第三節(jié)電解池課件

[實驗4-2]：P79現(xiàn)象：（1）陰極石墨棒上逐漸覆蓋了一層紅色的銅（2）陽極石墨棒上有使?jié)駶櫟牡饣浀矸墼嚰堊兯{的氣體[實驗4-2]：P79現(xiàn)象：（1）陰極石墨棒上逐漸覆蓋了一層1H+OH-陰極陽極1、電解的概念：使電流通過電解質(zhì)溶液而在陰、陽兩極引起氧化還原反應的過程叫做電解。一、電解原理2、電解池的概念：把電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W能的裝置，又稱電解槽。

3、構(gòu)成：直流電源、兩個電極、電解質(zhì)溶液或熔融態(tài)電解質(zhì)注意：電解質(zhì)先電離后電解；導電過程就是電解過程。2Cl--2e-=Cl2↑

(氧化反應)Cu2++2e-=Cu

(還原反應)總反應：CuCl2Cu+Cl2↑電解陰極不參與電解反應；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，放電氧化性強的先得電子還原性強的先失電子H+OH-陰極陽極1、電解的概念：使電流通過電解質(zhì)溶液而在陰2陰極陽極氯氣銅實例電極反應濃度PH值復原CuCl2

CuCl2Cu+Cl2↑電解陽極:(Cl-OH-):2Cl--2e-=Cl2↑陰極(Cu2+H+)：Cu2++2e-=2Cu減小增大加適量CuCl2晶體電解CuCl2陰極陽極氯銅實例電極反應3電解NaCl陰極陽極氫氣氯氣實例電極反應濃度PH值復原NaCl

陽極(Cl-OH-):2Cl--2e-=Cl2↑陰極(Na+H+):2H++2e-=H2↑2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑減小增大通入適量HCl電解電解NaCl陰極陽極氫氯氣實例電極反應4陰極：氧化性強的陽離子先得電子金屬越不活潑,對應陽離子氧化性越強，越容易得電子。陽極：還原性強的陰離子先失電子Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+（先于H+

放電）

>Pb2+>

Sn2++>Fe2+>Zn2+

(濃度大時先于

H+放電)

>H+>

Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+

水中H+先放電金屬（除Pt、Au）>S2－>I－>Br－>Cl－>OH－>含氧酸>F－4、放電順序：金屬陽極先放電，離子后放電陰極：氧化性強的陽離子先得電子金屬越不活潑,對應陽離子氧化性55．電解后溶液的pH變化判斷規(guī)律1．只有H+放電，無OH―放電：pH增大。例如：HCl。2．只有OH―放電，無H+放電：pH減小。例如：CuSO4、AgNO3、Cu(NO3)2。3．H+、OH―同時放電，具體分析。例如：強酸——pH減小，如H2SO4

強堿——pH增大，如NaOH

強酸強堿鹽——pH不變，如Na2SO44．H+、OH―都不放電，所以pH不變。比如CuCl2。5．電解后溶液的pH變化判斷規(guī)律6【開拓與創(chuàng)新】關(guān)于“電解氯化銅溶液時的pH值變化”問題，化學界有以下兩種不同的觀點：觀點一：“理論派”認為電解氯化銅溶液后溶液的pH值升高。觀點二：“實驗派”經(jīng)過反復多次、精確的實驗測定，證明電解氯化銅溶液時pH值的變化有如右曲線關(guān)系。請回答下列問題：（l）電解前氯化銅溶液的pH值處于A點位置的原因是

（用離子方程式說明）。

.（2）“理論派”所持觀點的理論依據(jù)是

（3）“實驗派”的實驗結(jié)論是

，他們所述“精確的實驗”是通過

來準確測定溶液的pH值的。（4）你持何種觀點？你所持觀點的理由是

（從化學原理上加以簡述）。【開拓與創(chuàng)新】7【解題研究】（1）CuCl2中的Cu2＋能發(fā)生水解反應:Cu2＋+2H2OCu(OH)2+2H＋，使CuCl2溶液呈酸性。（2）電解時候，Cu2＋可在陰極上放電析出Cu，隨著c(Cu2＋)的降低，Cu2＋的水解平衡向左移，導致溶液中c(H＋)下降，溶液的pH值升高（但不會超過7）。（3）溶液的pH值降低，pH計。（4）持“實驗派”的觀點。因陰極上產(chǎn)生Cl2，一部分Cl2溶于水后發(fā)生反應Cl2+H2O=H＋+Cl―+HClO，故使溶液中c(H＋)增大（主要矛盾），即pH值降低?！窘忸}研究】8

