《电解池》优质公开课人教版2.ppt

1、电解池优质公开课人教版2思考思考 观察下面两个装置，判断是否为原电池，若是观察下面两个装置，判断是否为原电池，若是，请描述两电极的现象；若不是，请说明原因。，请描述两电极的现象；若不是，请说明原因。原电池原电池电极电极现象现象铁棒铁棒石墨棒石墨棒铁棒不断溶解铁棒不断溶解石墨棒上附有红色物质石墨棒上附有红色物质不是原不是原电池电池FeCCuCl2溶液溶液CCCuCl2溶液溶液实验探究实验探究CC阳阳极极阴阴极极CuCl2溶液溶液实验步骤：实验步骤：1、用导线将两根石墨棒与直用导线将两根石墨棒与直流电源的正、负极相连；流电源的正、负极相连；2、往往U型管中注入型管中注入CuCl2溶液溶液至液面离至

2、液面离U型管管口约型管管口约2cm处；处；3、插入两根石墨棒作电极；插入两根石墨棒作电极；4、接通直流电源，仔细观察接通直流电源，仔细观察两电极的实验现象。两电极的实验现象。阳极：阳极：与直流电源正极相连的电极与直流电源正极相连的电极阴极：阴极：与直流电源负极相连的电极与直流电源负极相连的电极实验探究实验探究CC阳阳极极阴阴极极CuCl2溶液溶液实验步骤：实验步骤：1、用导线将两根石墨棒与直用导线将两根石墨棒与直流电源的正、负极相连；流电源的正、负极相连；2、往往U型管中注入型管中注入CuCl2溶液溶液至液面离至液面离U型管管口约型管管口约2cm处；处；3、插入两根石墨棒作电极；插入两根石墨棒

3、作电极；4、接通直流电源，仔细观察接通直流电源，仔细观察并记录两电极的实验现象。并记录两电极的实验现象。注意事项：注意事项：保证两电极与保证两电极与U型管中的型管中的CuCl2溶液接触；溶液接触；接通直流电源后，两电极不能互相接触。接通直流电源后，两电极不能互相接触。实验探究实验探究CC电极电极实验现象实验现象阳极阳极阴极阴极阳阳极极阴阴极极CuCl2溶液溶液实验结论实验结论有有_生成生成有有_生成生成Cl2Cu有气泡产生，气体能使湿润有气泡产生，气体能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝的碘化钾淀粉试纸变蓝石墨棒底部有一层红色物质石墨棒底部有一层红色物质思考与交流思考与交流1、在、在CuCl2溶液中存

4、在哪些阴、阳离子？是由什么溶液中存在哪些阴、阳离子？是由什么物质电离产生？物质电离产生？2、通电前，这些阴、阳离子如何运动？、通电前，这些阴、阳离子如何运动？3、通电后，这些阴、阳离子如何运动？、通电后，这些阴、阳离子如何运动？4、阴、阳离子的定向运动：、阴、阳离子的定向运动：CuCl2=Cu2+2Cl-H2O H+OH-自由运动自由运动定向运动定向运动阴离子（阴离子（Cl-、OH-）向）向_极移动；极移动；阳离子（阳离子（Cu2+、H+）向）向_极移动。极移动。阳阳阴阴阳极产生阳极产生Cl2：由于由于Cl-向向_极移动，极移动，_电子，发生电子，发生_反应反应阴极产生阴极产生Cu：由于由于C

5、u2+向向_极移动，极移动，_电子，发生电子，发生_反应反应阳阳失去失去氧化氧化阴阴得到得到还原还原电解池电解池(或电解槽或电解槽)CC阳阳极极阴阴极极 阳极：阳极：2Cl-2e-Cl2(氧化反应氧化反应)阴极：阴极：Cu2+2e-Cu (还原反应还原反应)总反应：总反应：电解：电解：电解池（或电解槽）：电解池（或电解槽）：使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引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起氧化还原反应的过程把电能转化为化学能的装置把电能转化为化学能的装置电解CuCl2溶液溶液CuCl2 Cu+Cl2思考与交流：思考与交流：电解电解CuCl2溶液时，电子、阴阳离子的流

