人教化学选修4第四章第3节 电解池
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人教化学选修4第四章第3节 电解池(共28张PPT)
AgNO3
二、电解原理的应用
应用一:氯碱工业即电解饱和食盐水
阳极:2Cl- 阴极:2H+ +
2e-= Cl2如↑ 何检验两极产物? 2e- = H2↑
总反应:
电解
2NaCl + 2H2O==
CC
存在问题: 2NaOH + H2↑+ Cl22↑
H2+ Cl2=2HCl爆炸 氯气溶于水与水反应 氯气与NaOH反应产物不纯更纯
AgNO3溶液
当阳极金属与电解质溶液中的金属 阳离子相同,则为电镀
例:在50mL 0.2mol/L的硫酸铜溶液中插入两个
电极,通电电解(不考虑水分蒸发),则:
⑴若两极均为铜片,试说明电解过程中溶液
溶质浓度将怎样变化 不变
。
⑵若阳极为纯锌,阴极为铜片,阳极反应式
是 Zn -2e-=Zn2+
⑶如果两极均为铜片且不考虑H+在阴极上放电,
3、构成电解池的条件: ① 直流电源;
② 阴、阳电极
③ 电解质溶液或熔融电解质; ④ 形成闭合回路。
⑤非自发进行的氧化还原反应
原电池与电解池的比较
比较内容
原电池
电解池
装置举例 铜锌原电池
电解氯化铜
电极名称 正极、负极
阴极、阳极
电极反应 负极氧化反应 正极还原反应
能量转变 将化学能转变成电能
阳极氧化反应 阴极还原反应
实质:电解水
溶液pH变化: 增大 溶液复原方法:加入H2O
1、复习提问:
电极名称_阴__极____ C
反应类型_还__原____
C 电极名称__阳__极___
反应类型__氧__化___
电极反应_Cu_2+ _+_2e_- _= C_u 实验现象_红_色__固__体_
二、电解原理的应用
应用一:氯碱工业即电解饱和食盐水
阳极:2Cl- 阴极:2H+ +
2e-= Cl2如↑ 何检验两极产物? 2e- = H2↑
总反应:
电解
2NaCl + 2H2O==
CC
存在问题: 2NaOH + H2↑+ Cl22↑
H2+ Cl2=2HCl爆炸 氯气溶于水与水反应 氯气与NaOH反应产物不纯更纯
AgNO3溶液
当阳极金属与电解质溶液中的金属 阳离子相同,则为电镀
例:在50mL 0.2mol/L的硫酸铜溶液中插入两个
电极,通电电解(不考虑水分蒸发),则:
⑴若两极均为铜片,试说明电解过程中溶液
溶质浓度将怎样变化 不变
。
⑵若阳极为纯锌,阴极为铜片,阳极反应式
是 Zn -2e-=Zn2+
⑶如果两极均为铜片且不考虑H+在阴极上放电,
3、构成电解池的条件: ① 直流电源;
② 阴、阳电极
③ 电解质溶液或熔融电解质; ④ 形成闭合回路。
⑤非自发进行的氧化还原反应
原电池与电解池的比较
比较内容
原电池
电解池
装置举例 铜锌原电池
电解氯化铜
电极名称 正极、负极
阴极、阳极
电极反应 负极氧化反应 正极还原反应
能量转变 将化学能转变成电能
阳极氧化反应 阴极还原反应
实质:电解水
溶液pH变化: 增大 溶液复原方法:加入H2O
1、复习提问:
电极名称_阴__极____ C
反应类型_还__原____
C 电极名称__阳__极___
反应类型__氧__化___
电极反应_Cu_2+ _+_2e_- _= C_u 实验现象_红_色__固__体_
人教版选修4 化学:4.3 电解池 课件(共21张PPT)
阴极室和阳极室。
• (2)离子交换膜的作用:
• a、防止氢气和氯气混合而引起爆炸;
• b、避免氯气和氢氧化钠反应生成 ,而影响 氢氧化钠的产量。
电解原理的应用
Cl2 +
淡盐水 Cl2
阳极 金属钛网
H2 -
H+ Na+
NaOH溶液
阴极 碳钢网
Cl—
OH—
阴
阳
极
极
室
室 精制饱和
阳离子交换膜
NaCl溶液
H2O(含少量NaOH)
练习. 关于电解NaCl水溶液,下列叙述正确的是( ) A.电解时在阳极得到氯气,在阴极得到金属钠。 B.若在阳极附近的溶液中滴入KI试液,溶液呈蓝色。 C.若在阴极附近的溶液中滴入酚酞试液,溶液呈无色。 D.电解一段时间后,将全部电解液转移到烧杯中,充 分搅拌后溶液呈中性。
人教版高中化学
选修4 化学反应原理 第四章 电化学基础
第三节 电解池
1
复习上节课的知识要点 1.电极产物的判断及电极反应的书写 • 阳极:先看电极后看溶液
• (1) 活性电极:金属电极失电子(除金和铂)
• (2) 惰性电极:溶液中阴离子失去电子,
• 失电子能力(放电顺序)为:
• S2- >I - >Br - >Cl - >OH - >含氧酸根>F-
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。
• (1)在NaCl溶液中,NaCl电离出 ,H2O电N离a+、出Cl- 。
• 通电后,在H电+、场OH的- 作用下, • 向阳极移动。
向阴极移Na动+、,H+
• (2)离子交换膜的作用:
• a、防止氢气和氯气混合而引起爆炸;
• b、避免氯气和氢氧化钠反应生成 ,而影响 氢氧化钠的产量。
电解原理的应用
Cl2 +
淡盐水 Cl2
阳极 金属钛网
H2 -
H+ Na+
NaOH溶液
阴极 碳钢网
Cl—
OH—
阴
阳
极
极
室
室 精制饱和
阳离子交换膜
NaCl溶液
H2O(含少量NaOH)
练习. 关于电解NaCl水溶液,下列叙述正确的是( ) A.电解时在阳极得到氯气,在阴极得到金属钠。 B.若在阳极附近的溶液中滴入KI试液,溶液呈蓝色。 C.若在阴极附近的溶液中滴入酚酞试液,溶液呈无色。 D.电解一段时间后,将全部电解液转移到烧杯中,充 分搅拌后溶液呈中性。
人教版高中化学
选修4 化学反应原理 第四章 电化学基础
第三节 电解池
1
复习上节课的知识要点 1.电极产物的判断及电极反应的书写 • 阳极:先看电极后看溶液
• (1) 活性电极:金属电极失电子(除金和铂)
• (2) 惰性电极:溶液中阴离子失去电子,
• 失电子能力(放电顺序)为:
• S2- >I - >Br - >Cl - >OH - >含氧酸根>F-
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。
• (1)在NaCl溶液中,NaCl电离出 ,H2O电N离a+、出Cl- 。
• 通电后,在H电+、场OH的- 作用下, • 向阳极移动。
向阴极移Na动+、,H+
人教版高中化学选修4第四章第三节 电解池 课件(共19张PPT)
电极反应类型 阴极:还原反应 阳极:氧化反应
发生电解的条件:1、电源
2、电解质溶液 3、两个电极 4、形成闭合回路
电解池:把电能转变为化学能的装置。
电解池 分析电解反应的一般思路
分析电极材料
阳极为惰性电极时
明确溶液中存在哪些离子
阴阳两极附近各有哪些离子
根据阳极氧化,阴极还原分析得出产物
电解池
利用电解原理,如何 实现在铁件上镀一层铜?
