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高中化学电解池全套(公开课)修改版


想一想,H+应该 在哪一极生成?
电解池与原电池有哪些异同
装置
原电池
电解池
装置 实例
定义
将化学能 转变成电能的装置
将电能 转变成化学能的装置
①活泼性不同的两电极 ①两电极接直流电源
形成 ②电解质溶液 条件 ③形成闭合回路
②电解质溶液 ③形成闭合回路
电解池与原电池有哪些异同(续)
装置 电极 名称
电极 反应
1、放电规律:
阴极:氧化性强的离子先得电子
Ag+>Hg2+> Fe3+>Cu2+>Zn2+>H+(水)>Pb2+>Fe2+>… >Na+>Ca 2+ > K+
金属越不活泼的对应阳离子氧化性越强,越容易得电子。
阳极:还原性强的离子先失电子
金属 > S2->I->Br->Cl->OH-(水) >含氧酸根>F-
2、铜的电解精炼
-+
⑴、粗铜所含的杂质 纯铜
粗铜
Zn、Fe、Ni、Ag、Au等
⑵、粗铜的精炼
以粗铜为阳极,以纯 铜为阴极, 以CuSO4溶液 为电解液进行电解
CuSO4溶液
阳极: Zn -2e-=Zn2+ Fe-2e-=Fe2+ Ni -2e-=Ni2+ Cu-2e-=Cu2+
阴极: Cu2+ +2e-=Cu
D.与电源负极相连的是电解槽的阴极
例:在50mL 0.2mol/L的硫酸铜溶液中插入两个电
极,通电电解(不考虑水分蒸发),则:
⑴若两极均为铜片,试说明电解过程中溶液溶 质浓度将怎样变化 不变 。
⑵若阳极为纯锌,阴极为铜片,阳极反应式是
Zn -2e-=Zn2+
⑶如果两极均为铜片且不考虑H+在阴极上放电
复原来的组成和浓度,需加入一定量金属氧化物。
⑷、电解活泼金属的含氧酸盐溶液时,电解质和水 都有一部分被电解,如电解NaCl溶液等。
阳极 (C): 2Cl -- 2e-=Cl2↑
阴极 (C): 2H+ +2e-= H2 ↑ 总反应:2NaCl+2H2O=电=解 2NaOH+ Cl2↑ + H2↑
电解后原溶液中溶质的质量分数减小,若要恢 复原来的组成和浓度,需通入一定量的HCl。
电能→化学能 氯碱工业、电镀、电冶、金属精炼
练习
▪ 1、分析下图,哪个是原电池,哪个是电解池。
2、下列说法或实验现象的描述不正确的是 ( B) A.把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中, 铜片表面出现气泡
B.把铜片插入氯化铁溶液中,在铜片表面出 现一层铁
C.把锌粒放入盛有盐酸的试管中,加入几滴 氯化铜溶液,气泡放出速度加快
①直流电源;
与电源负极相连的电极为阴极 ②阴、阳电极
与电源正极相连的电极为阳极
③电解质溶液或熔融电解质;
4、电解本质: 一个概念:
阴离子失去电子而阳离子得到电子
的过程叫放电。 阳极(和原电池正极相连):发生氧化反应 阴极(和原电池负极相连):发生还原反应
思考:离子在阴、阳两极放电有顺序 吗?
电解规律
原电池
负极:较活泼金属 正极:较不活泼金属 (或能导电的非金属)
负极:氧化反应,金属 失电子 正极:还原反应,溶液 中的阳离子得电子
电解池
阳极:与电源正极相连 阴极:与电源负极相连
阳极:氧化反应,溶液 中的阴离子失电子或电 极金属失电子 阴极:还原反应,溶液 中的阳离子得电子
电子
导线
流向 负极
正极
电源负极→电解池阴极 电解池阳极→电源正极
总反应式:CuCl2 电解 Cu + Cl2↑
Cl- Cl- Cl-
C u 2+
Cl-
C u 2+
ClC u 2+ Cl-
Ⅰ通电前 -+
阴极
阳极
C u 2+
Cl-
ClCl- Cl-
C u 2+
Cu2+ C l -
Cl-
Ⅱ通电后
➢③电解池中离子和电子的移动方向
-e- +

