电解原理及其应用最终第一课时
2023年高三化学教案电解原理及其应用(精选3篇)
2023年高三化学教案电解原理及其应用(精选3篇)教案一:电解原理及其应用——电解反应的基本概念和电解质溶液的导电性质学习目标:1. 了解电解反应的基本概念和原理。
2. 掌握电解质溶液的导电性质及其影响因素。
3. 了解电解质在电解过程中的应用。
教学重点:1. 电解反应的基本概念和原理。
2. 电解质溶液的导电性质及其影响因素。
教学难点:1. 电解质在电解过程中的应用。
教学准备:1. 教材:高中化学教材。
2. 实验器材:电解槽、电池、导线、电极等。
3. 实验药品:NaCl溶液、CuSO4溶液等。
教学过程:Step 1:导入(5分钟)通过展示一个电解槽和电极的图片,引起学生对电解的兴趣,激发学生对电解的好奇心。
Step 2:讲解电解反应的基本概念和原理(15分钟)1. 什么是电解反应?电解反应是指在电解质溶液中,通过外加电压,使金属离子得以向阴极还原,非金属离子得以向阳极氧化的过程。
2. 电解质溶液的导电性质:电解质溶液能够导电的原因是其中存在可自由移动的离子。
电解质溶液的导电性与溶液中电解质的浓度和离子的迁移速度有关。
Step 3:讨论电解质溶液导电性质及其影响因素(20分钟)1. 为什么纯水不导电?纯水中几乎没有带电离子,所以不具备导电性。
2. 为什么强电解质溶液导电能力强于弱电解质溶液?强电解质溶液中大部分离子已经离解,能够自由移动,故具有较强的导电能力。
3. 电解质溶液的导电能力与溶液中电解质的浓度和离子的迁移速度有关。
Step 4:介绍电解质在实际应用中的一些例子(10分钟)1. 化学电镀:通过电解质溶液中的金属离子,将金属镀在电镀物体的表面。
2. 电解水制氢:通过电解水,将水分解为氧气和氢气。
3. 盐的电解法制取氯气:通过盐水电解,将氯气从盐水中分离出来。
Step 5:实验演示(15分钟)进行一个电解实验,例如电解CuSO4溶液,观察电极上的变化,通过实验充实学生对电解反应的理解。
Step 6:小结(5分钟)总结电解反应的基本概念和原理,以及电解质溶液的导电性质及其影响因素。
电解原理及其应用
⒈通电前,两只石墨电极表面有什么现象? 实验证明,CuCl2溶液在直流电的作用下,在导电的 ⒉合上开关,电极表面有什么现象? 同时,CuCl2本身发生了化学变化,分解为Cu和Cl ⒊关闭电源,取出阴极C棒,观察表面的现象? 2。
一、电解:
直流电
⒈电解: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 2.电解池:把电能转化为化学能的装置。 借助于电流引起氧化—还原反应
3.电解池形成条件
一、电解:
C
C CuCl2溶液
C
C CuCl2溶液
C
C
CuCl2溶液
3.电解池的形成条件
①与直流电源相连的两电极
②两电极插入电解质溶液或熔化的电解质中
③形成闭合回路
4.电解质导电的实质: 电源负极→电解池阴极 电子的移动方向: 电解池阳极→电源正极
ee
--
+
e-
ee-
阳离子在 阴极 得电子, 发生 还原 反应
阴极:Cu2++2e—=Cu
溶质 和水 同时 电解
NaCl CuSO4
阳极:2Cl—-2e— = Cl2↑ 阴极:2H++2e—=H2↑+2OH阴极:2Cu2++4e—=2Cu 阳极:4OH—-4e—=O2↑+2H2O
增大 减小
小结: 电解时电极产物的判断
1.阳极产物
活性电极(Ag以前): 电极材料失电子,被溶解 先看电极
电解
阳极:2Cl--2e-= Cl2↑;(氧化反应)
阴极:Cu2++2e-=Cu;(还原反应)
分析电解反应的一般思路:
先判断阴极、阳极,并分析阳极材料是惰性电极(铂、 金、石墨等)还是活性电极(银以及银前面的金属)。 明确溶液中的阴阳离子,不要漏掉H+和OH+
化学课件《电解原理及应用》优秀ppt 人教版
85.每一年,我都更加相信生命的浪费是在于:我们没有献出爱,我们没有使用力量,我们表现出自私的谨慎,不去冒险,避开痛苦,也失去了快乐。――[约翰·B·塔布] 86.微笑,昂首阔步,作深呼吸,嘴里哼着歌儿。倘使你不会唱歌,吹吹口哨或用鼻子哼一哼也可。如此一来,你想让自己烦恼都不可能。――[戴尔·卡内基]