6、动方向溶液时，电子、阴阳离子的流动方向如何？如何？电子从电源的电子从电源的_极流出，沿导线流入电解池的极流出，沿导线流入电解池的_极，阳离子向极，阳离子向_极移动，在阴极表面极移动，在阴极表面_电子，阴离子电子，阴离子向向_极移动，在阳极表面极移动，在阳极表面_电子，电子再从电解池的电子，电子再从电解池的_极流出，并沿导线流回电源的极流出，并沿导线流回电源的_极。极。负负阴阴阳阳正正阴阴阳阳得到得到失去失去思考与交流思考与交流CC阳阳极极阴阴极极CuCl2溶液溶液 为什么在此实验中，只有为什么在此实验中，只有Cu2+、Cl-参加电极反应，而参加电极反应，而H+、OH-却没有却没有呢？呢？阳极：

7、阴离子的还原性（失电子能力）阳极：阴离子的还原性（失电子能力）阴极：阳离子的氧化性（得电子能力）阴极：阳离子的氧化性（得电子能力）Cl-OH-Cu2+H+放电顺序放电顺序 阳极的电极反应阳极的电极反应还原性越强的阴离子优先在阳极放电（失电子）还原性越强的阴离子优先在阳极放电（失电子）阴极的电极反应阴极的电极反应氧化性越强的阳离子优先在阴极放电（得电子）氧化性越强的阳离子优先在阴极放电（得电子）S2-I-Cl-OH-含氧酸根含氧酸根(如，如，SO42-)Ag+Cu2+H+Pb2+Fe2+Zn2+Al3+Na+K+（与电极材料有关（与电极材料有关)活泼电极活泼电极（与电极材料无关（与电极材料无关)

8、Fe 2e =Fe2+4、接通直流电源，仔细观察两电极的实验现象。阳极:4OH-4e-2H2O+O2 Cu2+2e CuS2-I-Cl-OH-含氧酸根(如，SO42-)不变，但不是精炼铜了，而叫电镀铜。（1）若X、Y都是惰性电极，a是AgNO3溶液，则 电解池中X极上的电极反应为 。2、通电前，这些阴、阳离子如何运动？2、往U型管中注入CuCl2溶液至液面离U型管管口约2cm处；是最强有力的氧化还原的手段。如下图所示装置中，属于电解池的有()2H+2e H2电镀液含有镀层金属离子的溶液电极反应2H2O+4Ag+4Ag+O2+4H+冶炼活泼金属 K Al（2）若X是铜，Y是惰性电极，a是AgNO

9、3溶液，则 电解池中X极上的电极反应为 。是最强有力的氧化还原的手段。2H2O 2H2 +O2 如下图所示装置中，属于电解池的有()2HCl H2 +Cl2 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、阴极还原阳极氧化、阴极还原分析得出产物分析得出产物判断阴阳两极附近离子判断阴阳两极附近离子种类及离子放电顺序种类及离子放电顺序先电离先电离后电解后电解16电解规律电解规律阴极阴极阳极阳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PH值值复原复原 阳极：阳极：2Cl-2 e-=Cl2阴极：阴极：2H+2e-=2H2减小减小增

10、大增大HClHCl溶液溶液 2HCl H2 +Cl2 电解电解（电解本身型）（电解本身型）HCl阳阳极极阴极阴极氧氧气气氢氢气气实例实例电极反应电极反应 浓度浓度PH值值复原复原Na2SO4 实例实例电极反应电极反应 浓度浓度PH值值复原复原 阳极阳极:4OH-4e-2H2O+O2 阴极阴极:4H+4e-2H2 变大变大不不变变 加加H2ONa2SO4溶液溶液2H2O 2H2 +O2 电解（电解水型）（电解水型）实例电极反应浓度PH值复原CuSO4阳极阳极阴极阴极氧氧气气铜铜阳极阳极:4OH-4e-2H2O+O2 阴极：阴极：Cu2+2e-Cu减小减小减小减小 加加CuOCuSO4溶液溶液 2

