4.3《电解池》课件(新人教版选修4)

阳极
阴极
氧
氢
气
气
实例
电极反应
浓度 PH 复原 值
Na2SO4
阴极(H+ Na+) :4H ++ 4e- = 2H2 ↑ 阳极(OH- SO42-): 4OH-- 4e- = 2H2O+O2 ↑ 变大
通电 2H2O == 2H2 ↑+O2 ↑
不加 变 H2O
第二组：电解H2SO4
阳极
阴极
氧
氢
气
气
实例
NaOH 阳极(OH- ): 4OH-- 4e- = 2H2O+O2↑
通电
变大
变 大
2H2O == 2H2 ↑+O2 ↑
复原
加 H2O
第三组：电解NaCl
阳极
阴极
氯
氢
气
气
实例
电极反应
浓度 PH 值
阴极(Na+ H+):2H ++ 2e- = H2 ↑ NaCl 阳极(Cl- OH-): 2Cl-- 2e- = Cl 2 ↑
2NaOH +Cl2↑+H2 ↑
电镀应用于铜的电解精练
粗铜板
硫酸铜溶液
纯铜板
电极反应式
电解精练铜原理
阴极（纯铜）: Cu2+ + 2e- = Cu (还原反应)
阳极（粗铜）: Cu - 2e- = Cu2+ (氧化反应)
杂质：Zn - 2e- = Zn2+ Ni-2e- = Ni2+
阳极泥: 相对不活泼的金属以单质的形式沉积在
金属越不活泼,对应阳离子氧化性越强，越容易得电子。
阳极：还原性强的阴离子先失电子
金属（除Pt、Au） > S2－>I－>Br－>Cl－>OH－>含氧酸>F－
金属阳极先放电，离子后放电
第一组：电解CuCl2
阳极
阴极
氯 气
铜
实例
电极反应
CuCl2
阴极(Cu2+ H+)：Cu2++ 2e-=2Cu
阳极:(Cl- OH-) : 2Cl--2 e- =Cl2 ↑ CuCl2 电解 Cu+Cl2 ↑
二、电解原理的应用
1、氯碱工业（电解饱和食盐水以制造烧碱、氯气和氢气的工业）
食盐水中存在的离子：
Na+ 、Cl- 、H+ 、OH-
离子放电顺序： 阳离子 H+ ＞ Na+ 阴离子 Cl- ＞ OH-
电极反应： 阳极 氧化反应 阴极 还原反应
阳极
阴极
Cl- H+ OH- Na+
阳极： 2Cl - －2e- == Cl2↑ 阴极： 2H+ + 2e- == H2 ↑ 总反应： 2NaCl+2H2O 通电
(氧化反应)
惰性电极：石墨、金、铂
活性电极：石墨、金、铂 以外的金属
4、放电顺序：
阴极：氧化性强的阳离子先得电子
Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+（先于H+ 放电） >Pb2+ > Sn2+ +>Fe2+>Zn2+ 浓度大时先于 H+放电 >H+ > Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+ 水中H+先放电
电极反应
浓度 PH 复原 值
H2SO4
阴极(H+ ) :4H ++ 4e- = 2H2 ↑ 阳极(OH- SO42-): 4OH-- 4e- = 2H2O+O2 ↑ 变大
通电 2H2O == 2H2 ↑+O2 ↑
变加 小 H2O
第二组：电解NaOH
阳极
阴极
氧
氢
气
气
实例
电极反应
浓 PH 度值
阴极(H+ Na+) :4H ++ 4e- = 2H2 ↑
注意：电解质先电离后电解；导电过程就是电解过程。 阴极不参与电解反应；活性阳极先于阴离子放电。
e-
阴极
阳离子得电子，放电
氧化性强的先得电子
Cu2+ + 2e- = Cu
H+
(还原反应)
总反应：
电解
CuCl2 Cu +Cl2↑
e- 阳极
阴离子失电子，放电
还原性强的先失电子
OH-
2 Cl- - 2e- = Cl2↑
Ⅳ
Ⅰ与Ⅲ区：电解本身型 如CuCl2
Ⅰ与Ⅳ区：放氢生碱型 如NaCl
Ⅱ与Ⅲ区：放氧生酸型 如CuSO4、AgNO3 Ⅱ与Ⅳ区：电解水型 如Na2SO4、 H2SO4 、NaOH
练习
1、以Fe为阴极 ，Cu为阳极，电解 CuSO4，画出电解池，标出电极名称， 写出电极反应。
2、以Cu为阴极，Ag为阳极，电解 AgNO3，画出电解池，标出电极，写 出电极反应。
浓度 PH 复原 值
减小
增 大
加适量 CuCl2 晶体
第一组：电解HI溶液
阳极
阴极
碘
氢气
实例
电极反应
ZnCl2
阴极( H+)：2H++ 2e-= H2↑ 阳极:(I- ，OH-) : 2I--2 e- =I2
2HI 电解 I2 + H2 ↑
浓度 PH 复原 值
减小 增 大
通入 适量
HI
第二组：电解Na2SO4
制取金属铝
电解熔融状态的氧化铝。
阳极：6O 2- －12e- == 3O2↑ 阴极： 4Al 3+ + 12e- == 4Al
总反应： 2Al2O3(熔融) 通电 4Al + 3O2 ↑ 冰晶石
电解池小结
1、电源、电极、电极反应关系
与电源正极相连
阴离子移向 阳离子移向
阳极 阴极
发生氧化反应 发生还原反应
减小
增 大
电解
2NaCl+2H2O
2NaOH+H2 ↑+Cl2 ↑
复原
通入 适量 HCl
第四组：电解CuSO4
阳极
阴极
氧 气
铜
实例
电极反应
浓 PH 复原 度值
阴极(Cu2+ H+): 2Cu2++ 4e-=2Cu
CuSO4 阳极(SO42- OH-) :4OH-- 4e- = 2H2O+O2 ↑
电解
第三节 电解池
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
[实验4-2]：P79
现象：（1）阴极石墨棒 上逐渐覆盖了一层红色的 铜（2）阳极石墨棒上有 使湿润的碘化钾淀粉试纸 变蓝
一、电解原理
1、电解的概念：使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化 还原反应的过程叫做电解。
2、电解池的概念：把电能转变为化学能的装置，又称电解槽。
3、构成：直流电源、两个电极、电解质溶液或熔融态电解质
2CuSO4+2H2O
2Cu +O2↑+2H2SO4
减 减小 小
加适量 CuO 固体
二、电解质溶液电解规律（惰性电极）
Ⅰ
Ⅱ
阳极：S2- > I- > Br- > Cl- > OH- > 含氧酸根 > F-
阴极：Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+>Zn2+>H+>Al3+>Mg2+>Na+
Ⅲ
电解槽底,形成阳极泥
3、电冶金（使用电解法冶炼像钠、钙、镁、铝等活泼金属的 方法）
制取金属钠
电解熔融状态的氯化钠。
阳极：2Cl - －2e- == Cl2↑ 阴极： 2Na+ + 2e- == 2Na
总反应： 2NaCl(熔融) 通电 2Na + Cl2 ↑
电 解 熔 融 氯 化 钠 制 钠
3、电冶金（使用电解法冶炼像钠、钙、镁、铝等活泼金属的 方法）