――[阿萨·赫尔帕斯爵士] 115.旅行的精神在于其自由,完全能够随心所欲地去思考.去感觉.去行动的自由。――[威廉·海兹利特]
116.昨天是张退票的支票,明天是张信用卡,只有今天才是现金;要善加利用。――[凯·里昂] 117.所有的财富都是建立在健康之上。浪费金钱是愚蠢的事,浪费健康则是二级的谋杀罪。――[B·C·福比斯] 118.明知不可而为之的干劲可能会加速走向油尽灯枯的境地,努力挑战自己的极限固然是令人激奋的经验,但适度的休息绝不可少,否则迟早会崩溃。――[迈可·汉默] 119.进步不是一条笔直的过程,而是螺旋形的路径,时而前进,时而折回,停滞后又前进,有失有得,有付出也有收获。――[奥古斯汀] 120.无论那个时代,能量之所以能够带来奇迹,主要源于一股活力,而活力的核心元素乃是意志。无论何处,活力皆是所谓“人格力量”的原动力,也是让一切伟大行动得以持续的力量。――[史迈尔斯] 121.有两种人是没有什么价值可言的:一种人无法做被吩咐去做的事,另一种人只能做被吩咐去做的事。――[C·H·K·寇蒂斯] 122.对于不会利用机会的人而言,机会就像波浪般奔向茫茫的大海,或是成为不会孵化的蛋。――[乔治桑] 123.未来不是固定在那里等你趋近的,而是要靠你创造。未来的路不会静待被发现,而是需要开拓,开路的过程,便同时改变了你和未来。――[约翰·夏尔] 124.一个人的年纪就像他的鞋子的大小那样不重要。如果他对生活的兴趣不受到伤害,如果他很慈悲,如果时间使他成熟而没有了偏见。――[道格拉斯·米尔多] 125.大凡宇宙万物,都存在着正、反两面,所以要养成由后面.里面,甚至是由相反的一面,来观看事物的态度――。[老子]
高中化学电解原理
5、电子的流动方向:
CuCl2溶液
电源负极流出 电解池的阴极 电解液中的阳离子 得电子(被还原)
电解液中的阴离子 电解池的阳极 失电子(被氧化)
回到电源的正极
6、两电极及电极反应 阳极(与电源正极相连):氧化反应 阴极(与电源负极相连):还原反应
7、电极反应式的书写: 写出上述电解过程的两极反应及总反应
Cu生成于阴极的石墨棒上, Cl2生成于阳极的石墨棒上。
(思考讨论)
为什么通电会使CuCl2发生分解呢? 1、通电前溶液中有哪些离子?这些离子是怎样运动的?
2、通电后,这些离子的运动情况是否发生改变,有什么 改变?
3、通电后,移向各区域的离子可能发生什么反应?(从 得失电子的角度分析)
(3)归纳原理:
阳极 : 2Cl -- 2e-=Cl2↑
C
C
阴极 : Cu2+ +2e-= Cu
电解
总反应:Cu2+ +2Cl-==Cu+ Cl2↑
CuCl2溶液
质疑思考:
为什么Cu2+ ,H+ 都可得电子,却是 Cu2+得电子?
OH- ,Cl-都可失电子,却是Cl-失 电子?
氧化性Cu2+ > H+ ,还原性Cl- >OH-
课后作业
1、课后习题:第一题、第三题。 2、 预习电解的应用。
科学世界风光无限 探索之路正在延伸
……
谢谢大家!
√ (2)电解质溶液导电过程就是电解过程( )
(3)原电池的正极和电解池的阳极均发生氧化
反应
(×)
思考与讨论
1.金属导电和电解质溶液导电有什么区别? 从作定向移动的微粒有什么不同和有没有发 生变化的角度来讨论。
电解原理的应用【共18张PPT】
③合并两个电极反应式,得电解总反应式。
(1)根据守恒法计算:用于串联电路、阴阳两极产物、正负两极产物、相同电量等类型的计算,其依据是电路中转移的电子数相等。
知识点1
知识点2
电镀和电冶金
【例题2】 金属冶炼与处理常涉及氧化还原反应。
(1)由下列物质冶炼相应金属时采用电解法的是
。
a.Fe2O3 b.NaCl
最后根据总反 先写出电极反应式, , (2) : 若X、Y都是惰性电根极,据a是饱总和反NaC应l溶液式,实计验开算始时,同时在两边各滴入几滴酚酞溶液,再则:写出总反应式
向CuSO4溶液中加入镁条时有气体生成,该气体是
。
应式计算。
(3)根据关系式计算:根据得失电子守恒关系,在已知量与未知量之间,建立 计算所需的关系式。
反应中铜、硫元素化合价升高,Cu2S作还原剂,由关系式5O2~20e-可知,1 mol O2反应时还原剂所失电子的物质的量为4 mol。因CuSO4溶液水解呈酸 性,故加入镁条产生气体为H2。
