电解池第一课时(22张)课件.pptx

1、第1课时 电解原理第三节 电解池钠的工业制取钠的工业制取 金属钠是在金属钠是在18071807年通过年通过电解氢氧化钠电解氢氧化钠制制得的，这个原理应用于工业生产，约在得的，这个原理应用于工业生产，约在18911891年才获得成功。年才获得成功。1921 1921年年电解氯化钠制钠电解氯化钠制钠的工业方法实现的工业方法实现了。由于金属钠在现代技术上得到重要应用，了。由于金属钠在现代技术上得到重要应用，它的产量显著地增加。目前，世界上钠的工它的产量显著地增加。目前，世界上钠的工业生产多数是用电解氯化钠的方法，少数仍业生产多数是用电解氯化钠的方法，少数仍沿用电解氢氧化钠的方法。沿用电解氢氧化钠的方

2、法。电解是将电能转化为化电解是将电能转化为化学能的一种重要方法。学能的一种重要方法。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现象：现象：阳极：阳极：有气泡，有刺有气泡，有刺激性气味，并能使激性气味，并能使 湿润湿润的的KI-淀淀 粉试纸变蓝粉试纸变蓝 阴极：阴极：有银白色固体有银白色固体析出析出阴极阴极阳极阳极氯氯气气钠钠熔融熔融NaCl(Cl2)电极反应式：电极反应式：阳极阳极：阴极阴极：2NaCl 2Na+Cl2 通电通电总反应：总反应：2Cl-2e-Cl2 氧化反应氧化反应2Na+2e

3、-2Na 还原反应还原反应一、电解原理一、电解原理1 1、电解：使电流通过电解质溶液而在阴阳两极发生、电解：使电流通过电解质溶液而在阴阳两极发生氧化还原的过程。氧化还原的过程。2 2、电解池、电解池(电解槽）：借助氧化还原反应，把电解槽）：借助氧化还原反应，把电能电能转化为化学能转化为化学能的装置。的装置。3 3、电极反应：、电极反应：阳极：与电源阳极：与电源正极正极相连的极相连的极阴极：与电源阴极：与电源负极负极相连的极相连的极2Cl2e=Cl2 阳极发生氧化反应阳极发生氧化反应2Na+2e-=2Na 阴极发生还原反应阴极发生还原反应电解过程不仅可以在熔融电解质中进行，也可电解过程不仅可以在

4、熔融电解质中进行，也可以在电解质溶液中进行。以在电解质溶液中进行。实验：实验：用惰性（石墨）电极电解氯化铜溶液用惰性（石墨）电极电解氯化铜溶液现象：现象：阳极：阳极：有气泡，有刺激性有气泡，有刺激性气味，并能使气味，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：阴极：碳棒上有一层红碳棒上有一层红色固体析出色固体析出(Cu)阴极阴极阳极阳极氯氯气气铜铜CuCl2溶液溶液电极反应电极反应:阳极阳极：2Cl-2e-Cl2 氧化反应氧化反应(阳离子移向阴极阳离子移向阴极)阴极阴极：Cu2+2e-Cu 还原反应还原反应(阴离子移向阳极阴离子移向阳极)CuCl2 Cu+Cl2 电解

5、总反应：总反应：氯化铜溶液浓度氯化铜溶液浓度_降低降低电极产物反思电极产物反思为什么不是为什么不是氧气呢？氧气呢？为什么不产为什么不产生氢气呢？生氢气呢？失电子能力：失电子能力：Cl-OH-得电子能力：得电子能力：Cu2+H+放电能力放电次序4 4、电子的流向、电子的流向 负极流出到阴极，再从阳极流到正极。负极流出到阴极，再从阳极流到正极。5 5、离子定向移动的方向、离子定向移动的方向6 6、惰性电极与活性电极、惰性电极与活性电极惰性电极：惰性电极：仅仅导电，不参与反应仅仅导电，不参与反应 如如 铂、金、石墨铂、金、石墨活性电极：活性电极：既可以导电、又可以参与电极既可以导电、又可以参与电极反