Cu
Fe
CuCl2
电解池
作业
根据本节课所学内容分析用惰性电极电 解的电解质溶液是NaCl溶液该如何反应?
如果是熔融NaCl呢?
方向如何?
电解池
实验探究
有红色物质析出。 无气泡产生。
有气泡产生,该 气体可使润湿的淀粉 碘化钾试纸变蓝。
Cu
Cl2
Cu2+ + 2e- = Cu
2Cl- - 2e- = Cl2↑
还原反应
氧化反应
总反应
CuCl2 电解 Cu + Cl2↑
电解池
探究真相:
1、通电前,CuCl2溶液中存在哪些离子,如何运 动? 2、通电后,CuCl2溶液中的离子如何运动? 3、在阴阳两极,离子会发生什么变化?(从得 失电子,发生氧化还原反应的的角度分析)
【阴极】阳离子得电子能力 Ag+ >Hg2+ >Fe3+ >Cu2+ >H+> Pb2+> Fe2+ >Zn2+> Al3+> Mg2+> Na+> Ca2+> K+ 【阳极】阴离子失电子能力
发生电解的条件:1、电源
2、电解质溶液 3、两个电极 4、形成闭合回路
电解池:把电能转变为化学能的装置。
电解池 分析电解反应的一般思路
分析电极材料
阳极为惰性电极时
明确溶液中存在哪些离子
阴阳两极附近各有哪些离子
根据阳极氧化,阴极还原分析得出产物
电解池
利用电解原理,如何 实现在铁件上镀一层铜?
Cu
Fe
CuCl2
电解池
作业
根据本节课所学内容分析用惰性电极电 解的电解质溶液是NaCl溶液该如何反应?
如果是熔融NaCl呢?
方向如何?
电解池
实验探究
有红色物质析出。 无气泡产生。
有气泡产生,该 气体可使润湿的淀粉 碘化钾试纸变蓝。
Cu
Cl2
Cu2+ + 2e- = Cu
2Cl- - 2e- = Cl2↑
还原反应
氧化反应
总反应
CuCl2 电解 Cu + Cl2↑
电解池
探究真相:
1、通电前,CuCl2溶液中存在哪些离子,如何运 动? 2、通电后,CuCl2溶液中的离子如何运动? 3、在阴阳两极,离子会发生什么变化?(从得 失电子,发生氧化还原反应的的角度分析)
【阴极】阳离子得电子能力 Ag+ >Hg2+ >Fe3+ >Cu2+ >H+> Pb2+> Fe2+ >Zn2+> Al3+> Mg2+> Na+> Ca2+> K+ 【阳极】阴离子失电子能力
人教版选修四高中化学4-3-电解池(共36张PPT)
⑵ 电解无氧酸溶液(氢氟酸除外)、不活泼金属的 无氧酸盐溶液时,实质上是电解质本身被电解。 如电解盐酸、CuCl2溶液等时
电解盐酸 阳极: 2Cl -- 2e-=Cl2↑
阴极:
2H+
+2e-=
通电
H2
↑
总反应:2HCl
Cl2↑ + H2↑
电解后溶液中溶质的质量分数减小,
若要恢复原来的组成和浓度,需加入一 定量的溶质(加入一定量的HCl气体、
阴极 : 2Cu2+ +4e-=2Cu
总反应: 2CuSO4 +2H2O 通电 2Cu+O2↑ +2H2SO4
电解后原溶液中溶质的质量分数减小,
若要恢复原来的组成和浓度,需加入一定 C或
C或
量金属氧化物。
Pt
Pt
人教版选修四高中化学4-3-电解池(共 36张PP T)
溶液
人教版选修四高中化学4-3-电解池(共 36张PP T)
电解一段时间后, 判断溶液的质量分数将如何变化? 溶液的PH值将如何变化? 加入什么物质可以使电解质溶液恢复到电解前?
人教版选修四高中化学4-3-电解池(共 36张PP T)
人教版选修四高中化学4-3-电解池(共 36张PP T)
二、电解规律的讨论:(用惰性电极电解时)
(1)电解含氧酸、强碱溶液、活泼金属的含氧酸盐 溶液时,实质上是电解水。如电解H2SO4、HNO3 NaOH、Na2SO4等溶液时其电极反应式为:
阳极 : 4OH--4e-=2H2O +O2↑
阴极: 4H+ +4e-=2H2 ↑
总反应:2H2O 通电 O2↑ +2H2↑
C或
第四章第三节《电解池》
(2)溶液中所含阴离子:OH—、Cl—, 放电顺序:Cl— > OH— 阳 极:2Cl— -2e— = Cl2 ↑
电解
总反应: 2NaCl + 2H2O = 2NaOH + H2 ↑+ Cl2 ↑
【思考13】分析电解反应(用惰性电极时) 的一般思路是什么?
