第三节 电解池(上课1)
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总反应式:2Cu2++2H2O=Cu+O2↑+4H+ 一极? 【方法小结】
想一想,H+应该 在哪一极生成?
电解
该自己独立思考啦!
(1)AgNO3溶液
阳极:4OH--4e-=2H2O+O2↑(4H2O=4H++4OH-)
你也写对 了吗?
练习:以石墨作电极,电解下列溶液,写出电极 反应及电解总反应式。
阴极:4Ag++4e-=4Ag↓
总反应式:4Ag++2H2O===4Ag
通电
↓ +O2 ↑+4H+
(2)Na2SO 溶液 4 -
阳极:4OH -4e =2H2O+O2↑(4H2O=4H++4OH-) 阴极:4H++4e-=2H2 ↑
通电
总反应式:2H2O===O2 ↑+2H2 ↑
课后作业-归纳与比较
第一组:HCl、CuCl2 第二组:NaCl、CuSO4
第三组:Na2SO4、H2SO4、NaOH
电解规律(惰性电极)小结
离子放电顺序: 阴离子失去电子而阳离子得到电子的过程叫放电。 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+
知识点2:电解原理
1、电解概念: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、装置名称: 将电能转变为化学能的装置叫做 电解池或电解槽 3、构成条件: (1)直流电源; (2)两个电极: 阳极(和原电池正极相连的一极)—发生氧化反应; 阴极(和原电池负极相连的一极)—发生还原反应 (3)电解质溶液或熔融电解质 (4) 闭合回路
b:决定于离子浓度
惰性电极与活性电极:
(实验事实)
惰性电极(铂、金、石墨):仅仅导电,不参与反应
活性电极(除铂、金外的金属):既可以导电、又可以参与电 极反应
[例]以石墨碳棒为电极,请写出分别电解下列溶液时 , 阴极区又有哪些离子? 在阴、阳两极上发生的电极反应式及总的化学方程式。 3、哪个离子先放电? (1)NaCl溶液: 阳极:2Cl--2e-=Cl ↑
第四章
电化学基础
第三节 电解池
氢 气
氧 气
—
电解 电解水 :2 H2O 2 H2 + O2
+
原理分析-我们来一起想一想
1、纯水中有哪些微粒?
H2O H+ + OH-
H+、OH-、H2O 2、在接通电源时,哪极电势高,微粒如何运动? H+向负极移动、OH-向正极移动。
3、H2是怎么产生的?O2又会是如何产生的? H+ →H2↑
实质
OH- →O2↑
4OH--4e-=O2↑+2H2O
2H++2e-=H2↑
(发生还原反应-阴极) (发生氧化反应-阳极)
知识点1:实践探究
1、向氯化铜溶液中通入直流电
A:理论先行 思考1:氯化铜溶液中含有哪些微粒?
阳离子:Cu2+ H+ H2O CuCl2= Cu2++2ClH+ + OH-
阴离子:Cl- OH-
2
1、溶液中哪些微粒? 想一想、做做看 2、阳极区有哪些离子?
阴极:2H++2e-=H2↑(2H2O
电解
2H++2OH-)
总反应方程式:2Cl-+2H2O=Cl2↑+H2↑+2OH(2)CuSO4溶液: 阳极:4OH--4e-=2H2O+O2↑ (4H2O 4H++4OH-) 阴极:2Cu2+ +4e =2Cu OH-在哪
Ⅲ Ⅰ与Ⅲ区:电解本身型 Ⅰ与Ⅳ区:放氢生碱型 Ⅱ与Ⅲ区:放氧生酸型 Ⅱ与Ⅳ区:电解水型 Ⅳ 如CuCl2 、HCl 如NaCl 如CuSO4、AgNO3 如Na2SO4、H2SO4 、NaOH
用惰性电极电解电解质溶液的规律小结:
电解 类型 溶剂 电解
举例
物质类别 含氧酸 强碱 实例 H2SO4 NaOH
知识点2:电解原理
4、电解产物:
(反思)
a:决定于放电能力
水电离产生时浓度 极小
(在阳极)
+ 3+ 2+ + 2+ 2+ 2+ 2+ 阳离子: Ag >Fe >Cu >H (酸)>Pb >Sn >Fe >Zn >( (在阴极) H+)> Al3+>Mg2+>Na+>Ca+>K+ - - - 阴离子: 2S > I >Br >Cl >OH >含氧酸根>F-
思考2:在通电时这些微粒各向什么区移动?
Cu2+ H+向阴极区移动; Cl- OH-向阳极区移动
思考3:猜想在通电时在阳极和阴极各会发生 什么样的电极反应?产物可能是哪些?
阴极区: Cu2+→Cu 阳极区: Cl-→Cl2↑ H+→H2↑ OH-→O2↑
知识点1:实践探究
1、向氯化铜溶液中通入直流电
1、原电池与电解池的比较
内容 原电池 电解池
电极名称
电极反应 电子移动 方向 能量转变 反应是否 自发发生
课后作业-归纳与比较
2、电离与电解的比较
电离
电解
完成的 条件 过程及 特点 以氯化 铜为例 相互 联系
课后作业-训练与思考
3、以碳棒为电极,电解下列物质的水溶液时,在阴、 阳两极上分别是什么离子放电?总结有什么特点或规律?
B:实践检验 实验:将两根石墨棒分别跟直流电源的正极和负
极连接,浸入U型管的CuCl2溶液中 ,再接通12V 直流电,观察现象。约3~5min后切断电源。
阴极--- 有红色的固体 阳极--- 有气泡产生 阴极--阳极---
现象 解释
Cu
O2? Cl2?
如何检验?
Cu2++2e-
= Cu 2Cl--2e- = Cl2↑
阳极:2Cl—-2e—=Cl2↑ 阴极:Cu2++2e—=Cu
HCl
CuCl2
溶质 溶剂 同时 电解
活泼金属的 无氧酸盐
通电 总反应式:2Cl-+Cu2+ === Cl2 ↑ +Cu
实践Байду номын сангаас究: 1、向氯化铜溶液中通入直流电
离子定向移动的方向: 阳离子向 阴极移动, 阴离子向 阳极移动.
电子的流向: 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。(注:电子只 在外电路定向移动,不能从溶液中移动)
Na2SO4
电极反应
_ _
活泼金属的 含氧酸盐 无氧酸
不活泼金属的 无氧酸盐
阳极:4OH - 4e =O2↑+2H2O 阴极:4H++4e—=2H2↑
溶液 pH 变化 减小 增大 不变 增大
增大
溶液 复原 方法
H2O
溶质 电解
HCl
CuCl2
阳极:2Cl—-2e—=Cl2↑ 阴极:2H++2e—=H2↑