6、应反应 除铂、金外的金属。除铂、金外的金属。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阳极氧化，阴极还原分析得出产物根据阳极氧化，阴极还原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离子放电顺序：离子放电顺序：活性材料作电极时：活性材料作电极时：金属在阳极金属在阳极失电子被氧化成阳离子进入溶液。失电子被氧化成阳离子进入溶液。用惰性电极用惰性电极(Pt(Pt、AuAu、石墨等、石墨等)时：时：溶液中阴离子放电，放电顺序是：溶液中阴离子放电，放电顺序是：阳极：阳极：

7、无论是惰性电极还是活性电极都不参无论是惰性电极还是活性电极都不参与电极反应，发生反应的是溶液中的阳离与电极反应，发生反应的是溶液中的阳离子。子。阳离子在阴极上放电顺序是：阳离子在阴极上放电顺序是：阴极阴极:离子放电顺序：离子放电顺序：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值值复原措复原措施施CuCl2 阳极：阳极：2Cl-2 e-=Cl2阴极：阴极：Cu2+2e-=2Cu减小减小增大增大加加CuCl2CuCl2溶液溶液 CuCl2 Cu+Cl2 电解阳极阳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值值复原措复原措施施Na2SO4 实例实

8、例电极反应电极反应 浓度浓度PH值值Na2SO4 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PH值值复原措复原措施施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通入通入HCl气体气体NaCl溶液溶液实例实例电极反应电极反应浓度浓度PH值值复原措复原措施施CuSO4阳极阳极阴极阴极氧氧气气铜铜阳极阳极:4OH-4e-=2

9、H2O+O2 阴极：阴极：Cu2+2e-=Cu减小减小减小减小 加加CuOCuSO4溶液溶液 2CuSO4+2H2O 2Cu+O2+2H2SO4电解 电解规律（惰性电极）小结电解规律（惰性电极）小结 阳极：阳极：S2-I-Br-Cl-OH-含氧酸根含氧酸根 F-与与区：电解本身型区：电解本身型 如如CuClCuCl2 2 、HClHCl与与区：放氢生碱型区：放氢生碱型 如如NaCl与与区：放氧生酸型区：放氧生酸型 如如CuSO4、AgNO3与与区：电解水型区：电解水型 如如NaNa2 2SO4、H2 2SO4 、NaOH阴极：阴极：Ag+Fe3+Cu2+H+Fe2+Zn2+H+Al3+Mg2+

10、Na+电解电解类型类型 举举 例例 电极反应电极反应 溶液溶液pHpH变化变化 溶液复溶液复原方法原方法 物质类别物质类别 实例实例 水水电电解解含氧酸含氧酸H H2 2SOSO4 4 强碱强碱NaOH NaOH 活泼金属的活泼金属的含氧酸盐含氧酸盐 NaNa2 2SOSO4 4 溶溶质质电电解解无氧酸无氧酸 HCl HCl 不活泼金属不活泼金属的无氧酸盐的无氧酸盐 CuClCuCl2 2 溶质和溶质和水同时水同时电解电解活泼金属的活泼金属的无氧酸盐无氧酸盐 NaCl NaCl 不活泼金属不活泼金属的含氧酸盐的含氧酸盐 CuSOCuSO4 4 电解质溶液用电解质溶液用惰性电极惰性电极电解的规律

11、小结：电解的规律小结：阳极：阳极：4OH4OH-4e-4e=O=O2 2+2H+2H2 2O O阴极：阴极：4H4H+4e+4e=2H=2H2 2阳极阳极2Cl2Cl-2e-2e-=Cl=Cl2 2阴极：阴极：2H2H+2e+2e=H=H2 2阳极阳极2Cl2Cl-2e-2e-=Cl=Cl2 2阴极：阴极：CuCu2+2+2e+2e-=Cu=Cu阳极阳极2Cl2Cl-2e-2e=Cl=Cl2 2阴极：阴极：2H2H2 2O+2eO+2e=H=H2 2+2OH+2OH-阳极：阳极：4OH4OH-4e-4e=O=O2 2+2H+2H2 2O O阴极：阴极：2Cu2Cu2+2+4e+4e=2Cu=2