11、CuSO4+2H2O 2Cu+O2+2H2SO4电解（放氧生酸型）（放氧生酸型）试写出以铜棒作电极电解饱和试写出以铜棒作电极电解饱和CuCl2溶液的电极反应式：溶液的电极反应式：阳极阳极(Cu)：阴极阴极(Cu)：Cu 2e Cu2+Cu2+2e Cu 换成换成铁棒铁棒做两极呢？做两极呢？思考与交流思考与交流如下图所示装置中，属于电解池的有如下图所示装置中，属于电解池的有()DCCCuSO4(aq)A酒精酒精 B CCCuSO4(aq)C玻玻璃璃玻玻璃璃稀稀H2SO4 DCC电解池的构成条件有哪些？电解池的构成条件有哪些？电解池的构成条件电解池的构成条件CCCuCl2溶液溶液电解池的构成条件：

12、电解池的构成条件：外接直流电源；外接直流电源；两个电极；两个电极；电解质溶液或熔融电解质；电解质溶液或熔融电解质；形成闭合回路。形成闭合回路。（两个电极必须能（两个电极必须能导电导电，电极材，电极材料可以相同也可以不相同）料可以相同也可以不相同）第二课时电解原理的应用：第二课时电解原理的应用：1、电解饱和食盐水、电解饱和食盐水NaCl=Na+ClH2O=H+OH阴极：阴极：阳极：阳极：2Cl 2e Cl22H+2e H22NaCl+2H2O =2NaOH+H2+Cl2总反应：总反应：通电通电阳极产物和阴极产物能接触吗？阳极产物和阴极产物能接触吗？阳极产物阳极产物Cl2和阴极产物和阴极产物NaO

13、H如何如何检验检验？阳极：阳极：使湿润的使湿润的KI-淀粉试纸淀粉试纸变蓝变蓝。阴极：阴极：滴入酚酞，溶液滴入酚酞，溶液 变红变红离子交换膜！离子交换膜！+Cl2Cl2ClH2Na+H+OH淡盐水淡盐水NaOH溶液溶液精制饱和精制饱和NaCl溶液溶液H2O（含少量（含少量NaOH）阳离子交换膜阳离子交换膜（只允许（只允许Na+通通过）过）阳阳 极极金属钛金属钛网网阴阴 极极碳钢网碳钢网阳阳极极室室阴阴极极室室电解饱和食盐水的原理示意图电解饱和食盐水的原理示意图101.a、b哪一极为正极？哪一极为正极？2.若要给铁叉镀锌，若要给铁叉镀锌，a极选用什么材料？极选用什么材料？选择何种溶液？选择何种溶

14、液？思考思考:e-阳极阳极阴极阴极2、电镀电镀 定义：定义：利用利用电解原理电解原理在某些金属的表面镀上一在某些金属的表面镀上一薄层其它薄层其它金属金属或是或是合金合金的方法。的方法。电镀材料的选择：电镀材料的选择：阴极阴极镀件镀件阳极阳极镀层金属镀层金属 电镀液电镀液含有镀层金属离子的溶含有镀层金属离子的溶液液 装置：装置：铜铜镀件镀件CuSO4溶液溶液阳极阳极阴极阴极（电镀铜）（电镀铜）阳极：阳极：阴极：阴极：Cu 2e =Cu2+Cu2+2e =Cu 电镀的特点：电镀的特点：电镀液电镀液的浓度基本不变。的浓度基本不变。阳极参加反应的电解，阳极参加反应的电解，3、铜的电解精炼铜的电解精炼粗

