或:2H2O-4e-=4H++O2↑陰極逐漸覆蓋了一層紅色物質(zhì),溶液顏色變淺2Cu2++2H2O2Cu+O2↑+4H+確定微粒種類及移動(dòng)方向石墨電極電解NaCl溶液陰陽(yáng)兩極氣體體積比為2:1一、電解原理初探原理維度現(xiàn)象過(guò)程電極反應(yīng)物電極產(chǎn)物失電子場(chǎng)所(陽(yáng)極材料)電子導(dǎo)體(導(dǎo)線)離子導(dǎo)體(電解質(zhì))得電子場(chǎng)所(陰極材料)4OH-失4e- O24H+得4e-2H2裝置維度一段時(shí)間后,斷開(kāi)K1,接通K2,電流表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),請(qǐng)91陰極:陽(yáng)離子放電順序:CuCl2溶液中的微粒如何運(yùn)動(dòng)?陰極逐漸覆蓋了一層紅色物質(zhì),溶液顏色變淺陰極:陽(yáng)離子的放電順序:Ag+>Cu2+>H+>Na+思考:怎樣增強(qiáng)水的導(dǎo)電性且不改變兩極上的電極反應(yīng)?請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)??梢允狗亲园l(fā)的氧化還原反應(yīng)進(jìn)行。Cu2++2Cl-Cu+Cl2↑陰極:Cu2++2e-=Cu寫(xiě)出電極反應(yīng)式和總反應(yīng)得電子場(chǎng)所(陰極材料)陰極逐漸覆蓋了一層紅色物質(zhì),溶液顏色變淺陽(yáng)極:4OH--4e-=O2↑+2H2OCu+H2SO4=CuSO4+H2↑H2OH++OH-陽(yáng)極:陰離子的放電順序:Cl->OH->SO一、電解原理初探原理維度現(xiàn)象過(guò)程電極反應(yīng)物電極產(chǎn)物失電子場(chǎng)所(陽(yáng)極材料)電子導(dǎo)體(導(dǎo)線)離子導(dǎo)體(電解質(zhì))得電子場(chǎng)所(陰極材料)還原劑失e-氧化產(chǎn)物氧化劑得e-還原產(chǎn)物裝置維度陰離子陽(yáng)離子-+e-e-陰極:陽(yáng)離子放電順序:一、電解原理初探原理維度現(xiàn)象過(guò)程電極反92一、電解原理初探結(jié)合上述分析總結(jié)電解池問(wèn)題的一般思路。一、電解原理初探結(jié)合上述分析總結(jié)電解池問(wèn)題的一般思路。93一、電解原理初探電解池分析思路確定微粒種類及移動(dòng)方向根據(jù)放電順序確定放電微粒寫(xiě)出電極反應(yīng)式和總反應(yīng)陰極:陽(yáng)離子的放電順序:Ag+>
Cu2+>H+>Na+陽(yáng)極:陰離子的放電順序:Cl->OH->SO2-4一、電解原理初探電解池分析思路確定微粒種類及移動(dòng)方向根據(jù)放電94二、應(yīng)用電解原理任務(wù)1:請(qǐng)分析以石墨為電極,電解CuSO4溶液的產(chǎn)物。二、應(yīng)用電解原理任務(wù)1:請(qǐng)分析以石墨為電極,電解CuSO4溶95二、應(yīng)用電解原理確定微粒種類及移動(dòng)方向根據(jù)放電順序確定放電微粒寫(xiě)出電極反應(yīng)式和總反應(yīng)溶質(zhì):CuSO4=Cu2++SO2-4以石墨為電極電解CuSO4溶液H2OH++OH-溶劑:二、應(yīng)用電解原理確定微粒種類及移動(dòng)方向根據(jù)放電順序?qū)懗鲭姌O反96二、應(yīng)用電解原理確定微粒種類及移動(dòng)方向根據(jù)放電順序確定放電微粒寫(xiě)出電極反應(yīng)式和總反應(yīng)OH-陽(yáng)極H+陰極√以石墨為電極電解CuSO4溶液Cu2+2-4SO放電順序:Cu2+>H+OH->SO2-4√二、應(yīng)用電解原理確定微粒種類及移動(dòng)方向根據(jù)放電順序?qū)懗鲭姌O反97二、應(yīng)用電解原理確定微粒種類及移動(dòng)方向根據(jù)放電順序確定放電微粒寫(xiě)出電極反應(yīng)式和總反應(yīng)陰極:2Cu2++4e-=2Cu陽(yáng)極:4OH--4e-=O2↑+2H2O或:2H2O-4e-
=4H++O2↑總反應(yīng):2Cu2++2H2O