小結(jié)金屬導電電解質(zhì)溶液導電定向移動的微粒自由電子自由移動的離子有無化學變化無氧化還原反應升溫導電性減弱導電性增強2、電解和電離比較：1、金屬導電和電解質(zhì)溶液導電比較：電離電解條件在水溶液或者熔化狀態(tài)下在電流作用下過程電解質(zhì)離解成自由移動的離子的過程離子發(fā)生氧化還原反應的過程特點自發(fā)非自發(fā)聯(lián)系電解質(zhì)的電解必須建立在電離的基礎上小結(jié)金屬導電電解質(zhì)溶液導電定93、電解和電離、原電池和電解池的比較：原電池電解池電極名稱正、負極陰、陽極電子流動方向負極正極電源負極陰極，陽極電源正極電極反應負極：氧化反應；正極：還原反應陽極：氧化反應；陰極：還原反應能量變化化學能→電能電能→化學能3、電解和電離、原電池和電解池的比較：原電池電解池電極名稱正10練習：以碳棒為電極，電解下列溶液，寫出電極反應式1、CuCl2、HCl、HBr、HI2、Na2SO4、H2SO4

、NaOH3、NaCl，KCl，NaBr，NaI，4、AgNO3、CuSO4、Cu(NO3)2

實例電極反應濃度pH復原練習：以碳棒為電極，電解下列溶液，寫出電極反應式實例電極反應11陰極陽極氯氣銅實例電極反應濃度PH值復原CuCl2

CuCl2Cu+Cl2↑電解陽極:(Cl-OH-):2Cl--2e-=Cl2↑陰極(Cu2+H+)：Cu2++2e-=2Cu減小增大加適量CuCl2晶體第一組：電解CuCl2陰極陽極氯銅實例電極反應12陰極陽極碘氫氣實例電極反應濃度PH值復原HI

2HII2+H2↑陽極:(I-，OH-):2I--2e-=I2陰極(H+)：2H++2e-=H2↑減小增大通入適量HI第一組：電解HI溶液電解陰極陽極碘氫氣實例電極反應13陰極陽極氧氣氫氣陽極(OH-SO42-):

4OH--4e-=2H2O+O2↑

實例電極反應濃度PH值復原Na2SO4

陰極(H+Na+):4H++4e-=2H2↑變大不變

加H2O2H2O==2H2↑+O2↑通電第二組：電解Na2SO4陰極陽極氧氣氫陽極(OH-SO42-):4OH--4e14陰極陽極氧氣氫氣陽極(OH-SO42-):

4OH--4e-=2H2O+O2↑

實例電極反應濃度PH值復原H2SO4

陰極(H+):4H++4e-=2H2↑變大變小

加H2O2H2O==2H2↑+O2↑通電第二組：電解H2SO4陰極陽極氧氣氫陽極(OH-SO42-):4OH--4e15陰極陽極氧氣氫氣陽極(OH-):

4OH--4e-=2H2O+O2↑

實例電極反應濃度PH值復原NaOH

陰極(H+Na+):4H++4e-=2H2↑變大變大

加H2O2H2O==2H2↑+O2↑通電第二組：電解NaOH陰極陽極氧氣氫陽極(OH-):4OH--4e-=16第三組：電解NaCl陰極陽極氫氣氯氣實例電極反應濃度PH值復原NaCl

陽極(Cl-OH-):2Cl--2e-=Cl2↑陰極(Na+H+):2H++2e-=H2↑2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑減小增大通入適量HCl電解第三組：電解NaCl陰極陽極氫氯氣實例電極反應17陰極陽極氧氣銅實例電極反應濃度PH值復原CuSO4

2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4陰極(Cu2+H+):2Cu2++4e-=2Cu減小加適量CuO固體第四組：電解CuSO4陽極(SO42-OH-):4OH--4e-=2H2O+O2↑

