电能转化为化学能电解课件.ppt

1、2011.1.15 孙美琪厦门大学附属科技中学厦门大学附属科技中学一、电解原理一、电解原理（以电解氯化钠为例）（以电解氯化钠为例）实验：实验：用惰性（石墨）电极电解熔融的氯化钠用惰性（石墨）电极电解熔融的氯化钠阴极阴极阳极阳极氯氯气气钠钠熔融熔融NaCl 现象：现象：阳极：有黄绿色气阳极：有黄绿色气体，有刺激性气味，体，有刺激性气味，并能使并能使 湿润的湿润的KI-淀淀 粉试纸变蓝（粉试纸变蓝（Cl2)阴极：有金属阴极：有金属钠钠析出析出实验分析：实验分析：通电前：通电前：分析熔融电解质中的离子情况分析熔融电解质中的离子情况 阳离子阳离子：Na+阴离子阴离子：Cl-做无规则运动做无规则运动（2

2、）判断电极产物并书写电极反应）判断电极产物并书写电极反应:阳离子移向阴极放电，阴离子移向阳极放电阳离子移向阴极放电，阴离子移向阳极放电 阳极阳极：2Cl-Cl2+2e-氧化反应氧化反应 阴极阴极：2Na+2e-2Na 还原反应还原反应总式：总式：2NaCl 2Na+Cl2 通电通电后：通电后：（必须直流电）（必须直流电）（1）确定电极名称：）确定电极名称：阳极阳极（接电源正极）（接电源正极）阴极阴极（接电源负极）（接电源负极）与电极材料无关与电极材料无关 电解：电解：在直流电的作用下，电在直流电的作用下，电解质在两电极上分别发生氧化解质在两电极上分别发生氧化反应和还原反应的过程。反应和还原反应

3、的过程。电解池：电解池：将电能转化为化学能的装置将电能转化为化学能的装置阴极阴极阳极阳极电解池：电解池：将电能转化为化学能的装置将电能转化为化学能的装置电子的流向电子的流向:电子从外加电源的负极流出，流到电解池电子从外加电源的负极流出，流到电解池的阴极，再从阳极流回电源正极。的阴极，再从阳极流回电源正极。（注：电子只在外电路定向移动，不能从溶液中移动）（注：电子只在外电路定向移动，不能从溶液中移动）阴阴极极阳阳极极阳离子阳离子阴离子阴离子得得电电子子还还原原反反应应失失电电子子氧氧化化反反应应离子定向移动的方向离子定向移动的方向:阳离子阳离子向向 阴极阴极移动移动,阴离子阴离子向向 阳极阳极移

4、动移动.分析电解反应的一般思路：分析电解反应的一般思路：明确溶液中存在哪些离子明确溶液中存在哪些离子根据根据阳极氧化阳极氧化，阴极还原阴极还原分析得出产物分析得出产物阴阳两极附近有哪些离子阴阳两极附近有哪些离子K+Ca2+Na+Mg2+Al3+（H+水中）Zn2+Fe2+Pb2+H+（酸中）Cu2+Hg2+Ag+阳离子放电能力（得电子能力）逐渐增强阳离子放电能力（得电子能力）逐渐增强（Fe Cu Ag等金属）等金属）S2-I Br Cl OH 含氧酸根含氧酸根阴离子放电（失电子）能力：阴离子放电（失电子）能力：逐渐减弱逐渐减弱阳极阳极阴极阴极氯氯气气氢氢气气实例实例电极反应电极反应 浓度浓度P

5、H值值复原复原NaCl 阳极阳极:2Cl-2e-Cl 2阴极阴极:2H+2e-H2 2NaCl+2H2O 2NaOH+H2 +Cl2 电解减小减小增增大大 加加HClNaCl溶液溶液 电解原理的应用电解原理的应用电解规律阴极阴极阳极阳极氯氯气气铜铜实例实例电极反应电极反应 浓度浓度PH值值复原复原CuCl2 阳极：阳极：2Cl-2 e-=Cl2阴极：阴极：Cu2+2e-=2Cu减小减小减小减小CuCl2CuCl2溶液溶液 CuCl2 Cu+Cl2 电解+-铁片铁片铜片铜片 电镀液电镀液(CuSO4溶液溶液)阴极：阴极：Cu2+2e-=Cu （还原反应）（还原反应）阳极：阳极：Cu 2e-=Cu

6、2+（氧化反应）（氧化反应）特征特征被镀件作阴极，镀层金属作阳极被镀件作阴极，镀层金属作阳极阳极金属与电解质溶液中的阳离子相同阳极金属与电解质溶液中的阳离子相同电电镀镀液液CuSO4的浓度基本不变的浓度基本不变3、电镀铜、电镀铜电镀的定义：电镀的定义：电镀的意义：电镀的意义：+-纯铜纯铜粗铜粗铜 电解液电解液(CuSO4溶液溶液)阴极：阴极：Cu2+2e-=Cu （还原反应）（还原反应）阳极：阳极：Cu 2e-=Cu2+（氧化反应）（氧化反应）特征特征纯铜作阴极，粗铜作阳极纯铜作阴极，粗铜作阳极阳极主要金属与电解质中的阳离子相同阳极主要金属与电解质中的阳离子相同电解液电解液CuSO4的浓度基本不变，有杂质离子的浓度基本不变，有杂质离子Zn2+、Fe2+、Ni2+2、精炼铜、精炼铜阳极还包含阳极还包含Zn、Fe、Ni失电子，且比失电子，且比Cu先失电子先失电子