电能转化为化学能——电解ppt课件
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电解原理电解食盐水(课件PPT)
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第一章 化学反应与能量转化
(3)阴离子放电顺序：阳极上，阴离子失去电子，阴离子失 电子的能力越强，越先放电。常见阴离子的放电顺序为：
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第一章 化学反应与能量转化
2．电极反应式的书写 (1)确定电极：与电源正极相连的为阳极，与电源负极相连 的为阴极。 (2)剖析溶液：确定电解质溶液中存在的所有阴、阳离子。 (3)确定放电离子：依据阴、阳离子的放电顺序，确定阴、 阳极上放电离子。 (4)写出电极反应式，并调整得、失电子数相等。
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第一章 化学反应与能量转化
用Pt电极电解足量AgNO3溶液 (1)写出电极反应式： 阴极________________；阳极______________。 (2) 电 解 离 子 方 程 式 ________________________________ ________________________________________。
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第一章 化学反应与能量转化
3．以石墨为电极，电解熔融氯化钠时： (1)与电源负极相连的电极为电解池的________极，与电源 正极相连的电极为电解池的________极。 (2)写出两电极反应式： 阴极：________________________________， 阳极：________________________________。 (3)写出电解反应方程式：________________________。 (4)电解时，Na＋、Cl－如何发生定向移动？ _____________________________________________。
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第一章 化学反应与能量转化
②电极反应
在电极上进行的 电子的转移 。
半反应 ，它可以表示电极上物质变化和
人教版高二化学选修4教学课件：第四章4.3 电解池(共50张PPT)
第2课时 电解原理的 2 应用
• 1. 氯碱工业
• (1)概念 • 用电解饱和食盐水的方法来制取Cl2、NaOH、H2，并
以它们为原料生产一系列化工产品的工业，称为氯碱工业。
• 1. 氯碱工业
• (2)原理
• ①通电前，NaCl溶液中含有的离子是___________。
• 通电时，移向阴极的离子是______，移向Na阳+极C的l− 离H+子O是H−
Fe2＋＞Zn2＋＞H＋(水)＞
•
Al3＋、Mg2＋、Na＋、Ca2＋、K＋
• 2. 电解产物的判断 • (3)电极产物的判断
离子 S2− 产物 S
SO32− SO42−
I− Br− Cl− OH−
I2
Br2 Cl2 O2
离子 Ag+ Hg2+ Fe3+ Cu2+ H+ 产物 Ag Hg Fe2+ Cu H2
借助于电流，反应进行是 不自发的氧化还原反应。
• 2. 构成条件
直流电源 两个电极 电解质溶液(或熔融电解质) 闭合回路
阴极
阳极
• 3. 工作原理
e-
e-
二、电解原理
• 1. 电解
• 使(直流)电流通过电解质溶液(或熔融电解质)而在阴、 阳两极引起氧化还原反应的过程叫做电解。
电离与电解的比较