小结1:分析电解反应(用惰性电极时) 的一般思路:
如NaCl
如CuSO4、AgNO3
Ⅱ与Ⅳ区:电解水型
如Na2SO4、H2SO4 、NaOH
巩固练习
1、电极反应方程式及电解总反应方程式的书写 (惰性电极,溶液): H2SO4 HCl NaOH K2SO4 CuCl2 CuSO4 NaCl KMnO4 2、用石墨作电极电解CuCl2、NaCl的混合溶液 时,阴极析出的物质是_____;阳极产物是 _____。 3、两极都用银片作电极电解AgNO3溶液时,阳 极的产物是____;阴极的产物是____。
e- 阳极 C
CuCl2溶液
【思考4】如何书写电解池电极方程式?
- e 阴极:Cu2++2e-=Cu 还原反应 阴极 阳极:2Cl -2e =Cl2 ↑ 氧化反应 C 总反应式:CuCl2 电解 Cu+Cl2 ↑
e-
阳极 C
阴离子失去电子而阳离子得到 电子的过程叫放电。 CuCl 溶液 2 通式: 阴极:氧化剂+ne- = 还原产物 阳极:还原剂-ne- = 氧化产物 总电解反应式:阴阳极反应式相加所得的式子 (考虑电子守恒)
阴极:4H+ + 4e— = 2H2 ↑
阳极:4OH— -4e— =2H2O + O2 ↑ 总反应:2H2O = 2H2↑ + O2 ↑ 【思考12】在电解氯化铜溶液的装置中,若把电解 质换成氯化钠,其结果又如何呢?写出电极反应。
人教版选修4 化学:4.3 电解池 课件(共46张PPT)
由于粗盐中含有泥沙、Ca2+ 、Mg2+、 Fe3+ 、SO42-等杂质,会在碱液中形成沉淀从而 损坏离子交换膜,那么如何除去这些杂质呢?
泥沙、Na+ 、 Cl- 、 Mg2+ 、 Ca2+、 Fe3+ 、 SO42-
沉降 除泥沙
Na+、 Cl-、 Mg2+、 Ca2+、 Fe3+ 、 SO42-
阴极: 4Al 3+ + 12e- = 4Al
通电
总反应:2Al2O3(熔融) 冰晶石 4Al + 3O2 ↑
1、下列关于工业冶金的描述中不正确的是( B ) A.电解熔融的氧化铝制取金属铝,阳极反应式 为2O2--4e-=O2↑ B.电解法精炼铜,用粗铜作阴极 C.电解冶炼金属钠与电解饱和食盐水的阳极产 物相同 D.在镀件上镀锌,用锌盐(如硫酸锌)溶液作电 镀液
略过量 BaCl2 溶液
除SO42-
略过量 Na+ 、 Cl- 、Ca2+ 、 NaOH 溶液
Na+、 Cl-、
Ba2+ 、引入OH略过量
Mg2+、 Ca2+、 除Fe3+ 、Mg2+ Fe3+ 、引入Ba2+
Na2CO3 溶液 除Ca2+、Ba2+
Na+、 Cl-、 CO32-、OH-
适量HCl溶液
离子的浓度
阴极:氧化性强的离子先得电子
Ag+> Hg2+> Fe3+ >Cu2+>H+(酸中氢)>Pb2+ >Sn2+>Fe2+>Zn2+> H+(水中氢) Al3+> Mg2+>Na+>Ca2+>K+
泥沙、Na+ 、 Cl- 、 Mg2+ 、 Ca2+、 Fe3+ 、 SO42-
沉降 除泥沙
Na+、 Cl-、 Mg2+、 Ca2+、 Fe3+ 、 SO42-
阴极: 4Al 3+ + 12e- = 4Al
通电
总反应:2Al2O3(熔融) 冰晶石 4Al + 3O2 ↑
1、下列关于工业冶金的描述中不正确的是( B ) A.电解熔融的氧化铝制取金属铝,阳极反应式 为2O2--4e-=O2↑ B.电解法精炼铜,用粗铜作阴极 C.电解冶炼金属钠与电解饱和食盐水的阳极产 物相同 D.在镀件上镀锌,用锌盐(如硫酸锌)溶液作电 镀液
略过量 BaCl2 溶液
除SO42-
略过量 Na+ 、 Cl- 、Ca2+ 、 NaOH 溶液
Na+、 Cl-、
Ba2+ 、引入OH略过量
Mg2+、 Ca2+、 除Fe3+ 、Mg2+ Fe3+ 、引入Ba2+
Na2CO3 溶液 除Ca2+、Ba2+
Na+、 Cl-、 CO32-、OH-
适量HCl溶液
离子的浓度
阴极:氧化性强的离子先得电子
Ag+> Hg2+> Fe3+ >Cu2+>H+(酸中氢)>Pb2+ >Sn2+>Fe2+>Zn2+> H+(水中氢) Al3+> Mg2+>Na+>Ca2+>K+
人教版化学选修四第四章第三节电解池 课件 ( 共28张PPT)
第三节 电解池 一、电解原理 (一)【实验】电解CuCl2溶液 阳极
现象:
+-
阴极 碳棒上覆盖了一层红色物质。
阳极 生成有刺激性气味的气体, 该气体能使湿润的淀粉 碘化钾试纸变蓝。
碳棒
说明:阴极有Cu生成,阳极有Cl2生成。
阴极 CuCl2溶液
思考:为什么CuCl2溶液在通电时会生成Cu和Cl2的呢? (1)通电前水中存在那些离子?