2Cu+O2↑+4H+電解以石墨為電極電解CuSO4溶液二、應(yīng)用電解原理確定微粒種類及移動(dòng)方向根據(jù)放電順序?qū)懗鲭姌O反98二、應(yīng)用電解原理思考1:若以銅代替石墨為陰極,電解CuSO4溶液的產(chǎn)物是否發(fā)生變化?二、應(yīng)用電解原理思考1:若以銅代替石墨為陰極,電解CuSO499二、應(yīng)用電解原理石墨電極CuCuSO4溶液得電子場(chǎng)所(陰極材料)陰極:2Cu2++4e-=2Cu陽(yáng)極:4OH--4e-=O2↑+2H2O或:2H2O-4e-=4H++O2↑總反應(yīng):2Cu2++2H2O
2Cu+O2↑+4H+電解以銅為陰極石墨為陽(yáng)極電解CuSO4溶液二、應(yīng)用電解原理石墨電極CuCuSO4溶液得電子場(chǎng)所(陰極材100二、應(yīng)用電解原理思考2:若將陽(yáng)極材料也替換為銅,電解CuSO4溶液的產(chǎn)物有無(wú)變化?二、應(yīng)用電解原理思考2:若將陽(yáng)極材料也替換為銅,電解CuSO101以銅為陰極石墨為陽(yáng)極電解CuSO4溶液石墨電極電解NaCl溶液寫(xiě)出電極反應(yīng)式和總反應(yīng)陰極逐漸覆蓋了一層紅色物質(zhì),溶液顏色變淺2H++2e-=H2↑2H++2e-=H2↑H2OH++OH-陰極:Cu2+>H+2H2O-4e-=O2↑+4H+陰極:2Cu2++4e-=2Cu即使在2500K高溫下,分解率也不足25%。探究電解CuCl2溶液的原理陰極逐漸覆蓋了一層紅色物質(zhì),溶液顏色變淺得電子場(chǎng)所(陰極材料)得電子場(chǎng)所(陰極材料)H2OH++OH-陽(yáng)極:陰離子的放電順序:Cl->OH->SO寫(xiě)出電極反應(yīng)式和總反應(yīng)二、應(yīng)用電解原理確定微粒種類及移動(dòng)方向根據(jù)放電順序確定放電微粒寫(xiě)出電極反應(yīng)式和總反應(yīng)OH-Cu陽(yáng)極H+Cu陰極√√以Cu為電極電解CuSO4溶液Cu2+2-4SO陽(yáng)極放電順序:金屬>
Cl->
OH->SO2-4(除Pt、Au外)以銅為陰極石墨為陽(yáng)極電解CuSO4溶液二、應(yīng)用電解原理確定微102二、應(yīng)用電解原理確定微粒種類及移動(dòng)方向根據(jù)放電順序確定放電微粒寫(xiě)出電極反應(yīng)式和總反應(yīng)陰極:Cu2++2e-=Cu陽(yáng)極:Cu-2e-=Cu2+以Cu為陽(yáng)極電解CuSO4溶液二、應(yīng)用電解原理確定微粒種類及移動(dòng)方向根據(jù)放電順序?qū)懗鲭姌O反103二、應(yīng)用電解原理CuCuSO4溶液陰極材料(得電子場(chǎng)所)Cu陽(yáng)極材料(失電子場(chǎng)所)(陽(yáng)極反應(yīng)物)二、應(yīng)用電解原理CuCuSO4溶液陰極材料Cu陽(yáng)極材料104原理維度現(xiàn)象過(guò)程電極反應(yīng)物電極產(chǎn)物失電子場(chǎng)所(陽(yáng)極材料)電子導(dǎo)體(導(dǎo)線)離子導(dǎo)體(電解質(zhì))得電子場(chǎng)所(陰極材料)還原劑失e-氧化產(chǎn)物氧化劑得e-還原產(chǎn)物裝置維度陰離子陽(yáng)離子-+e-e-二、應(yīng)用電解原理原理維度現(xiàn)象過(guò)程電極反應(yīng)物電極產(chǎn)物失電子場(chǎng)所(陽(yáng)極材料)電子105CuCl2溶液二、應(yīng)用電解原理任務(wù)2:重新認(rèn)識(shí)電解質(zhì)溶液導(dǎo)電性實(shí)驗(yàn)。電極材料:石墨低壓直流電源電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電過(guò)程,就是電解質(zhì)溶液的電解過(guò)程。CuCl2溶液二、應(yīng)用電解原理任務(wù)2:重新認(rèn)識(shí)電解質(zhì)溶液導(dǎo)
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