优质课课件电解池原理与应用
电解池
将电能转变成化学能的装置。非 自发的氧化还原反应 ①两电极接直流电源 ②电极插入电解质溶液 ③形成闭合回路 阳极:电源正极相连 阴极:电源负极相连
阳极:氧化反应 阴极:还原反应
怎样区分原电池、电解池?
例题1.下列装置中属于原电池的是 ( B ) 属于电解池的是 ( C D )
稀硫酸 A
稀硫酸 B
稀硫酸 C
稀硫酸 D
原电池、电解池的区分关键看是否有外接电源;
练习
• 分析下图,哪个是原电池,哪个是电解池。
6.电解原理的应用
(1)氯碱工业——电解饱和食盐水
总反应:2NaCl+2H2O==2NaOH+ Cl2↑ + H2↑
电解
(2)活泼金属的冶炼
钠的制取
总反应式 :
通电 2NaCl 2Na+Cl2↑
构成电解池有什么条件?
构成条件: 与外加电源相连的两个电极 有电解质溶液 形成闭合回路
电解氯化铜溶液微观模拟
在U形管中加入饱和氯化铜溶液,用 石墨棒作电极,接通电源,电解数分 钟后,观察现象。 有铜析出 (1)接电源负极的石墨棒上有________ , 2+ + 2e- = Cu Cu 电极反应为________。 有Cl2放出 (2)接电源正极的石墨棒上有________ , - - 2e- = Cl 2Cl 电极反应为________。 2 CuCl2 == Cu + Cl2 ↑ (3)电解反应的化学方程式________。 (4)在上述电解反应中,被氧化的物质是____, CuCl2 CuCl2 被还原的物质是____。
阳极: Zn -2e-=Zn2+ Ni -2e-=Ni2+ 阴极: Cu2+ +2e-=Cu
长时间电解后必须补充电解液
要点一:原电池、电解池、电镀池的比较
原电池 化学能转变成电能的 定义 装置。 电解池 将电能转变成化学能 的装置。 ①两电极接直流电源 ②电极插入电解质溶 液 ③形成闭合回路 电镀池 应用电解原理在某些金属 表面镀上一层其它金属的 装置。 ①镀层金属接电源正极, 待镀金属接电源负极 ②电镀液须含有镀层金属 的离子
(2) 电镀池的形成条件
阴极:待镀金属制品 阳极:镀层金属 电镀液:含有镀层金属阳离子的可溶性盐溶液
电解精炼铜的原理示意图:
e
纯铜
Cu2+
2+ Cu Cu
- - +
粗铜
2+ Cu Cu 2+ Cu2+ Cu Cu 2+ Cu Cu 2+ Cu Cu 2+ Cu Cu
OHSO42SO42SO42-
Cu2+ Cu2+
Fe2+
Cu2+
Cu2+
e-
e-
H+
Fe
Fe2+
Ag
Ag Au
Ag Au
纯铜作阴极,粗铜作阳极;硫酸铜溶液作电解液
(4)铜的电解精炼 ⑴粗铜所含的杂质
Zn、Fe、Ni、Ag、Au等
纯铜
-
+
粗铜
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 Fe-2e-=Fe2+ Cu-2e-=Cu2+
分析电解反应的一般思路
判断电解池的阴、阳极 溶液中存在的离子 离子的移动方向及放电顺序 两极上的电极反应
记 笔 记
电解Na2SO4溶液的分析
(5)比较电解饱和氯化钠溶液与电解饱和氯化铜溶液,
有什么不同?为什么? 因参与电解的微粒不同。
4. 电极的判断
阳极:与电源正极相连, 电子流出,发生氧化反应
e- 阴极 C
e- 阳极 C
阴极:与电源负极相连, 电子流入,发生还原反应
电解质溶液
5. 电子、离子的流向
电子从阳极通过电源流向阴极
阳离子在电解质溶液中移向阴极
选修4第四章第三节
电解池的原理
一.电解原理及电解池
1.电解:使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起
氧化还原反应的过程.
2.电解池:借助于电流引起氧化还原反应的装置, 即把 电能转化为化学能的装置叫电解池或电解槽 3.电极名称和电极反应 与电源负极相连的电极叫阴极,阴极上发生还原反应。 与电源正极相连的电极叫阳极,阳极上发生氧化反应。
形成 ①活动性不同两电极 ②电解质溶液 条件 ③形成闭合回路
电极 负极:较活泼金属; 阳极:电源正极相连 正极:较不活泼金属( 名称 或能导电的非金属等) 阴极:电源负极相连
电极 负极:氧化反应 反应 正极:还原反应
阳极:氧化反应 阴极:还原反应
阳极:镀层金属; 阴极:镀件
阳极:氧化反应 阴极:还原反应
阴离子在电解质溶液中移向阳极
比较原电池、电解池的异同点。
原电池、电解池的比较
原电池
定义 形成 条件 电极 名称 电极 反应
化学能转变成电能的装置。 自发的氧化还原反应
①活动性不同两电极 ②电解质溶液 ③形成闭合回路 负极:较活泼金属; 正极:较不活泼金属(或能导电 的非金属等) 负极:氧化反应 正极:还原反应
7.电极产物的判断及电极反应的书写
• 阳极:先看电极后看溶液
(1) 活泼金属电极:金属电极失电子(除金和铂)
(2) 惰性电极:溶液中阴离子失去电子, 失电子能力为: S2- >I - >Br - >Cl - >OH - >含氧酸根>F• 阴极: 溶液中阳离子得电子,得电子能力为: Ag+ > Fe3+ > Cu2+ > H+ (酸)> Pb2+ > Sn2+ > Fe2+ > Zn2+ > H+ (水) > Al3+ > Mg2+ >……
MgCl2
2Al2O3
镁的制取
总反应式 :
通电 Mg+Cl ↑ 2 通电 2Al+3O ↑ 2源自铝的制取总反应式 :
(3)电镀
实验现象
铜 镀件
反应方程式
Cu-2e-= Cu2+
阳极: 铜变小
阴极: 有红色固体产生
Cu2++2e-=Cu
氯化铜溶液
电镀液的组成及酸碱性不会变化
(3)电镀
(1) 电镀是利用电解原理在某些镀件上镀上 一层其他金属或合金的过程,是电解的一 个重要应用。
离子放电规律 得 电子,发生____ 阴极: ___ 还原反应,离子 _____越强,反应越容易。 氧化性 常见阳离子放电顺序:
Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+
氧化反应,离子 阳极:___ 失 电子,发生____ _____越强,反应越容易。 还原性 ①当阳极为惰性电极(石墨、铂、金)时,常见 阴离子放电顺序: S2- > I- > Br- > Cl- > OH- > 含氧酸根 > F-