合金的方法。 • (2)电解槽构成 • 阴极——待镀金属 • 阳极——镀层金属 • 电镀液——含有镀层金属离子 • (3)特点 • ①阳极参与电极反应 • ②电镀液浓度保持不变
• 3. 电解精炼铜
• (1)电解槽构成 • 阳极：粗铜 (含Zn、Fe、Ni、Au、Ag等杂质) • 阴极：纯铜 • 电解液：CuSO4溶液
化学选修4鲁科版第1章第2节电能转化为化学能——电解课件(3)
有何规律？
电解的基本规律
举 例 电解 类型 物质类别 含氧酸 强碱 溶液pH 溶液复 变化 原方法 实例 H2SO4 NaOH 阳极：4OH—-4e—=O2↑+2H2O 阴极：4H++4e—=2H2↑
电极反应
水 电 解
溶 质 电 解
减小 增大 不变 H2O
活泼金属的 含氧酸盐 无氧酸
不活泼金属 的无氧酸盐
Na2SO4
HCl CuCl2
阳极2Cl=2H2↑
增大
HCl CuCl2
阳极2Cl—-2e- =Cl2↑
阴极：Cu2++2e—=Cu
2Cl-+2H
2O =
通电 通电
2NaCl+2H2O =
H2 ↑ +Cl2 ↑ +2NaOH
H2 ↑ +Cl2 ↑ +2OH-
阳极： 4OH-= 2H2O+O2 ↑+ 4e+ — 4H + 4e = 2H2 ↑ 阴极： 通电 总反应： 2H2O == 2H2 ↑+O2 ↑
Na2SO4溶液
阳极： 4OH-= 2H O+O ↑+ 4e2 2
阴极： 4H+ + 4e— = 2H2 ↑
总反应：
通电 2H2O = 2H2 ↑+O2 ↑
H2SO4溶液
阳极：4OH-= 2H2O+O2 ↑+ 4e阴极： 4H + 4e = 2H2 ↑ 总反应： 通电 2H2O = 2H2 ↑+O2 ↑
NaOH溶液
+ —
6.离子放电顺序及电解产物的判断
（1）阳极上（氧化反应）
12第1课时电解的原理55页[可修改版ppt]
![12第1课时电解的原理55页[可修改版ppt]](https://img.taocdn.com/s3/m/1baaa2f43968011ca2009167.png)
(1)例题中若铁片做阳极时，阳极的电极反应式如何书写？ (2)若两电极连接电源的方向互换，是否还能“黑笔写红字”？ 答案：(1)Fe－2e－===Fe2＋。 (2)不能。
3．电解原理
阴极：与电源的□15 ________相连，溶液中的□16 ________在电极 上发生□17 ________反应。 阳极：与电源的□18 ________相连，活泼电极或溶液中的 □19 ________在电极上发生□20 ________反应。
电解过程是在直流电作用下发生的非自发的氧化还原反应，在 电解过程中电能转化为化学能，从而使许多情况下不能发生的 反应得以进行。
(2)阴极：根据阳离子放电顺序进行判断，阳离子的放电顺序为 Ag＋＞Hg2＋＞Fe3＋＞Cu2＋＞H＋(酸)＞Pb2＋＞Sn2＋＞Fe2＋＞Zn2＋ ＞H＋(水)＞Al3＋＞Mg2＋＞Na＋＞Ca2＋＞K＋。
(1)离子在电极表面失去或得到电子的过程也叫做 “放电”。 (2)在水溶液中活泼金属离子不放电，即 K＋、Ca2＋、Na＋、Mg2＋、 Al3＋等不会在阴极上放电，这些活泼金属的阳离子只在熔融状态 下放电。
(1)实验现象：通电后，石墨片周围有□1 ________产生，铁片上 生成银白色金属。
(2)实验分析 ①熔融 NaCl 中存在微粒 Na＋、Cl－。 ②通电后离子运动方向：Na＋移向□2 ________电极；Cl－移向 □3 ________电极。 ③电极上发生的反应：铁电极：□4 ________； 石墨电极：□5 ________________。 (3)实验结论：熔融的 NaCl 在□6 ________作用下发生了□7 _____， 分解生成了□8 ________。