(3)电解精炼时阳极为含有杂质的金属,因此 a 极为粗银。b 极产 生红棕色气体为 NO2,则 b 电极的反应物为 NO3- ,故其电极反应式为 NO3- +2H++e- NO2↑+H2O。
若X、Y都是惰性电极,a是饱和NaCl溶液,实验开始时,同时在两边各滴
入几滴酚酞溶液,则:
(1)电解池中X极上的电极反应式是
,在X极附近观察到的现象
是
。
(2)Y电极上的电极反应式是
,检验该电极反应产物
的方法是
。
知识点1
知识点2
解析:本题通过电解饱和 NaCl 溶液实验来考查电极反应式的书 写问题。由题意或图形可知,此池为电解池,X 极为阴极,Y 极为阳极。 电极为惰性电极,饱和 NaCl 溶液中存在 Na+、Cl-、H+、OH-,在阴极 上,H+放电能力强于 Na+,故阴极上发生的电极反应为 2H++2eH2↑,因而导致 X 极附近有气体放出,溶液呈碱性,溶液颜色由无色变 为红色;在阳极上,Cl-放电能力强于 OH-,故阳极上发生的电极反应为 2Cl--2e- Cl2↑。
原电池、电解原理及其应用
原电池工作原理
当原电池的两个电极插入电解质溶液 中时,负极上的电子通过外电路流向 正极,形成电流。
在原电池中,负极发生氧化反应,正 极发生还原反应,电子从负极流向正 极,而电流从正极流向负极。
原电池的组成
正极
发生还原反应的电极, 通常为金属氧化物或导
电聚合物。
负极
发生氧化反应的电极, 通常为金属或碳材料。
绿色生产
采用环保的生产工艺和材 料,减少电池制造过程中 的环境污染。
推动清洁能源
鼓励使用可再生能源,减 少对化石燃料的依赖,降 低碳排放。
新材料和新技术的发展
新型电极材料
研究新型的电极材料,如 纳米材料、二维材料等, 提高电极的电化学性能。
固态电解质
研发固态电解质,解决传 统液态电解质的安全问题, 提高电池的稳定性。
电解质
外电路
提供离子传输的介质, 可以是固态、液态或胶
态。
连接正负极的导电线路, 用于传输电流。
02 电解原理
电解定义
电解是指在电流的作用下,在电解液中电解质的阳离子在阴 极放电,阴离子在阳极放电,从而将电能转化为化学能的过 程。
电解是一种常用的电化学方法,广泛应用于工业生产和科学 研究中。
电解工作原理
按照电解质的种类,电解可以分为水溶液电解和 熔融盐电解。
按照电极反应的类型,电解可以分为单极电解和 多极电解。
03 原电池与电解的应用
化学电源
干电池
干电池是一种常见的化学电源,主要利用化学反应产生电流来为设备供电。常见的干电池有碱性电池和碳锌电池。
充电电池
充电电池是可以反复充电使用的电池,其内部含有电解质和离子交换剂,可以通过充电将电能转化为化学能储存起来 ,需要时再通过化学反应将化学能转化为电能。常见的充电电池有锂离子电池和镍氢电池。
电解原理应用精品课件
计算关系式:
O2~2Cu~4Ag~4H+~2H2~2Cl2~4OH-
例2 : 用石墨电极电解100mL H2SO4与CuSO4的混合 液,通电一段时间后,两极均收集到2.24L(标况)气 体,则原混合液中Cu2+的物质的量浓度为( A )
A.1mol/L B.2mol/L C.3mol/L D.4mol/L 阳极O2为0.1mol,电子为0.4mol 则H2为0.1mol,所以Cu为0.1mol,浓度为A
②电镀液须含有镀层金 属的离子
阳极:电源正极相连 阳极:不纯金属; 阴极:电源负极相连 阴极:纯金属
阳极:镀层金属; 阴极:镀件
电极 反应
阳极:氧化反应 阴极:还原反应
阳极:氧化反应 阴极:还原反应
阳极:氧化反应 阴极:还原反应
四、电解计算——电子守恒法
例1 : 铂电极电解1LCu(NO3)2和KNO3混合溶 液,通电一段时间,两极均产生11.2L(标况)气 体.求电解后溶液的pH,并确定析出铜的物质 的量.
解析:阳极 4OH--4e-=2H2O+O2↑ 阴极 Cu2++2e- =Cu 2H++2e- =H2↑
阳极转移电子的物质的量为: 0.5×4 = 2mol,消耗 OH- 2mol,即产生H+ 2mol.
阴极生成0.5molH2,消耗H+ 1mol;所以溶液中 C(H+)=1mol/L pH=0
生成H2转移的电子:0.5 ×2=1mol,故还有1mole用于还原Cu2+,可析出铜为0.5mol.