12、Cu减小减小增大增大不变不变增大增大增大增大减小减小H H2 2O OHClHClCuClCuCl2 2 HClHClCuOCuO比较内容比较内容原电池原电池电解池电解池能量转换能量转换能否自发能否自发两两个个电电极极电池内离子电池内离子的迁移方向的迁移方向电子流向电子流向构成条件构成条件化学能转化为电能电能转化为化学能化学能转化为电能电能转化为化学能反应不自发反应不自发反应自发反应自发连接电源的正极，连接电源的正极，作为阳极作为阳极相对活泼的金属相对活泼的金属作为负极作为负极连接电源的负极，连接电源的负极，作为阴极作为阴极相对不活泼的金属相对不活泼的金属或石墨作为正极或石墨作为正极阴离子向阳

13、极迁移，阴离子向阳极迁移，阳离子向阴极迁移阳离子向阴极迁移阴离子向负极迁移，阴离子向负极迁移，阳离子向正极迁移阳离子向正极迁移两个电极、电解质溶液形成闭合回路。两个电极、电解质溶液形成闭合回路。电解池有外电源，原电池无需外电源。电解池有外电源，原电池无需外电源。比比 较：较：氧化反应氧化反应失去电子失去电子还原反应还原反应获得电子获得电子负极负极正极正极负极负极阴极，阴极，阳极阳极正极正极阳极气体的检验阳极气体的检验 O2的检验 Cl2的检验 带火星的木条带火星的木条看气体颜色看气体颜色湿润的淀粉碘化钾试纸湿润的淀粉碘化钾试纸气体通入碘化钾溶液后用四氯气体通入碘化钾溶液后用四氯化碳化碳 萃取萃

14、取此法较为简此法较为简捷方便捷方便1.1.如上图所示，通电后如上图所示，通电后A A极上析出极上析出AgAg，对该装置的有关，对该装置的有关叙述正确的是叙述正确的是（）A.PA.P是电源的正极是电源的正极B.FB.F极上发生的反应为：极上发生的反应为：4OH4OH-4e-4e-=2H=2H2 2O+OO+O2 2C.C.电解时，甲、乙、丙三池中，除电解时，甲、乙、丙三池中，除E E、F F两极外，其余电两极外，其余电极均参加了反应极均参加了反应D.D.通电后，甲池的通电后，甲池的PHPH减小，而乙、丙两池溶液的减小，而乙、丙两池溶液的PHPH不变不变 B 2.为下图所示装置中，为下图所示装置中

15、，a、b都是惰性电极，都是惰性电极，通电一段时间后，通电一段时间后，b极附近溶液呈红色。下极附近溶液呈红色。下列说法正确的是（列说法正确的是（）AX是正极，是正极，Y是负极是负极BX是负极，是负极，Y是正极是正极CCuSO4溶液的溶液的PH值逐渐减小值逐渐减小DCuSO4溶液的溶液的PH值不变值不变a X Y bPtCuCuSO4溶液溶液NaCl和酚酞溶液和酚酞溶液AC 3.用两支惰性电极插入用两支惰性电极插入500mLAgNO3溶液中，溶液中，通电电解。当电解液的通电电解。当电解液的PH值从值从6.0变为变为3.0时时(设电设电解时阴极没有氢气析出，且电解液在电解前后体解时阴极没有氢气析出，且电解液在电解前后体积变化可以忽略积变化可以忽略)，电极上析出银的质量大约是：，电极上析出银的质量大约是：（）A、27mg B、54mg C、108mg D、216mgB