《化学电解池》PPT课件

阴极：4H++4e—=2H2↑
不变
阳极2Cl—-2e— =Cl2↑ 阴极：4H++4e—=2H2↑
阳极2Cl—-2e- =Cl2↑ 阴极：Cu2++2e— = Cu
增大 增大
阳极2Cl—-2e— = Cl2↑ 阴极：2H2O+2e—=H2↑+2OH-
增大
阴极：2Cu2++4e—=2Cu 阳极：4OH—-4e—=O2↑+2H2O
－－ CuCl2溶液
与电源正极相连的极叫阳极
与电源负极相连的极叫阴极
h
3
实践探究 ＋
阳极 C
－ C 阴极
CuCl2＝ Cu2++2ClH2O H+ + OH-
思考1：氯化铜溶液中含有哪些微粒?
阳离子：Cu2+ H+
阴离子：Cl- OH-
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
3、电冶金
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 h 2Na + Cl2 ↑
31
电 解 熔 融 氯 化 钠 制 钠
h
32
练习
分析下图，哪个是原电池，哪个是电解池。
h
33
1．下列说法或实验现象的描述不正确的是（ ）。
阴极： Cu2+ + 2e- = Cu
③、最后使得失电子数相等，两极半反应相加得总方程式：
电解离子方程式： 2Cu2+ + 2H2O 电解 2 Cu + O2↑ + 4H+
电解化学方程式:
2CuSO4+2H2O
电解 h
2Cu +O2↑+2H2SO4
17
练习：以石墨为电极，电解下列物质的水溶液，写出有关电 极反应式和电解总反应式。
－－
－－
h
6
一、电解原理
1、电解池中离子的移动方向
（1）通电前：阴、阳离子作自由运动；
（2）通电后：改作定向移动,阳离子移向 阴，极在阴
极上得到电子而发生 还；原阴反应离子移向 ,在阳极
上失阳极去电子而发生
。
氧化反应
2、电解池中电子的移动方向
e- ee- e-
e
e-
-
（1）电源负极——阴极—— 阳离子得电子；
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 ↑
减小
增 大
电解
2NaCl+2H2O
2NaOH+H2 ↑+Cl2 ↑
h
复原
通入 适量 HCl
27
第四组：电解CuSO4
阳极
阴极
氧 气
铜
实例
电极反应
电极反应
溶液pH 溶液复 变化 原方法
水 含氧酸 H2SO4
电 强碱 NaOH
解
活泼金属的 含氧酸盐
Na2SO4
溶 无氧酸 HCl
质
电 解
不活泼金属 的无氧酸盐
CuCl2
活泼金属的 溶质和 无氧酸盐 水同时 电解 不活泼金属
的含氧酸盐
NaCl CuSO4
减小
阳极：4OH—-4e—=O2↑+2H2O 增大
总反应式：
2H2O
通电 ====
2H2↑
+
O2↑
h
19
e.NaCl溶液
阳极： 2Cl- - 2e- = Cl2 ↑
阴极： 2H+ + 2e- = H2↑ 总反应式：
2Cl-+2H2O
通电
====
2OH-
+
Cl2↑
+
H2
↑
通电
2NaCl+2H2O ==== 2NaOH + Cl2↑ + H2 ↑
h
20
实验 如图甲所示，将用导线连接在一起的
步骤
两根石墨碳棒插入盛有CuCl2溶液的
U型管中，观察现象。
实验 现象
无现象
结论 没有且不能自发发生化学反应
h
2
探究实验2
如图所示，将两根石墨棒分
别跟直流电源的正极和负极连接， ＋
－
浸入盛有CuCl2溶液的
C
阳极
C
阴极
烧杯中，再接通12 V直流电,
观察现象。约3～5 min后切 断电源。
电解化学方程式:CuCl2
通电h ==== Cu + Cl2↑
16
写出用石墨做电极电解CuSO4溶液的电极反应式及总的电解方程式
①、首先分析、比较出阴阳极的离子放电顺序：
溶液中存在的离子：
放电顺序：
阴极
阳极
②、然后写电极反应式 ：
极：H+ < Cu2+ 极：OH－ > SO42－
阳极：4OH- - 4e- = 2H2O + O2↑
①、首先分析、比较出阴阳极的离子放电顺序：
溶液中存在的离子：
放电顺序：
阴极 极：H+ < Cu2+
阳极 极：OH－ < Cl－
②、然后写电极反应式 ：
阳极： Cu2+ + 2e- = Cu
阴极： 2Cl- - 2e- = Cl2↑ ③、最后使得失电子数相等，两极半反应相加得总方程式：
电解离子方程式：Cu2+ + 2Cl- 电解 Cu + Cl2↑
（2）阴离子失电子——阳 极——电源正极
h
7
3、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。
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。
h
8
4、电解池:
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电解池或电解槽。
h
减小
H2O
HCl CuCl2 HCl CuO