化学腐蚀>
+
—
原电池的正极>
C
Fe
电解池的阴极
海水
拓展练习
电解原理及其应用教案
电解原理及其应用教案一、教学目标1. 让学生了解电解的概念,掌握电解的基本原理。
2. 使学生了解电解的应用领域,认识电解在实际生产生活中的重要性。
3. 培养学生运用电解原理解决实际问题的能力。
二、教学内容1. 电解的定义及分类2. 电解原理及电解过程中的物质变化3. 电解的应用领域4. 电解在实际生产生活中的应用案例分析三、教学重点与难点1. 电解原理的微观解释2. 电解过程中的物质变化3. 电解应用领域的拓展四、教学方法1. 采用问题驱动法,引导学生探究电解原理及其应用。
2. 利用多媒体展示电解实验现象,增强学生对电解过程的理解。
3. 开展小组讨论,培养学生团队合作精神。
五、教学过程1. 引入新课:通过展示电解水实验,引导学生思考电解的定义及分类。
2. 讲解电解原理:详细解释电解的微观过程,阐述电解过程中的物质变化。
3. 电解应用领域:介绍电解在金属冶炼、化工生产、电镀、水的电解等方面的应用。
4. 案例分析:分析电解在实际生产生活中的应用案例,如电解水制氢、电解食盐制氯气等。
5. 课堂小结:总结本节课所学内容,强调电解原理及其在实际中的应用。
6. 课后作业:布置相关练习题,巩固所学知识。
六、电解原理的深入探讨1. 电解质的定义与电解质溶液的导电性解释电解质的离子化和电解质溶液中离子的移动对导电性的影响。
2. 电解极性的确定介绍阴极和阳极的概念,解释电极电位的差异如何决定电解过程中的反应。
3. 电解电流与电极反应探讨电流的方向与电极反应的关系,以及电流强度对电解过程的影响。
七、电解实验设计与安全1. 电解实验的基本setup介绍进行电解实验所需的器材和设备,包括电源、电极、电解质溶液等。
2. 电解实验的安全注意事项强调实验过程中应遵守的安全规则,如使用适当的个人防护装备,防止电气火灾等。
3. 设计一个简单的电解实验指导学生设计一个从氯化铜溶液中提取铜的电解实验。
八、电解在现代工业中的应用1. 金属的冶炼与精炼解释电解在提取金属,如铜、铝、锌等过程中的作用。
电解原理的应用 课件
【解析】 (1)①依题意可知,乙装置装有硫 酸铜溶液,其电极反应式为:阴极:2Cu2+ +4e-===2Cu;阳极:4OH--4e-===2H2O +O2↑。 c电极质量增加,说明该电极上析出 铜,为阴极,则d极为阳极,依次类推:e极 为阴极,f极为阳极,N极为正极,M极为负 极,a极为阴极,b极为阳极。
出金属质量为 m(Cu)=0.25 mol×64 g/mol=16 g。 ⑤甲、丙装置实质是电解水,乙装置电解反应式为: 2CuSO4+2H2O==电=解==2Cu+2H2SO4+O2↑,溶液酸 性增强。(2)如果铜全部析出,甲装置装有氢氧化钠 溶液,乙装置装有硫酸溶液,丙装置装有硫酸钾溶液, 电解仍能继续进行,三个装置都相当于电解水。
(2)乙池中若滴入少量酚酞试液,电解一段时 间后,铁极附近呈________色,C极附近呈 ________色。
(3)若甲槽阴极增重43.2 g,则乙槽中阳极上放 出的气体在标准状况下的体积是________mL, 若乙槽中剩余溶液仍为400 mL,则电解后所 得NaOH溶液的物质的量浓度为 ________mol/L,pH等于________。
c(NaOH)=00.4.4mLol=1 mol/L,pH=14。
【答案】 (1)铁 阴极 Ag++e-===Ag 银 阳极 Ag-e-===Ag+ AgNO3溶液 (2)红 无 (3)4480 1 14
电化学计算的基本方法
1.根据电子守恒计算 用于串联电路、阴阳两极产物、正负两极产 物、相同电量等类型的计算,其依据是电路 上转移的电子数相等。 2.根据总反应式中的计量关系计算 先写出电极反应式,再写出总反应式或直接 运用总反应式,最后根据总反应式列比例式 计算。
电解原理的应用
原电池、电解池、电镀池三者比较
《电解原理的应用》精品课件
A.a为正极,b为负极;NaClO和NaCl B.a为负极,b为正极;NaClO和NaCl C.a为阳极,b为阴极;HClO和NaCl D.a为阴极,b为阳极;HClO和NaCl
讨论
(1)Cl2接触NaOH溶液会反应,反应方程式: Cl2 +2 NaOH =NaCl + NaClO + H2O
①镀层金属接电源正极 待镀金属接电源负极
人教版
化学选修四 《化学反应原理》 第四章 第四节
电解原理的应用
温故知新
阳极放电顺序(阴离子失电子能力)
活性金属电极>S2->I->Br->Cl->OH->非还原性含氧酸根>F 含氧酸根、 F-在水溶液中不放电
阴极放电顺序(阳离子得电子能力)