15、铜：含杂质（粗铜：含杂质（Zn、Fe、Ni、Ag、Au 等）等）阳极：阳极：Zn 2e =Zn2+Fe 2e =Fe2+Ni 2e =Ni2+Cu 2e =Cu2+Zn Fe Ni CuAg Au 阴极：阴极：阳极泥阳极泥思考：电解完后，思考：电解完后，CuSO4溶液的浓度有何变化？溶液的浓度有何变化？粗铜粗铜纯铜纯铜硫酸铜溶液硫酸铜溶液阳极阳极阴极阴极Cu2+2e =Cu变小。变小。若把阴极若把阴极纯铜纯铜换成换成铁棒铁棒，电解过程变吗？电解过程变吗？不变，但不是精炼铜了，而叫电镀铜。不变，但不是精炼铜了，而叫电镀铜。4、电冶金、电冶金冶炼活泼金属冶炼活泼金属 K Al AlCl3？MgO？

16、为什么不电解钠、镁、铝的盐溶液？为什么不电解钠、镁、铝的盐溶液？2Al2O3(熔融熔融)=4Al+3O2通电通电MgCl2(熔融熔融)=Mg+Cl22NaCl(熔融熔融)=2Na+Cl2通电通电通电通电冰晶石冰晶石结论：结论：电解法是冶炼金属的一种重要方法，电解法是冶炼金属的一种重要方法，是是最强有力的氧化还原最强有力的氧化还原的手段。的手段。2、电解原理在化学工业中有广泛应用。、电解原理在化学工业中有广泛应用。右图表示一个电解池，装有电解液右图表示一个电解池，装有电解液a；X、Y是两块电极板，通过导线与直流电源相是两块电极板，通过导线与直流电源相连。请回答以下问题：连。请回答以下问题：（1）

17、若若X、Y都是惰性电极，都是惰性电极，a是是AgNO3溶液，则溶液，则 电解池中电解池中X极上的电极反应极上的电极反应为为 。在。在X极附近极附近观察到的现象是观察到的现象是 。Y电极上的电极反应式电极上的电极反应式为为 。电池反应方程式为电池反应方程式为 。（2）若若X是铜，是铜，Y是惰性电极，是惰性电极，a是是AgNO3溶液，则溶液，则 电解池电解池中中X极上的电极反应为极上的电极反应为 。Y电极上的电极反应式为电极上的电极反应式为 。电池反应方程式为电池反应方程式为 。+阴极阴极阳极阳极4OH 4e2H2O+O2冒气泡冒气泡4Ag+4e 4Ag 2H2O+4Ag+4Ag+O2+4H+通电

18、通电Cu 2e Cu2+2Ag+2e 2Ag 2Ag+Cu 2Ag+Cu2+通电通电电镀液含有镀层金属离子的溶液电池反应方程式为 。Cu2+2e =Cu阳极：2Cl-2e-Cl2(氧化反应)根据阳极氧化、阴极还原分析得出产物Cu 2e =Cu2+阳极:4OH-4e-2H2O+O2 电镀液的浓度基本不变。2、通电前，这些阴、阳离子如何运动？阳极：2Cl-2e-Cl2(氧化反应)阳极:4OH-4e-2H2O+O2 4、阴、阳离子的定向运动：不变，但不是精炼铜了，而叫电镀铜。电镀液含有镀层金属离子的溶液2HCl H2 +Cl2 观察下面两个装置，判断是否为原电池，若是，请描述两电极的现象；有气泡产生

19、，气体能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝4、接通直流电源，仔细观察并记录两电极的实验现象。由于Cl-向_极移动，_电子，发生_反应2H2O 2H2 +O2 2H+2e H2电解池与原电池的对比电解池与原电池的对比电解池电解池原电池原电池电极名称电极名称_极极(与电源正极相与电源正极相连连)_极极(与电源负极相与电源负极相连连)_极极(电子流出的电电子流出的电极极)_极极(电子流入的电电子流入的电极极)电极反应类型电极反应类型离子运动方向离子运动方向阳离子移向阳离子移向_极极阴离子移向阴离子移向_极极阳离子移向阳离子移向_极极阴离子移向阴离子移向_极极能量转变能量转变_能转化为能转化为_能能_能转化为能转化为_能能反应是否自发反应是否自发进行进行负负阴阴阳阳正正氧化反应氧化反应 还原反应还原反应 氧化反应氧化反应 还原反应还原反应正正负负阴阴阳阳电电化学化学化学化学电电非自发非自发自发自发