1．判断正误 (1)任何化学反应都可以设计成电解池反应。( ) (2)电解质溶液导电的过程发生化学变化。( ) (3)某些不能自发进行的氧化还原反应，通过电解可以实现。 () (4)电解饱和 NaCl 溶液可以得到金属钠。( ) 答案：(1)× (2)√ (3)√ (4)×
电解ppt课件
(2)若阴极析出金属、阳极放出O2时，电解 质的化学式可能是__________； (3)两极分别放出气体，且体积比为1∶1， 电解质的化学式可能是__________。
【思路点拨】 题中提供的电解质离子其实 还包括 OH－。这些离子放电的顺序如下： 阳极： Cl－ >OH－ >(NO3－、 SO24 －)，
探究导引2 电极反应式表达了什么意义？ 提示：电极反应式可表示电极上发生的物质 变化情况和电子转移情况。
要点归纳 1．电极的分类 在电解时，根据电极本身是否参与氧化还原 反应，可把电极分为惰性电极和活性电极两 类： (1)惰性电极(C、Pt、Au)：不管做阳极还是 做阴极，都只起导电作用，不参与反应；
阴极： Ag＋ >Cu2＋ >H＋ >Ba2＋。
【解析】 (1)该题找两极分别放出 H2 和 O2 的电解质，其阳离子是 H＋或比 H＋放电能力 弱的 Ba2＋；阴离子是 OH－或比 OH－放电能 力弱的 SO24－、NO3－，则分别由阳离子和阴离 子组成的可溶性电 解质符合题意。
(2)阴极上的阳离子应是比 H＋放电能力强的 Cu2 ＋、 Ag＋ ，阳极上阴离子应是放电能力弱 于 OH－的 NO3－、SO24－，由阳离子和阴离子 组成的可溶性电解 质，即符合题意。
(2)电源、电流表与A、B两极的正确连接 顺序为：M→( )→( )→( )→ ( )→L。
(3)设计上述气体实验装置时，各接口的正确 连接顺序是：( )接( )、( )接A、 B接( )、( )、接( )。
【解析】 本题将电解知识与定量实验(测定 H2的体积)和性质实验(检验Cl2的氧化性)结 合在一起，具有一定的综合性。
(3)阴极放出的是 H2，阳极是 Cl－放电生成 Cl2。
电解原理.ppt
电解电解质型 CuCl2、HCl、 ---原性减弱
电解水型 Na2SO4、NaOH、H2SO4 ---原性增强
放H2生碱型 放O2生酸型
NaCl、KBr、AlCl3 ---碱性增强 CuSO4、AgNO3 ----酸性增强
三、活性电极电解
惰性电极与活性电极：
惰性电极(Pt、C)：仅仅导电，不参与反应 活性电极（除Pt、C以外的金属电极）：既可以导电、 又可以参与电极反应
二、电解原理
+-
阳极 C C 阴极
对水的认识： 水是极弱的电解质：
H2O
H+ + OH-
OOHH--
H+ H+
OOOHHH---
H+ H+ H+
OH-移向阳极
H+移向阴极 OH-氧化失电+ 子 H+还原得电子
纯水
电解水： 阴极： 2H+ + 2e-==H2↑
阳极：4OH- + 4e- == O2↑+2H2O
电解后期： 阴极： 2H+ + 2e-==H2↑
NaCl溶液
阳极：4OH- + 4e- =O2↑+2H2O
阳离子放电顺序：
Ag+>Cu2+>H+(酸)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+(水)>Al3+>Mg2+>Na+>Ca+>K+
阴离子放电顺序： S 2->>I ->Br ->Cl ->OH –(碱或水)>等含氧酸根>F-
电解原理电解食盐水 PPT课件
H＋、Na＋
移向阳极，
反应) 反应)
• 4．电解方程式
•化
2Na学Cl＋2H2O=通==电==2N方aOH＋H2↑＋Cl2↑程
式
：
，
2Cl－＋2H2O=通==电==2OH－＋H2↑＋Cl2↑
•离
子
方
程
式
：
。
• [开放探究] 2.用石墨棒作电极电解NaCl溶液 (含酚酞)时，阴极附近溶液为什么变红？