Ag+>Hg2+> Fe3+> Cu2+>H+(浓度大)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+> H+(浓度小) >Al3+>Mg2+>Na+ >Ca2+>K+ Al3+~ K+水溶液中不放电,熔融状态放电
硫酸铜溶液
阳极:镀层金属
电镀铜原理
电镀的条件: 阴极:待镀金属(即镀件)
电解质溶液:含镀层金属离子 + -
待镀件
试设计一个电解池在铁皮上镀锌:
Zn
Fe ZnCl2溶液
(四)电解精炼铜
阳极:粗铜
阴极:精铜 电解液:CuSO4
比铜活泼的金属(如Zn、Fe、Ni):
阳极: Zn – 2e- = Zn2+ Cu – 2e- = Cu2+
第四单元 电解原理及其应用
电解原理及其应用姓名_____第一节电解原理1、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。
注意:①电流必须是直流而不是交流。
②熔融态的电解质也能被电解。
在电解反应中,电能转化为 ,而在原电池反应中是转化为电能.2、借助于电流引起氧化还原反应的装置,也就是把电能转变为化学能的装置叫做或电解槽。
3、构成电解池的条件(1)。
(2)。
其中与电源的正极相连的电极叫做,与电源的负极相连的电极叫做。
(3)或熔融态电解质。
4、电解质导电的实质对电解质溶液(或熔融态电解质)通电时,电子从电源的极沿导线流入电解池的极,电解质的阳离子移向阴极得电子发生反应;电解质的阴离子移向阳极失去电子(有的是组成阳极的金属原子失去电子)发生反应,电子从电解池的阳极流出,并沿导线流回电源的极。
这样,电流就依靠电解质溶液(或熔融态电解质)里阴、阳离子的移动而通过溶液(或熔融态电解质),所以电解质溶液(或熔融态电解质)的导电过程,就是电解质溶液(或熔融态电解质)的过程。
5.电解氯化铜(如图)(1)实验步骤第一步:如图甲所示,把两根石墨棒插入U形管里的CuCl2溶液内,观察现象。
第二步:如图乙所示,把用导线连接在一起的两根石墨插入U形管里的CuCl2溶液内,观察现象。
第三步:如图丙所示,将两根石墨棒、一只电流表和低压直流电源串联起来,将石墨棒插入U形管里的CuCl2溶液内,接通电源。
把湿润的碘化钾淀粉试纸放在与电源正极相连的电极附近。
观察现象,约5min 后切断电源。
(2)实验现象在第一步中 (填有或无 )新现象发生,如果有那么现象是在第二步中 (填有或无 )新现象发生,如果有那么现象是在第三步中 (填有或无 )新现象发生,如果有那么现象是(3)实验结论 :在通直流电的条件下,溶液里的CuCl2发生了如下电解反应:Cu生成于极的石墨棒上,Cl2生成于极的石墨棒上。
相对应发生的电极反应式是: 阴极:阳极:相对应发生的电解反应的离子方程式是:6. 电解过程中离子的放电顺序: ①阳离子得到电子或阴离子失去电子而使离子所带电荷数目降低的过程又叫做。
电解原理及其应用教案
电解原理及其应用教案第一章:电解原理概述1.1 电解的定义1.2 电解质与非电解质1.3 电解质溶液的导电性1.4 电解过程中的离子移动第二章:电解池的构成及工作原理2.1 电解池的构成2.2 阳极和阴极的作用2.3 电解池的工作原理2.4 电解过程中的电极反应第三章:电解质的电离与离子迁移3.1 电解质的电离3.2 离子的迁移速度3.3 离子迁移的影响因素3.4 电解质溶液的离子强度第四章:电解过程中的物质变化4.1 氧化还原反应4.2 电解产物的分离与提纯4.3 电解过程中的能量变化4.4 电解产物的产率与电流效率第五章:电解的应用领域5.1 电镀与电铸5.2 冶炼与精炼5.3 水的电解与氢氧气的制备5.4 电解在其他领域的应用第六章:电解质溶液的性质与调节6.1 电解质溶液的密度与比重6.2 电解质溶液的温度与热力学性质6.3 电解质溶液的酸碱性与pH值6.4 电解质溶液的离子平衡与溶解度第七章:电解过程中的电化学测量7.1 电位与电势的测量7.2 电流与电阻的测量7.3 电解过程中的电化学传感器与应用7.4 电解过程的自动化控制与优化第八章:电镀工艺与电解应用实例8.1 电镀工艺的基本步骤与类型8.2 电镀液的选择与配制8.3 电镀过程中的参数控制与优化8.4 电解应用实例分析与案例研究第九章:电解原理在环境工程中的应用9.1 电解水处理技术9.2 电解法去除有害物质9.3 电解原理在环境监测中的应用9.4 电解技术在环境工程中的挑战与展望第十章:电解原理在生物医学领域的应用10.1 电解在生物体内的作用与机制10.2 电解质在生物医学研究中的应用10.3 电解原理在生物材料制备中的应用10.4 电解技术在生物医学工程中的未来发展趋势重点和难点解析重点环节1:电解质与非电解质的区别电解质和非电解质的区分是理解电解原理的基础。
电解质是指在水溶液中或熔融状态下能够导电的物质,因为它们能够电离成离子。