AlCl3
人教版化学选修四第四章第三节电解 池
课件 ( 共28张PPT)
阳:阴: 阳:阴: 阳:阴: 阳:阴: 阳:阴: 阳:阴:
2.电解电解质型 3.放O2生酸型: 4.放H2生碱型:
人教版化学选修四第四章第三节电解 池
课件 ( 共28张PPT)
二、电解原理的应用
1、电镀铜
电镀:应用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其它 金属或合金的方法。
课件 ( 共28张PPT)
人教版化学选修四第四章第三节电解 池
课件 ( 共28张PPT)
阳极反应:2Cl--2e- = Cl2↑(氧化反应) 阴极反应:2H+ + 2e-=H2↑(还原反应)
总反应离子方程式: 2Cl- + 2H2O 电解 2OH- + H2↑ + Cl2↑
总反应:
电解
2NaCl + 2H2O
人教版化学选修四第四章第三节电解 池
课件 ( 共28张PPT)
3、电解饱和食盐水------氯碱工业
(1)电解饱和食盐水的实验
思考: (1)写出电极反应式和电解的总 反应式。
(2)电解池的两极各产生什么现 象?若在两极附近均滴加酚酞试液, 会有什么现象? (3)分析产生这种现象的原因。
现象:
+-
阴极 碳棒上覆盖了一层红色物质。
阳极 生成有刺激性气味的气体, 该气体能使湿润的淀粉 碘化钾试纸变蓝。
碳棒
说明:阴极有Cu生成,阳极有Cl2生成。
阴极 CuCl2溶液
思考:为什么CuCl2溶液在通电时会生成Cu和Cl2的呢? (1)通电前水中存在那些离子?
AlCl3
人教版化学选修四第四章第三节电解 池
课件 ( 共28张PPT)
阳:阴: 阳:阴: 阳:阴: 阳:阴: 阳:阴: 阳:阴:
2.电解电解质型 3.放O2生酸型: 4.放H2生碱型:
人教版化学选修四第四章第三节电解 池
课件 ( 共28张PPT)
二、电解原理的应用
1、电镀铜
电镀:应用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其它 金属或合金的方法。
课件 ( 共28张PPT)
人教版化学选修四第四章第三节电解 池
课件 ( 共28张PPT)
阳极反应:2Cl--2e- = Cl2↑(氧化反应) 阴极反应:2H+ + 2e-=H2↑(还原反应)
总反应离子方程式: 2Cl- + 2H2O 电解 2OH- + H2↑ + Cl2↑
总反应:
电解
2NaCl + 2H2O
人教版化学选修四第四章第三节电解 池
课件 ( 共28张PPT)
3、电解饱和食盐水------氯碱工业
(1)电解饱和食盐水的实验
思考: (1)写出电极反应式和电解的总 反应式。
(2)电解池的两极各产生什么现 象?若在两极附近均滴加酚酞试液, 会有什么现象? (3)分析产生这种现象的原因。
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
人教化学选修4第四章第3节 电解池(共19张PPT)
巩固提高
活动探究1,了解离子放电顺序
拓展
活动探究2,完善放电顺序
巩固提高
突出重点 易化难点
实验探究,易 化难点,实现 三维目标。
五、教学过程
教材 方法
1.创设情境,引入课题
借用初中电解水的实验装置, 给出电解池、电解、电极的定义。
学情
教学 过程
板书
五、教学过程
教材 方法
2.学习电解原理
1.注意装置的如何变化? 2.碳棒上有何变化?
阳极:与电源正极相连的电极。(发生氧化反应)
3、电解CuCl2溶液:
电解
电解总反应:CuCl2 == Cu+Cl2↑
CuCl2 =Cu2++2Cl-
阳极:2Cl--2e-=Cl2↑(氧化反应)
阴极:Cu2++2e-=Cu(还原反应)
4、构成电解池的条件:
①直流电源;②电极 ③电解质溶液或熔融电解质;
电解
总反应:2CuSO4+2H2O====2Cu+ 2H2S + O2↑ (3)电解H2SO4溶液: 阳极:4OH- - 4e- = 2H2O + O2↑ 阴极:4H+ + 电4解e- = 2H2↑
电源负极→电解池阴极→电解液中的阳离子(被还原总)反应:2H2O === 2H2↑ + O2↑
电解池中阴离子(被氧化)→电解池阳极→电源正极
板书
二、教学目标
教材
方法
学情 教学 过程
❖《普通高中化学课程标准》的叙述和分析
具体内容
体验化学能与电 能相互转化的探 究过程,了解电 解池的工作原理。
活动建议 行为
动词
探究电能和 化学能的相互 转化。
人教版高中化学选修4第四章第三节 电解池 课件(共16张PPT)
取一张用饱和NaCl溶液浸湿的滤纸,两根铅笔芯作电 极,接直流电源。
湿润的 淀粉KI
试纸
滴几滴 酚酞
LOGO
【演示实验】
取一张用饱和NaCl溶液浸湿的滤纸,两根铅笔芯作电 极,接直流电源。
正极
负极
阳极
阴极
电解池 电解槽
电解:在直流电的作用下,两电极上分别发生氧化反应 和还原反应的过程叫做电解。
LOGO
Cl-
OH-
H+ OH-
发生还原反应
Cl-
Na+
H+
Na+
H+Cl-
CHl- + Na+
OH-
Na+Cl-
电解的总化学方程式:
阴极产物
阳极产物
2NLaOGCOl+2H2O 电解 2NaOH + H2 ↑ + Cl2 ↑
探秘电解时离子的放电顺序
【小组合作实验】
1.每组选出记录员、板书展示员和口头展示员各一名。
HCl CuCl2 NaCl
CuSO4
电解
2HCl== Cl2 ↑+ H2 ↑