減小電解陰極陽極氧銅實例電極反應18二、電解產(chǎn)物判斷規(guī)律（惰性電極）1．電解水型：強含鹽氧酸、可溶性強堿和活潑金屬含氧酸鹽，其水溶液電解時，實際為電解水，產(chǎn)物為H2和O2。例如：Na2SO4、H2SO4

、NaOH

等。2．電解本身型：電解無氧酸和不活潑金屬無氧酸鹽的溶液，是自身電解。例如：HCl、CuCl2等（HF例外）。3．放氧生酸型：電解不活潑金屬的含氧酸鹽的水溶液時，陰極析出金屬，陽極放出O2。例如：CuSO4、AgNO3

、Cu(NO3)2等。4．放氫生堿型：電解活潑金屬無氧酸鹽的溶液時，陰極放出H2，陽極析出非金屬單質(zhì)。例如：NaCl、KI、Na2S等。二、電解產(chǎn)物判斷規(guī)律（惰性電極）1．電解水型：強含鹽氧酸、可191、以Fe為陰極，Cu為陽極，電解CuSO4，畫出電解池，標出電極名稱，寫出電極反應。2、以Cu為陰極，Ag為陽極，電解AgNO3，畫出電解池，標出電極，寫出電極反應。練習1、以Fe為陰極，Cu為陽極，電解CuSO4，畫出電解池，20二、電解原理的應用1、氯堿工業(yè)（電解飽和食鹽水以制造燒堿、氯氣和氫氣的工業(yè)）陽極：2Cl-

－2e-==Cl2↑陰極：2H++2e-==H2↑總反應：2NaCl+2H2O

2NaOH+Cl2↑+H2↑食鹽水中存在的離子：Na+

、Cl-

、H+

、OH-離子放電順序：陽離子H+

＞Na+

陰離子Cl-

＞OH-電極反應：陽極氧化反應

陰極還原反應H+Na+Cl-OH-陰極陽極二、電解原理的應用1、氯堿工業(yè)（電解飽和食鹽水以制造燒堿、氯21二、電解原理的應用2、電鍍（在某些金屬表面鍍上一薄層其他金屬或合金的方法）電鍍銅原理銅片待鍍件硫酸銅溶液陽極：鍍層金屬陰極：待鍍金屬制品電鍍液：含有鍍層金屬離子的電解質(zhì)溶液陽極：鍍層金屬（純銅板）陰極：待鍍金屬制品電鍍液：含有鍍層金屬離子的電解質(zhì)溶液（硫酸銅溶液）電鍍銅二、電解原理的應用2、電鍍（在某些金屬表面鍍上一薄層其他金屬22電鍍應用于銅的電解精練電極反應式陰極（純銅）:Cu2++2e-=Cu(還原反應)陽極（粗銅）:Cu-2e-=Cu2+(氧化反應)雜質(zhì)：Zn-2e-=Zn2+Ni-2e-=Ni2+陽極泥:相對不活潑的金屬以單質(zhì)的形式沉積在電解槽底,形成陽極泥電解精練銅原理粗銅板純銅板硫酸銅溶液電鍍應用于銅的電解精練電極反應式雜質(zhì)：Zn-2e-233、電冶金（使用電解法冶煉象鈉、鈣、鎂、鋁等活潑金屬的方法）制取金屬鈉電解熔融狀態(tài)的氯化鈉。陽極：2Cl-

－2e-==Cl2↑陰極：2Na++2e-==2Na總反應：2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑3、電冶金（使用電解法冶煉象鈉、鈣、鎂、鋁等活潑金屬的制取金24電解熔融氯化鈉制鈉電解熔融氯化鈉制鈉253、電冶金（使用電解法冶煉像鈉、鈣、鎂、鋁等活潑金屬的方法）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：2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑冰晶石3、電冶金（使用電解法冶煉像鈉、鈣、鎂、鋁等活潑金屬的制取金26裝置原電池電解池實例

原理

形成條

電極名稱

電子流向

電流方向

電極反應

能量轉(zhuǎn)化

應用

發(fā)生氧化還原反應，從而形成電流電流通過引起氧化還原反應兩個電極、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