电解原理的应用 课件
B.电解过程中,阳极质量的减少与阴极质量的增加 相等
C.电解后,溶液中存在的金属阳离子只有Fe2+和Zn2
+
D.电解后,电解槽底部的阳极泥中只有Cu和Pt
解析:电解是阴极发生还原反应,A错;电解过程 中,阳极Zn、Fe、Ni依次失去电子生成阳离子进入溶 液,Cu、Pt没有镍活泼不被氧化,沉入槽底成为阳极泥, 阴极只析出Ni,故B项错,D项正确,电解后溶液中仍有 少量的Ni2+离子,C项错。
电解原理的应用
1.电解原理的应用
(1)电解饱和食盐水以制造烧碱、氯气和氢气(氯碱工
业)
NaCl 是强电解质,在溶液里完全电离。水也能微弱电
离,因此溶液中存在 Na+、H+、Cl-、OH-四种离子。
通直流电后,阳极 2Cl--2e-===Cl2↑,
阴极: 2H++2e-===H2↑
。
电解饱和食盐水的总反应式为: 2NaCl+2H2O=电==解==2NaOH+H2↑+Cl2。↑
再如电解冶炼铝:阳极反应:6O2--12e-===3O2↑, 阴极反应式4Al3++12e-===4Al,总反应式为:
2Al2O3=电==解==4Al+3O2↑。
2.书写电极反应式和总反应式的规律 必须正确书写原电池和电解池的电极反应式和总的反 应式。高考主要从下面三个方面进行考查。 (1)根据给出两个电极反应式,写总反应式。 已知两个电极反应式,写总反应式并不难,只要使两 个电极反应式得失电子数相等后,将两式相加,消去相同 的化学式即可。
答案:D
3.下列描述中,不符合生产实际的是( ) A.电解熔融的氧化铝制取金属铝,用铁作阳极 B.电解法精炼粗铜,用纯铜作阴极 C.电解饱和食盐水制烧碱,用涂镍碳钢网作阴极 D.在镀件上电镀锌,用锌作阳极
电解原理及其应用
Cl— Cl—
Cu2+
Cu2+
Cl—
Cl—
Cu2+、Cl— 定向运动
Cl
Cl2
Cl
Cu
Cl Cu
Cl2
Cl
Cu2+、Cl—
阴阳两极上
发生电子得失 生成Cu、Cl2
一、电解原理
1.电解定义: 使直流电通过电解质溶液而在阴、
阳两极引起 氧化复原反响的过程。
2.电解池: 电能转变为化学能的装置。 3.构成电解池的条件:
增大 增大 增大 减小 减小
减小 增大 不变 增大
H2O H2O H2O 氯化氢 氯化铜
电解质和水 生成新电 减小
解质---酸
电解质和水 生成新电 增大
解质---碱
氧化铜 氯化氢
电解过程中溶液pH的变化规律
(1).电解时,只生成H2而不生成O2,那么溶
液的pH 增大 。
(2).电解时,只生成O2而不生成H2,那么溶
例如:电解CuSO4溶液
阳极 : 4H2O-4e- = 2O2 ↑+ 4H+
阴极: 2Cu2+ + 4e-= 2Cu 总反应: 2CuSO4 +2H2O 电=解 2Cu+O2↑ +2H2SO4
电解后原溶液中溶质的质量分数 减小,假设要
复原来的组成和浓度,需参加一定量金属氧化物。
H2O H2O H2O 电解质 电解质
D.1.2mol·L-1
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三、电解原理应用 电 1.氯碱工业 解 原 2.铜的电解精炼 理 的 3.电镀 应 用 4.电冶金
1.氯碱工业
现象:
阳极:有气泡产生,能 使潮湿的淀粉 -KI溶液变蓝
【华师一】第四单元《电解原理及其应用》第1节《电解原理》第1课时
第四单元电解原理及其应用第一节电解原理第一课时1、下列哪种变化是不可逆的()A、溶解B、电离C、电解D、水解2、在电解水制取氢气和氧气的实验中,为了增强导电性,常常加入一些电解质,你认为可选择下列化合物中的()A、NaOHB、HClC、Na2SO4D、CuSO43、X、Y、Z、M代表四种金属元素,金属X和Z用导线连接放入稀硫酸中,Z电极上有H2放出,若电解Y2+和Z2+共存的溶液时,Y先析出。
已知M2+离子的氧化性强于Y2+,则四种金属的活动性由强到弱的顺序是()A、X>Z>Y>MB、X>Y>Z>MC、M>Z>X>YD、X>Z>M>Y4、在某一电解池中,存在着如下离子,当通过电流时,在阳极首先放电的是()A、Cl―B、I―C、OH―D、S2―5、用惰性电极电解下列溶液,一段时间后,再加入一定质量的另一种物质(中括号内),所得到的溶液能与原溶液完全一样的是()A、CuCl2[CuSO4]B、NaOH[NaOH]C、NaCl[HCl]D、CuSO4[Cu(OH)2]6、下列关于电解的叙述,正确的是()①电解是把电能转化成化学能;②电解是化学能转变成电能;③电解质溶液导电是化学变化,金属导电是物理变化;④不能自发进行的氧化还原反应,通过电解的原理可以实现;⑤任何溶液被电解时,必将导致氧化还原反应的发生。