• 提示： 对电解质溶液或熔融态电解质通电时， 电子从电源的负极沿导线流入电解池的阴极， 电解质的阳离子移向阴极得电子发生还原反应； 电解质的阴离子移向阳极失电子(有的是组成 阳极的金属原子失电子)发生氧化反应，电子 从电解池的阳极流出，并沿导线流回电源的正 极。这样，电流就依靠电解质溶液或熔融态电 解质里的阴、阳离子的定向移动而通过溶液或 熔融态电解质，所以，电解质溶液或熔融电解 质导电的过程就是其电解的过程 。
• (2)阳离子放电顺序：阴极上，阳离子得电子 能力越强，氧化性越强，越先放电。常见阳离 子的放电顺序为：
• (3)阴离子放电顺序：阳极上，阴离子失去 电子，阴离子失电子的能力越强，越先放 电。常见阴离子的放电顺序为：
• 2．电极反应式的书写
• (1)确定电极：与电源正极相连的为阳极，与 电源负极相连的为阴极。
• 提示： 阴极：2H＋＋2e－―→H2↑，H＋放电 后破坏了该极附近水的电离平衡，水的电离平 衡向生成H＋和OH－的方向移动，使阴极区溶 液中的OH－浓度不断增大，碱性越来越强
• 1．如图所示的装置能够组成电解池的是( )
• 解析： 电解池的构成：①直流电源，②两个 电极，③电解质溶液(或熔融电解质)，④形成 闭合回路，由此分析，可知答案为D。
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通电
如图是家用“84消毒液”发生器的示意 图，这是一个电解食盐水的装置，原理
H2
是设法使电解产生的Cl2和NaOH反应，生
成NaClO用来消毒，则图中电源的a极应 为 负 极，从 c 导出的气体是 H2
通电
，
电解总反应为 2H2O +2NaCl==== H2↑+2NaOH+Cl2↑ 。
2.电解精炼铜 思考：有一块粗铜（含Zn、Ni、Ag等）和一小块精铜，
分别用惰性电极电解下列物质的水溶液，写出有关的 电极反应式和总反应式。 (1)稀硫酸 (2)盐酸
(3)硝酸银
(5)氯化钾
(4)硫酸铜
(6)氢氧化钠
(1)稀硫酸
阳极：4OH- -4e- ==== 2H2O+ O2↑ 阴极：4H++4e- ====2H2 ↑
总反应式： 2H2O ==== 2H2↑ + O2↑ (2)盐酸 阳极：2Cl- - 2e- ====Cl2↑ 阴极：2H+ + 2e- ==== H2↑ 总反应式： 2HCl ==== H2↑+ Cl2↑
目前，世界上生产金属钠多数用电解熔融氯化钠的方法。
+ 1.氯化钠中含有哪些微粒? 接通电源之前如何运动？ Na+和Cl-作无规则运动。
X
氯 气
熔融NaCl
Y
钠
2.接通电源后，Na+和Cl-如何移动？ Na+ 向
Y
极移动， Cl-向
X 极移动。
3.两个电极上观察到什么现象？ X：有刺激性气味的气体生成。 Y：析出金属。
第 2节
电能转化为化学能——电解
氢 气
氧 气
通电
+
2 H2O ==== 2 H2↑＋ O2↑
1.以电解熔融氯化钠为例，理解并掌握电解池的概念和构
成条件。 2.掌握电解原理。 3.掌握电解池的阴极、阳极的电极反应式的书写。 4.掌握电解食盐水、铜的电解精炼和电镀。
钠的制备
钠的化学性质很活泼，这给钠的制取带来一定的困难。
2+ + Cu 阴极：
2e–====Cu
–-2e–====Cl ↑ 2Cl 2 阳极：
(还原反应) 总反应： CuCl2 ==== Cu +Cl2↑
通电
(氧化反应)
二、阴、阳离子放电的一般顺序
阴极： 阳离子 ——氧化性强的先得电子 Ag+>Fe3+>Cu2+>H+（先于H+放电） >Pb2+ > Sn2+ >Fe2+ >Zn2+ 浓度大时先于 H+放电
通电
通电
（3）AgNO3溶液 阳极： 4OH--4e- ==== 2H2O + O2 ↑ 阴极： 4Ag+ +4e- ==== 4Ag 总反应： 4Ag++2H