阴极

阳极
Cu
e-
oooo
oooo oooo oooo
总化学方程式:2Na2 C H 2O l C2 lH 22Na;O
总离子方程式:2 C l2 H 2O 电 C 2 解 l H 2 2 O.H
(3)电解前向溶液中滴加酚酞,通电后现象为: __阴__极__附__近__的_ 溶液无色变为红色 ,两极极板上 都有气体产生,如何检验气体的种类?
阳极:把湿润的碘化钾淀粉试纸放在阳极 附近,产生气体可以使湿润KI淀粉试 纸变蓝色.
讨论:比较电解池和原电实例
铜锌原电池
电解氯化铜
原理
发生氧化还原反应,从而形成电流 电流通过引起氧化还原反应
形成条件 两个电极、电解质溶液或熔融态电解质、形 电源、电极(惰性或非惰性)、电
成闭合回路、自发发生氧化还原反应
解质(水溶液或熔融态)
电极名称 电子流向
由电极本身决定 正极:流入电子 负极:流出电子 (外电路)负极 → 正极
Cl2
oooo
oooooooooooo ooooooooooo
Cu2+
Cl Cl
电解氯化铜溶液实验装置
单击电子流动
一、电解池
1.电解: 使直流电通过电解质溶液而在阴、阳两极引起
氧化还原反应的过程,叫做电解。
2.电解池: 电能转变为化学能的装置。
是电能转变为化学
C
C
3.构成电解池的条件: 能的装置!
⑵、电解无氧酸溶液(氢氟酸除外)、不活泼金属的 无氧酸盐溶液,如电解盐酸、CuCl2溶液等
电解盐酸
阳极: 2Cl -- 2e-=Cl2↑
阴极: 2H+ +2e-= 总反应:2HCl=电=解
H2 ↑ Cl2↑
+
H2↑
实质:电解质本身被电解
电解后溶液中溶质的质量分数减小 ,若要恢复
原来的组成和浓度,需加入一定量的 溶质 (通入一 定量的HCl气体)
小试牛刀!
练习:以石墨作电极,电解下列溶液,写出电 极反应及电解总反应式。
AgNO3溶液
阳极:4OH--4e-=2H2O+O2↑(4H2O=4H++4OH-)
阴极:4Ag++4e-=4Ag↓ 总反应式:4Ag++2H2O通==电4Ag ↓ +O2 ↑+4H+
四、电解原理的应用
1、氯碱工业 电解饱和食盐水以制造烧碱、氯气和氢气。 (1)在NaCl溶液中,NaCl电离出Na+、Cl- ,H2O电离出H+、OH 通电后,在电场的作用下, Na+、H+ 向阴极移动,
▪ 3.由阴阳两电极反应式,合并得总反应式。 (弱电解质的须保持分子形式)
想一想、做1、做溶液看中哪些微粒?
[例]以石墨碳棒为电极,请2写、出阳分极别区电有解哪下些列离溶子液?时, 在阴、阳两极上发生的电极反应式阴及极总区的又化有学哪方些程离式子。? (1)NaCl溶液: 阳极:2Cl--2e-3=、Cl哪2↑个离子先放电?
⑶、电解不活泼金属的含氧酸盐时,电解质和水都 有一部分被电解,如电解CuSO4溶液、AgNO3溶液 等。
电解CuSO4溶液
阳极 : 4OH--4e-=2H2O +O2↑ 阴极: 2Cu2+ +4e-=2Cu
总反应: 2CuSO4 +2H2O电=解 2Cu+O2↑ +2H2SO4 电解后原溶液中溶质的质量分数减小,若要恢
电解规律2:
电极材料的分类: (1)惰性电极 C Pt Au (2)活性电极 除Pt Au之外的其他金属材料
如果活性电极做阳极,则优先于电解 质溶液中的阴离子而放电!
结一结: ①电极反应:阳氧化、阴还原
②离子流向: 异性相吸
③电子流向:电子从负极流向阴极,经溶液离子 导电,再从阳极流回正极
思考? 用石墨电极电解硫酸钠溶液会有怎样 的结果: Na2SO4 = 2Na++ SO2—4 H2O H+ + OH— 阳离子 H+ >Na+ 离子放电的顺序
阴极:2H++2e-=H2↑电(解2H2O 2H++2OH-)
(2)Cu总SO反4溶应液方:程式:2Cl-+2H2O=Cl2↑+H2↑+2OH-
阳阴极极::42OCHu-2-+ 4+e4-e=-=2H22COu+O2↑ (4H2O 电解
4H++4OH-) OH-在哪
总反应式:2Cu2++2H2O=Cu+O2↑+4H+ 一极?
3、电镀
⑴、概念:应用电解原理在某些金属表面镀上一层
其它金属或合金的过程。
⑵、电镀池形成条件
镀件
①、镀件作阴极
-+
镀层金属
②、镀层金属作阳极
③、含镀层金属阳离子 的盐溶液作电解液
⑶、电镀的特点
含镀层金属离子的盐溶液
电镀液的组成及酸碱性保持不变
4、电冶金(冶炼活泼金属钠、镁、铝等)
制取金属钠
电解熔融状态的氯化钠。
第二节:电解池
1、电解质是指在水__溶_液__或_熔_融__状_态__下_能够导 电的化合物。 2、电离是指电解质在____水_溶_液_______或 ____熔_融_____状态下离解成__自_由__移_动__离_子___ 的过程。 3、原电池是_把_化__学_能__转_化_为__电_能_ 的装置 。 4、构成原电池的条件是
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