A、①②③B、②③④C、③④D、①③④⑤7、在原电池和电解池的电极上所发生的反应,同属氧化反应或同属还原反应的是()A、原电池的正极和电解池的阳极所发生的反应B、原电池的正极和电解池的阴极所发生的反应C、原电池的负极和电解池的阳极所发生的反应D、原电池的负极和电解池的阴极所发生的反应8、用惰性电极电解下列溶液,一段时间后,溶液的pH值升高,在电解池底部出现白色沉淀的是()A、CuSO4B、Al2(SO4)3C、MgCl2D、NaCl9、在盛有饱和碳酸钠溶液的烧杯中插入惰性电极,保持温度不变,通电一段时间后()A、溶液pH值增大B、Na+和CO32―离子的浓度减小C、溶液浓度增大D、溶液浓度不变,有晶体析出10、用惰性电极电解含有0.01mol/L的BaI2,0.01mol/L BaBr2,0.02mol/L SO2和少量淀粉的混合液时,阳极反应的情况是()A、溶液先变蓝,再析出沉淀,然后产生Br2B、溶液先析出沉淀,再显蓝色,然后产生Br2C、溶液先析出Br2,再显蓝色,然后产生沉淀D、溶液先显蓝色,再析出Br2,然后产生沉淀11、用石墨为电极,电解下列溶液,阴极放出可燃性气体,电解后溶液的pH值明显增大的是()A、KClB、Na2SO4C、H2SO4D、CuCl212、下列关于电解槽叙述中不正确的是()A、电子从电源的负极沿导线流入电解槽的阴极B、与电源负极相连的是电解槽的阴极C、与电源正极相连的是电解槽的阴极D、在电解槽的阳极发生氧化反应13、能够以反应Cu+2H2O===Cu(OH)2+H2↑发生的是()A、铜片作原电池的负极,碳棒作原电池正极,氯化钠溶液作电解质溶液B、铜、锌合金在潮湿空气中发生电化学腐蚀C、用铜片作阴极和阳极,电解硫酸钠溶液D、用铜片作阴极和阳极,电解硫酸铜溶液14、如图所示,按图A装置进行实验,若图B的X轴表示流入电极的电子的物质的量,则Y轴不可能表示的是()A、C(Ag+)B、C(NO3―)C、溶液的pH值D、银棒的质量15、下列离子方程式书写正确的是()A、惰性电极电解饱和食盐水:H2O + 2Cl—H2↑+ Cl2↑+ 2OH—B、硝酸铝溶液加入过量氨水:Al3+ + 4NH3·H2O = AlO2—+ 4NH4+ + 2H2OC、二氧化锰和浓盐酸加热反应:MnO2 + 4H+ + 2Cl—Mn2+ + Cl2↑+ 2H2OD、苯酚钠溶液与CO2反应:2C6H5O—+ CO2 + H2O →2C6H5OH + CO32—16、有水存在时氯化锂受热可发生水解。
原电池和电解原理及应用
第十一章电化学第一节、原电池原理及其应用以锌铜原电池为例,变换电极和电解质溶液(包括电解液把它换成AgNO3和CuNO3的混合溶液)。
正极变成石墨、铁等,电解质溶液变成酸或碱,同时,研究一下镁铝电极分别在酸碱条件下的原电池反应。
正极产物的判断,阳离子的放电顺序为Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+)。
一、原电池原理1.概念:将化学能转化为电能的装置2.本质氧化还原反应中还原剂失去电子经过导线传递给氧化剂,使氧化还原反应分别在两个电极上进行。
3.构成条件1)具有两个活泼性不同的金属电极(或一端是导电的非金属电极)。
2)具有电解质溶液3)形成闭合回路4)自发进行的氧化还原4.原电池的两极1)负极:一般是活泼性较强的金属,失去电子,发生氧化反应。
2)正极:活泼性较弱的金属或能导电的非金属,阳离子在该电极上得到电子,发生还原反应。
5.原电池电极的判断方法a)由组成原电池两极的电极材料判断。
一般是活泼的金属为负极,活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极。
b)根据电流方向或电子流动方向判断。
电流是由正极流向负极,电子流动方向是负极流向正极。
c)根据原电池里电解质溶液内离子的定向流动方向判断。
在原电池的电解质溶液内,阳离子移向的极是正极,阴离子移向的极是负极。
d)根据与原电池两极发生的变化来判断。
原电池的负极总是是电子发生氧化反应,其正极总是得电子发生还原反应。
e)根据现象判断。
溶解的一级为负极,增重或有气泡发出的一级为正极。
6.原电池电极反应式的书写技巧a)先确定原电池的正、负极,列出正、负极上的反应物质,正、负极得失电子数相等。
b)若负极反应生成的阳离子与电解质溶液中的阴离子不能共存,则该电解质溶液中的阴离子应写入负极反应式;若正极上反应物是O2,且电解质溶液为中性或碱性,则H2O必须写入正极反应式中,O2生成OH-;若电解质溶液也为酸性,则H+必须写入正极反应式中,O2生成H2O。
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想一想:构成原电 池的条件是什么?