2O
==== 4Ag + O2↑+ 4H+
通电
（4）CuSO4溶液 阳极： 4OH--4e- ====2H2O +O2↑
阴极： 2Cu2++4e-====2Cu
如何用电解方法对粗铜进行电解精炼？
画出装置图并写出电极反应式。
粗铜作阳极，精铜作阴极， CuSO4溶液作电解液。
粗铜做阳极，按照金属活动性顺序，活动性弱的Ag、Au等
- +
阴极 C C 阳极 负极 Zn Cu 正极
CuCl2溶液
稀硫酸
3.构成电解池的条件
（1）外接直流电源。 （2）两个固体电极材料插入电解质溶液或熔融态电解质中。 -+ 阴极 C C
阳极
CuCl2溶液
观看电解氯化铜溶液的模拟，体会电解原理的内容。
工作原理：
阴极 C
e－
eC
阳极 (缺少电子)
(富集大量电子) ——Cu2+、H+、Cl-、OH– CuCl2溶液
分析电解反应的一般思路：
掌握过程方法
阴阳两极附近有哪些离子
根据放电顺序分析，得出产物
※阳极材料： 惰性电极 (石墨、铂、金)： 阴离子放电； 活性电极(除铂、金以外的金属)：阳极自身失电子。 ※活性阳极先于阴离子放电；阴极不参与电解反应。 ※电解质导电的过程就是电解过程。
通电
电解的类型（惰性电极） 电解质类型 最高价含氧酸 强碱 最高价含氧酸强碱盐 无氧酸 实例 HNO3 NaOH 电解对象 电解类型 电解
H2 O
H2O H2 O HCl
水型
NaNO3
HCl CuCl2
电解质 分解型
无氧酸不活泼金属盐
无氧酸活泼金属盐
CuCl2
溶质和水 溶质和水
NaCl
AgNO3
放氢生碱
总反应： 2Cu2++2H
2O====
通电
2Cu + O2 ↑+ 4H+
(5)氯化钾溶液 阳极： 2Cl- -2e- ==== Cl2 ↑
阴极：2H+ + 2e-==== H2↑
总反应式： 2Cl-+2H
(6)NaOH溶液
2O
通电
==== 2OH-+ Cl2↑+ H2↑
阳极：4OH- -4e- ==== 2H2O+O2↑ 阴极：4H++4e- ====2H2↑ 总反应式： 2H2O ==== 2H2↑+ O2↑
4.两个电极上分别发生什么反应？ 氧化反应 与电源正极相连的： 阳极 氯 气
熔融NaCl 通电
2Cl- -2e-====Cl2↑
还原反应 与电源负极相连的：
+ -
阴极
2Na++2e-====2Na
钠
电解熔融NaCl总反应：2NaCl ==== 2Na+Cl2↑
5.电子的流向？
电子从电源负极流出，流入电解池阴极； 再从阳极流回电源正极。
放氧生酸
含氧酸不活泼金属盐
三、电解原理的应用
1.电解饱和食盐水： 电极反应： 阴极：2H++2e-====H2↑ 阳极：2Cl--2e-====Cl2↑ 总反应式： 2H2O + 2NaCl ==== H2↑+2NaOH + Cl2 ↑
阴极产物 阳极产物 通电
2H2O +
2Cl-
==== H2 ↑+2OH- + Cl2 ↑
阳极
6.离子定向移动的方向？ 阳离子向阴极移动， 氯 气
+ -
阴极
阴离子向阳极移动。
钠
熔融NaCl
(注：电子只在外电路定向移动，不能在溶液中移动）
一、电解的原理
1.电解的概念 在直流电作用下，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做电解。 2.电解池
把电能转化为化学能的装置。
观察对比原电池和电解池，总结电解池的构成条件。
>H+ > Al3+ >Mg2+ >Na+ >Ca2+ >K+
水中H+先放电
阳极：阴离子 —— 还原性强的先失电子 金属电极（除Pt、Au）S2->I－>Br－>Cl－>OH－>含氧酸根离子 重点记忆：Ag+>Cu2+>H+> Mg2+>Na+>Ca2+>K+ 水溶液中H+先得电子，Mg2+等不得电子。