电解
CuCl2== Cl2 ↑+ Cu
电解
2NaCl+2H2O 2NaOH + H2 ↑ + Cl2 ↑
电解
2CuSO4 +2H2O == 2Cu+O2↑ +2H2SO4
溶液变化 PH
减小 增大 不变
增大 增大
增大
减小
我比较
温 2.请按导学设计中的实验操作步骤,组装仪器,
馨
连接电路。认真观察实验现象,并做记录。
湿润的 淀粉KI
试纸
滴几滴 酚酞
LOGO
【演示实验】
取一张用饱和NaCl溶液浸湿的滤纸,两根铅笔芯作电 极,接直流电源。
正极
负极
阳极
阴极
电解池 电解槽
电解:在直流电的作用下,两电极上分别发生氧化反应 和还原反应的过程叫做电解。
LOGO
Cl-
OH-
H+ OH-
发生还原反应
Cl-
Na+
H+
Na+
H+Cl-
CHl- + Na+
OH-
Na+Cl-
电解的总化学方程式:
阴极产物
阳极产物
2NLaOGCOl+2H2O 电解 2NaOH + H2 ↑ + Cl2 ↑
探秘电解时离子的放电顺序
【小组合作实验】
1.每组选出记录员、板书展示员和口头展示员各一名。
HCl CuCl2 NaCl
CuSO4
电解
2HCl== Cl2 ↑+ H2 ↑
电解
CuCl2== Cl2 ↑+ Cu
电解
2NaCl+2H2O 2NaOH + H2 ↑ + Cl2 ↑
电解
2CuSO4 +2H2O == 2Cu+O2↑ +2H2SO4
溶液变化 PH
减小 增大 不变
增大 增大
增大
减小
我比较
温 2.请按导学设计中的实验操作步骤,组装仪器,
馨
连接电路。认真观察实验现象,并做记录。
人教版选修4 4.3电解原理(共24张PPT)
2、用石墨电极电解NaOH溶液,一段时间后停止,若 想将溶液复原,应加适量的 H2O 。
3、用石墨电极电解H2SO4、NaOH、Na2SO4、 NaNO3 等溶液,阴阳两极生成气体体积比 2:1。
H2 O2 4、用石墨电极电解H2SO4溶液,当阳极生成标况下
22.4L气体时,电路中通过电子 4 mol。
人教版选修4 4.3电解原理(共24张PPT)
课堂训练与检测
分析下图,哪个是原电池,哪个是电解池?
①③⑤
⑥⑦
人教版选修4 4.3电解原理(共24张PPT)
人教版选修4 4.3电解原理(共24张PPT)
电极材料总结: (1) 阳极又分为活性电极和惰性电极 ①当阳极是石墨或铂(Pt)、金(Au)时,惰性电极 本身不参与电极反应。
①原电池的正极和电解池的阳极所发生的反应 ②原电池的正极和电解池的阴极所发生的反应; ③原电池的负极和电解池的阳极所发生的反应; ④原电池的负极和电解池的阴极所发生的反应; A. ①② B. ①④ C. ③④ D. ②③
人教版选修4 4.3电解原理(共24张PPT)
人教版选修4 4.3电解原理(共24张PPT)
人教版选修4 4.3电解原理(共24张PPT)
问题解决:
人教版选修4 (共24张PPT)
电解池的反应原理:以电解氯化铜为例
还原反应
←e— 负极 ↓e—
阴极 石墨
←e— 正极
↑e—
石墨 阳极
氧化反应
电解质溶液
阳离子
阴离子
Cu2++ 2e-=Cu
4、用石墨电极电解1L NaCl溶液(浓度够大),当阴 极收集到1.12L(标况)的 H2气体时,阳极收集到 1.12 L (标况)的 Cl2 气体,溶液pH=13(。体积不变)
3、用石墨电极电解H2SO4、NaOH、Na2SO4、 NaNO3 等溶液,阴阳两极生成气体体积比 2:1。
H2 O2 4、用石墨电极电解H2SO4溶液,当阳极生成标况下
22.4L气体时,电路中通过电子 4 mol。
人教版选修4 4.3电解原理(共24张PPT)
课堂训练与检测
分析下图,哪个是原电池,哪个是电解池?
①③⑤
⑥⑦
人教版选修4 4.3电解原理(共24张PPT)
人教版选修4 4.3电解原理(共24张PPT)
电极材料总结: (1) 阳极又分为活性电极和惰性电极 ①当阳极是石墨或铂(Pt)、金(Au)时,惰性电极 本身不参与电极反应。
①原电池的正极和电解池的阳极所发生的反应 ②原电池的正极和电解池的阴极所发生的反应; ③原电池的负极和电解池的阳极所发生的反应; ④原电池的负极和电解池的阴极所发生的反应; A. ①② B. ①④ C. ③④ D. ②③
人教版选修4 4.3电解原理(共24张PPT)
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问题解决:
人教版选修4 (共24张PPT)
电解池的反应原理:以电解氯化铜为例
还原反应
←e— 负极 ↓e—
阴极 石墨
←e— 正极
↑e—
石墨 阳极
氧化反应
电解质溶液
阳离子
阴离子
Cu2++ 2e-=Cu
4、用石墨电极电解1L NaCl溶液(浓度够大),当阴 极收集到1.12L(标况)的 H2气体时,阳极收集到 1.12 L (标况)的 Cl2 气体,溶液pH=13(。体积不变)
人教化学选修4第四章第3节 电解池(共19张PPT)
Cl2
H2
(2)电解饱和食盐水
2的Cl离-+子2方H2程O式=电=是解==2;OH淡-盐+水H2↑+Cl2N↑a+ (3)电解时用盐酸控
溶液A
制阳极区溶液的pH
氯 H减在 衡 酸C少气的移2l~O氯与作动,3气水用原,增在反_理用_大水应解_化H_中:释学_C_的C盐l平_的l_溶2+浓;解H度,2可O有使精利制平于饱衡和氯逆H气水向C的(移含l+溢少动出,。