两极、一液、一回路, 且是自发进行的氧化还原反应
原电池:将化学能转变为电能的装置
问题情景: 钠在自然界以化合物的形
式存在。 已知Na在Cl2中燃烧生成
NaCl放出能量,若反过来NaCl 制备Na是个需要外界提供能量 的过程,有这样的装置可以达 到目的
第二节 电能转化为化学能 ---电解
像这样的将电能转化为化学能装置叫电
解池
探究2:电解池的
石 墨
铁 电
工作原理
电 极
极
熔融NaCl
1. 通电前,熔融氯化钠中有哪些离子?这些 离子的运动情况怎样? 2. 通电时,外电路上的电流方向怎样? 3. 接通电源后,熔融氯化钠中Na+和Cl-各向 哪个方向移动? 4. 移动到两极表面的Na+和Cl-将发生什么变 化?
总式: 2NaCl 通电 2Na+Cl2 ↑ 电解:这种让直流电通过电解质溶液或熔 融的电解质,在两个电极上分别发生氧化
反应和还原反应的过程叫~
思考:3、电解池的组成条件
1.必须有直流电源 2.两固体电极材料 3.电解质溶液或熔融电解质 4.闭合电路
练习一:判断哪些装置是电解池
1
2ห้องสมุดไป่ตู้
练习二:判断下列装置是原电池还是电解池
第一课时目标
1、知道电解池的含义、组成; 2、电极的分类及反应 3、理解电解池的工作原理 4、会比较电解池与原电池的异同
探究1:电 解熔融
NaCl实验
现象:
石 墨 电 极
铁 电 极
熔融NaCl
与正极相连的石墨电极上产生刺激性气味的
气体,氯气
与负极相连的铁电极上覆盖着银白色物质,
钠
结论1、:电能的确能够转化成化学能,
-- 铁
电 2Na+ +2e-=2Na
e- 极
还原反应
熔融NaCl
2Clˉ—2e- =Cl2↑ 氧化反应
2、电解池工作原理
+-
e-
e-
失 阳极
电 子
氧
化 反 应
阳离子 阴离子
阴极 得
电 子
还
原 反 应
阳离子移向阴极放电,阴离子移向阳极放电 阳极:2Clˉ—2e- =Cl2↑氧化反应
阴极: 2Na+ +2e-=2Na 还原反应
交流·研讨
石 墨 电 极
1.通电前,熔融NaCl里有哪些离 子?它们的运动情况如何?
铁
无规则运动
电
极
熔融NaCl
交流·研讨
2.通电时,外电路的电流方 向如何?
+
阳 石极
墨 电 极
—
e- 阴极
铁 电 极
熔融NaCl
交流·研讨
石+
墨 电 极
3.接通电源后, 和 往哪个方向移动?
43..移接到通两电极源的后, 和和 将 发往生哪什个么方变向化移?动?
通电
通电
2NaCl==
2Na+
Cl2↑
反应现象 Zn溶解,Cu增加
阳极产生刺激性气体, 阴极覆盖银白色物质
本节小结
• 1、相关名词:电解、阴阳极、电解池、 • 2、原电池的工作原理 • 3、两个区别:电解与电离的区别
电解池与原电池的区别
作业
手绘一个电解池和原电池,要求表出标出两 极、两极反应、电子流向、离子流向
装置名称 电极名称 电极反应 反应总式 反应现象 能量转变
C C
熔融NaCl
装置名称 原电池 电极名称 正极、负极
熔融NaCl
电解池
阳极、阴极
电极反应 负极Zn=Zn2++2e正极Cu2++2e-=Cu
反应总式 Zn+ Cu2+=Cu+Zn2+
阳极2Cl-2e-=Cl2↑ 阴极Na++e-=Na
Zn
Fe
1
海水
Zn
Fe
2 海水
练习三:电离与电解的区别
电离
电解
条件
受热熔化或溶于水
直流电的作用
离解出自由离子,阴、 阴、阳离子作定向运
特征 阳离子无规则地自由运 动,在两极发生还原、
动
氧化反应
方程 关系
NaCl== Na+ + Cl—
2NaCl通=电= 2Na+ Cl2↑
先电离后电解
电解池中,电解质溶液的导电过程就是电解过程