2020年6月14日星期日
10
二、电解原理的应用——电解精炼铜
2020年6月14日星期日
11
二、电解原理的应用——电冶金
电解是最强有力的氧化还原手段,用于 冶炼Na、Ca、Mg、Al这样活泼的金属
钠的冶炼 (熔融NaCl作电解质)
阳极:2Cl--2e-=Cl2↑ 阴极:2Na++2e-=2Na 总反应: 2NaCl(熔融)通==电=2Na+Cl2↑
Cu
以粗铜为阳极,以纯铜
Zn Fe
纯铜 Cu
为阴极, 以CuSO4溶液 为电解液进行电解。
Ni Ag
Au
②电解后CuSO4浓度的变化 CuSO4浓度减小
CuSO4溶液
阳极: Zn -2e-=Zn2+ Fe-2e-=Fe2+
Ni -2e-=Ni2+ Cu-2e-=Cu2+
阴极: Cu2+ +2e-=Cu
2020年6月14日星期日
NaCl
量NaOH) 19
阴极:
4Al 3+ + 12 e- =4Al 阳极:
C
Fe
6O 2- -12e - =3O2↑ 总反应: 2Al2O3(熔融)通==电=4Al+3O2↑
人教版化学选修四第四章第三节《电解池 金属的电化腐蚀与防护》课件
例 4.CuI 是一种不溶于水的白色固体,可以由反应:2Cu2++4I- ===2CuI↓+I2 得到。现以石墨为阴极,以 Cu 为阳极电解 KI 溶液, 通电前向电解液中加入少量酚酞和淀粉溶液。回答下列问题: (1)阳极区的现象__铜 __电 __极__逐__渐__溶__解__,__有__白__色__沉__淀__产__生__,_。溶液变为蓝色 (2)阳极电极反应式___2_C_u_+ __4_I_-_-__4_e_-_=_=_=_2_C_u_I_↓__+__I_2 ___。
主干知识梳理
(2)工作原理(以电解CuCl2溶液为例)
电极 名称
电极 材料
电极 反应
反应 类型
阴极(接电源负极)
石__墨__
C__u_2_+_+__2_e_-_=_=__=_C_u_ 还__原__反__应____
阳极(接电源正极)
__石__墨__
_2__C_l_-_-__2_e_-_=_=_=__C_l_2↑_ 碳
例2.电解原理在化学工业中有广泛应用。下图表示两个串联 的电解池。图中B装置中盛有1 L 2 mol·L-1Na2SO4溶液,A装 置中盛有1 L 2 mol·L-1AgNO3溶液。通电后,铂片上有气体 生成。
(1)电源X极为__负______极。 (2)B池中阳极电极反应式为___C_u_-_2_e_-_=_=_=_C_u_2_+_________,
(1)冶炼钠 2NaCl(熔融)=电==解==2Na+Cl2↑ 电极反应:
阳极: 2Cl--2e-===Cl2↑ ,阴极:2Na++2e-===2Na 。 (2)冶炼铝 2Al2O3(熔融)=电==解==4Al+3O2↑ 电极反应: 阳极:6O2--12e-===3O2↑ ,阴极:4Al3++12e-===4Al。
主干知识梳理
(2)工作原理(以电解CuCl2溶液为例)
电极 名称
电极 材料
电极 反应
反应 类型
阴极(接电源负极)
石__墨__
C__u_2_+_+__2_e_-_=_=__=_C_u_ 还__原__反__应____
阳极(接电源正极)
__石__墨__
_2__C_l_-_-__2_e_-_=_=_=__C_l_2↑_ 碳
例2.电解原理在化学工业中有广泛应用。下图表示两个串联 的电解池。图中B装置中盛有1 L 2 mol·L-1Na2SO4溶液,A装 置中盛有1 L 2 mol·L-1AgNO3溶液。通电后,铂片上有气体 生成。
(1)电源X极为__负______极。 (2)B池中阳极电极反应式为___C_u_-_2_e_-_=_=_=_C_u_2_+_________,
(1)冶炼钠 2NaCl(熔融)=电==解==2Na+Cl2↑ 电极反应:
阳极: 2Cl--2e-===Cl2↑ ,阴极:2Na++2e-===2Na 。 (2)冶炼铝 2Al2O3(熔融)=电==解==4Al+3O2↑ 电极反应: 阳极:6O2--12e-===3O2↑ ,阴极:4Al3++12e-===4Al。
人教版高中化学选修4第四章第三节 电解池 课件(共18张PPT)
• 8、普通的教师告诉学生做什么,称职的教师向学生解释怎么做,出色的教师示范给学生,最优秀的教师激励学生。下午1时17分4 3秒下午1时17分13:17:4321.11.16
结论
惰性电极电解时,离子的放电顺序主要与离子 得失电子的能力,即氧化性、还原性强弱有关。
实 电解NaCl溶液,观察现象。实验结束后,向 验 装置中滴加酚酞溶液,观察现象,解释原因。
学 回顾课前微视频,以电解盐酸为例,画出实验装 情 反 置图,标出电极名称、电流方向、电极反应式、
馈 反应类型及总反应方程式。
C
阳极
C
阴极
2Cl-- 2e-= Cl2↑
氧化ห้องสมุดไป่ตู้应
HCl 溶液
2H+ + 2e- = H2↑
还原反应
总反应式:2HCl 电解 H2↑ + Cl2↑
人教版
第三节 电解池
电解: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。
Fe
Cu
CuSO4溶液
☆ 作业:
1、分析比较原电池和电解池的异同。 2、请利用今天所学知识,设计一套实验装置实 现铜与稀硫酸反应生成氢气。 3、练习册(本课时)。
请写出电极反应式、
C
C
总反应的离子方程式。
NaCl溶液
阳极
C
阴极
C
2Cl-- 2e-= Cl2↑
氧化反应
2H+ + 2e- = H2↑
还原反应
NaCl 溶液
总反应式:2H2O +2Cl - 电解 H2↑ + Cl2↑+2OH -
电解 NaCl溶液时,若将惰性电极更换为 问 题 活性电极(如Fe),是否会影响离子在
结论
惰性电极电解时,离子的放电顺序主要与离子 得失电子的能力,即氧化性、还原性强弱有关。
实 电解NaCl溶液,观察现象。实验结束后,向 验 装置中滴加酚酞溶液,观察现象,解释原因。
学 回顾课前微视频,以电解盐酸为例,画出实验装 情 反 置图,标出电极名称、电流方向、电极反应式、
馈 反应类型及总反应方程式。
C
阳极
C
阴极
2Cl-- 2e-= Cl2↑
氧化ห้องสมุดไป่ตู้应
HCl 溶液
2H+ + 2e- = H2↑
还原反应
总反应式:2HCl 电解 H2↑ + Cl2↑
人教版
第三节 电解池
电解: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。
Fe
Cu
CuSO4溶液
☆ 作业:
1、分析比较原电池和电解池的异同。 2、请利用今天所学知识,设计一套实验装置实 现铜与稀硫酸反应生成氢气。 3、练习册(本课时)。
请写出电极反应式、
C
C
总反应的离子方程式。
NaCl溶液
阳极
C
阴极
C
2Cl-- 2e-= Cl2↑
氧化反应
2H+ + 2e- = H2↑
还原反应
NaCl 溶液
总反应式:2H2O +2Cl - 电解 H2↑ + Cl2↑+2OH -
电解 NaCl溶液时,若将惰性电极更换为 问 题 活性电极(如Fe),是否会影响离子在
人教化学选修4第四章第3节 电解池 课件 (共26张PPT)
阴极:2Na+ +2e- = 2Na
阳极
阴极
阳极:2Cl- -2e- = Cl2↑
氯
钠
气
熔融NaCl
总反应: 2NaCl 电解 2Na+Cl2 ↑
15
二、电解原理的应用
1、氯碱工业:通过电解饱和食盐水以制造烧碱、 氯气和氢气的工业。
阳极 阴极
总反应:
2NaCl+2H2O 通电 2NaOH +Cl2↑+H2 ↑
阳极:
Zn Zn-2e- = Zn2+ F阳e极泥F: 相e -对2e不- =活泼Fe的2+金 NC属解iu以槽单底NC质,形iu的成--22形阳ee--式极==沉泥CN积ui在22++ 电 Ag 阳极泥 Au
阴极: Cu2+ + 2e- = Cu
-+
纯铜
粗铜
CuSO4溶液
电解精炼铜
电解精炼铜原理:
②阳极是惰性电极(Pt、Au、石墨等) 时:溶液中阴离子的放电顺序是:
S 2->I ->Br ->Cl ->OH – >NO3 ->SO42-(等含氧酸根离子)>F-
9
阴离子放电顺序口诀:
硫碘溴氯氢氧根 含氧酸根氟离子
8.阴极上的放电(得电子)顺序:
阴极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 子。阳离子在阴极上放电顺序是:
(4)“自发”进行的氧化还原反应
2
〖复习回顾〗
想一想:原电池的电极如何判断?
1.根据组成原电池的两极材料判断 (较活泼金属:负极 较不活泼金属:正极) 2.根据电子流动方向判断 (电子流出:负极 电子流入:正极) 3.根据电流方向判断 (流入:负极 流出:正极) 4.根据离子移动的方向判断 (离子移动方向:正正负负 本质:异性相吸) 5.根据原电池两极发生的反应来判断 (记忆方法:横极撇极定反应)
人教化学选修4第四章第三节电解池(共18张PPT)
Cu
Cu2+
e- oooo
oooo oooo oooo oooo
Cl Cl
Cl2
电子从负极流向阴极,经溶液离 子导电,再从阳极流回正极
2020年6月13日星期六
6、离子放电顺序
(1)阳极:还原性强的离子先失电子
金属>S2->I->Br->Cl->OH-> NO3->SO42->F-
(2)阴极:氧化性强的离子先得电子
第三节 电解池
电解的应用
2020年6月13日星期六
2020年6月13日星期六
CuCl2溶液
C
观察 现象 并设 计方 案进 行验 证。
探究实验பைடு நூலகம்
2020年6月13日星期六
+
-
C
C
电极1
-- CuCl2溶液
电极2
CuCl2溶液
C
我要试一试
练习:书写刚才实验中的电极反应式
阳极:2Cl- _ 2e- = Cl2 ↑ (氧化反应)
(弱电解质的须保持分子形式)
2020年6月13日星期六
练习:
PH=a的某电解质溶液中,插入两支惰性电极 通直流电一段时间后,溶液的PH>a,则该
电解质可能是( A )
A.NaOH
B.H2SO4
C.AgNO3
D.Na2SO4
2020年6月13日星期六
练 习:下图所示装置中,a、b都是惰性电极,通
电一段时间后,b极附近溶液呈红色。下列说法
正确的是
( AC )
A.X是正极,Y是负极
B.X是负极,Y是正极
C.CuSO4溶液的PH值逐渐减小 D.CuSO4溶液的PH值不变
•X Y •
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Cl-移向阳极,失去电子 阳极:2Cl-- 2e-=Cl2↑(氧化反应)
CuCl2
Cu+Cl2↑
6
电解: 使电流通过电解质溶液而在
阴、阳两极上引起氧化还原反应 的过程叫做电解
电解池(电解槽): 把电能转变为化学能的装置。
7
在电解过程中是如何形成闭合回路的?
e- e-
电源负极
e-
e- ↓
e-
电解池阴极
4
现象: 阳极:石墨棒上有气体产生,
气体使湿润的碘化钾淀粉试纸 变成蓝色,可判断新气体是Cl2。
阴极:石墨棒上有覆盖了
一层红色的铜。
结论:电解质溶液在导电过程中
有新物质产生,是化学变化 。
5
ee-
ee-
通电前: Cu2+和Cl-在溶液里自由运动;
通电后:
Cu2+移向阴ຫໍສະໝຸດ , 得到电子。阴极: Cu2++2e-=Cu (还原反应)
(2)阳极与电极材料有关。 阳极为活性电极(活性强的金属),则阳极本身失电子溶解。 阳极为惰性电极(石墨(C)、金(Au)、铂(Pt)),则溶液中阴 离子失电子。
活泼阳极>S2->I->Br->Cl->OH- >非还原 性含氧酸根>F-
10
练习1: 根据电解原理,画出电解盐酸的装置图。用碳棒作 两极材料,注明哪是阳极哪是阴极,写出两极反应式及总的 电解化学方程式。
10、斗争的结果可能并不总是能达到预期的目的。但是斗争的结果往往是意想不到的收获,这超出了目标的预期。只要这是我们愿意走的路 ,就不会白费。
7、要坚强,不要在悲伤中流泪,而要在擦掉眼泪后微笑并面对未来的生活。 8、如果您现在正走在一条似乎没有前途的曲折道路上,则必须走下去,因为只有在完成这条道路时,您才会知道想要什么。 6、你不说话,没有人想知道你想要什么,你不这样做,你的思想只会在你的大脑中消失,你没有勇气迈出这一步,你并不总是能找到自己的 前进的道路,实际上你很坚强,只是懒惰。
2H2O + 2e - == H↑2 + 2OH-
电解
2H2O ==
2H2↑
+ O↑2
12
练习2: 1、标出图中电解池的阴、阳极。 2、写出电极反应式
13
练习3: 下图是直流电源电解稀Na2SO4水溶液的装置。通电后 在石墨电极 a 和 b附近分别滴加一滴石蕊试液。下列实验 现象中正确定是 ( )
e- ↓
溶液中的阳离子在阴极得电子; 同时溶液中的阴离子在阳极失去电子
e- ↓
电解池阳极
e- ↓
电源正极
8
电解的本质: 电解质溶液的导电过程就是电解质
溶液的电解过程。
9
(1)阴极与电极材料无关。溶液中阳离子放电顺序:
Ag+> Hg2+>Fe3+> Cu2 +>H+ (酸) >Pb2+>Sn2+ >Fe2+>Zn2+>H+(水)>Al 3+>Mg2+>Na+>K +
3、世界上没有人会故意帮助您照顾自己。决定去还是留下来取决于你自己。社会是残酷无情的,你必须学会成长。 19、心脏太软,容易被柿子夹住。头脑太好了,很容易被缺乏内心看到。最初的善意帮助将成为最后的恶意后果。 15、朝着自己的目标奔跑,为什么不关心那些不幸的事情,只要您的信心不消失,就可以看到正确的方向,风适合步行,逆风更适合您飞行 ,您不应该害怕生活中的任何事情,只怕放弃。
阳极
阴极
CuCl2溶液
15
思考:石墨电极电解NaCl溶液,阴阳两极电极方 程式及总的化学方程式?
16
17
24、即使是大型事物,当您以自然的心态面对它们时,您会发现没有什么东西真的像风,但是有一段时间,无论是复杂的还是简单的,风都 会过去!人们应该学会胸襟开阔,自由奔放和看跌。他们是对还是错都没有关系。随它去,成功或失败将是相同的!
18、与其一步步逼人,活泼醒目,不如在人群中成为一个真实而自然的人,不做广告,不假装并随时保持落后。我的心是固定的,只专注于 做事。
21、天生孤独,不要期望任何人都能依靠它,即使这是一个被爱的人。越吵,越孤独。生活可以在任何地方实践,它可以像寂寞中心的水一 样安静,以免受到干扰。
9、做人不会责怪天堂和人民,不会遭受苦难。路在你脚下,自己走!没有人会成为您的障碍,只有一些不会确定! 22、成为一个人并不一定要美丽,但必须直率。在处理事物时,您不必完美无缺,但您必须尽责。 3、如果不是你的,不要保留它;如果让您感到不舒服,请不要停止。如果人在寒冷中行走,他的心脏会保持温暖;如果不可避免地聚集在一 起,他将独自享受世界的欣喜。不要回顾过去,不要回顾未来。这就是你应该拥有的生活。
A.a电极产生的气体小于b电极产生的气体 B.一电极逸出无味气体,另一电极逸出刺激性气味的气体 C.a 电极附近呈红色,b 电极附近呈蓝色 D.b 电极附近呈红色,a 电极附近呈蓝色
14
练习4 :如右图是电解氯化铜溶液的装置,其中c、d为石墨电 极,则下列有关判断正确的是 (C)
+
-
A、a为负极,b为正极 B、a为阳极,b为阴极 C、电解过程中,d电极质量增加 D、电解过程中,氯离子浓度不变
第三节
电解池
1
• 1799年,意大利人发明了最原始的电池---伏打 电池。
• 1807年,英国化学家戴维将铂电极插入熔融的 氢氧化钾并接通直流电源时,奇迹终于产生了, 在阴极附近产生一种银白色的金属,随即形成 紫色的火焰。这就是发现钾元素的主要过程, 当时在社会上引起了轰动。他随后用电解法又 相继发现了钠、钙、锶、钡、镁、硼、硅等元 素,戴维成为发现化学元素最多的人。
2
思考: 以CuCl2溶液导电为例,电解质导电实验
需要哪些条件?
①有直流电源 ②与直流电源相连的两个电极
阳极:与电源正极相连的电极 阴极:与电源负极相连的电极 ③电解质溶液(或熔融的电解质) ④形成闭合回路
3
电解池的构成条件:
①有直流电源 ②与直流电源相连的两个电极
阳极:与电源正极相连的电极 阴极:与电源负极相连的电极 ③电解质溶液(或熔融的电解质) ④形成闭合回路
阳极
阴极
阳极: 2Cl- - 2e- = Cl2↑ 阴极: 2H+ + 2e- = H2↑
电解
2HCl===H2↑+ Cl2↑
盐酸
11
例题2:
1、标出图中电解池的阴、阳极
2、写出电极反应式
阳极: 4OH- - 4e - == O↑ + 2H O
2H2O - 4e - == O2↑ + 4H+
阴极: 2H+ + 2e - == H2 ↑