29
二、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。
电极反应式
阳极： 2Cl - －2e- == Cl2↑
阴极： 总反应： 2、电镀
2H+ + 2e- == H2 ↑
通电
2NaCl+2H2O
阳极：镀层金属
2NaOH +Cl2↑+H2 ↑
电镀液：含有镀层金
h
复原
加 H2O
24
第二组：电解H2SO4
阳极
阴极
氧
氢
气
气
实例
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 ↑
h
变加 小 H2O
25
第二组：电解Na2SO4
两个电极、电解质溶液或熔融态电解质、形成闭合回路、 自发发生氧化还原反应
5、写出下列物质的电离方程式
CuCl2 CuCl2 =Cu2++2Cl- NaHSO4 H2O H2O H+ +OH- CH3COONH4h
NaHSO4=Na++H+ +SO42CH3COONH4=CH3COO-+NH4+ 1
探究实验1
【知识回顾】
1、电解质是指在_水__溶__液__或_熔__融状态_下__能够导电的化合物。
2、电离是指电解质在___水__溶__液______或___熔__融_____状态下 离解成__自__由_移__动__离_子__的过程。
3、原电池是_把__化_学__能__转__化_为_ 电_能的装置 。
4、构成原电池的条件是
阴离子放电（失电子）能力：逐渐增强
B.用金属做阳极（Pt、Au除外）时，则是金属本 身优先失电子，而阴离子不放电。
h
14
7、电解反应方程式的书写：（惰性电极） 解题思路：
明确溶液中存在哪些离子
判断阴阳两极附近离子 种类及离子放电顺序
根据阳极失电子氧化、阴极得电子还原分析得
出h产物
15
写出用石墨做电极电解CuCl2溶液的电极反应式及总的电解方程式
两个电极、电解质溶液或熔融态电解质、 电源、电极（惰性或非惰性）、电
形成闭合回路
解质（水溶液或熔融态）
由电极本身决定, 正极：流入电子;负极：流出电子
由外电源决定 阳极：连电源正极 阴极：连电源负极
电子流向 （外电路）负极 → 正极
(1)电源负极→阴极→阳离子； (2)阴离子→阳极→电源正极
电极反应
A．把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中，铜片表面出现气泡
阳极:(Cl- OH-) : 2Cl--2 e- =Cl2 ↑ CuCl2 电解 Cu+Cl2 ↑
h
浓度 PH 复原 值
减小
增 大
加适量 CuCl2 晶体
22
第一组：电解HCl溶液
阳极
阴极
氯
气
氢气
实例
电极反应
HCl
阴极( H+)：2H++ 2e-= H2↑ 阳极:(Cl- 、OH-) : 2 Cl- -2 e- = Cl2
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
与电源负极相连
2.书写电极反应式和总反应式
放电顺序： 阴极：
h
21
阳极：
第二课时
二.电解规律 （惰性电极）
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
浓 PH 复原 度值
阴极(Cu2+ H+): 2Cu2++ 4e-=2Cu
CuSO4 阳极(SO42- OH-) :4OH-- 4e- = 2H2O+O2 ↑
电解
2CuSO4+2H2O
2Cu +O2↑+2H2SO4
减 减小 小
h
加适量 CuO 固体
28
电解质溶液用惰性电极电解的规律小结：
举例
电解
类型 物质类别 实例
通电
总反应式：
2H2O ==== 2Hh2↑ + O2↑
18
c.NaOH溶液
阳极：4OH- - 4e- = 2H2O + O2↑
阴极：4H++4e- =2H2 ↑
wk.baidu.com
总反应式：2H2O
通电 ====
2H2↑
+
O2↑
d.Na2SO4溶液
阳极： 4OH- - 4e- = 2H2O + O2↑
阴极： 4H++4e- =2H2 ↑
a. HCl b. H2SO4 c. NaOH d.Na2SO4 e. NaCl
a.盐酸
阳极：2Cl- - 2e- = Cl2↑
总反应式：
阴极：2H+ + 2e- = H2 ↑ 通电
2HCl == H2↑ + Cl2↑
b.稀硫酸 阳极：4OH- - 4e- = 2H2O + O2↑
阴极：4H++4e- =2H2 ↑
铜片
属的电解质
阴极：待镀金属制品
h
硫酸铜溶 液
电镀铜原理
待镀件
30
电镀应用于铜的电解精练
电解铜原理演示
电极反应式
阴极（纯铜）: Cu2+ + 2e- = Cu (还原反应)
阳极（粗铜）: Cu - 2e- = Cu2+ (氧化反应)
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电解 槽底,形成阳极泥
阳离子放电（得电子）能力逐渐增强
金属越不活泼,对应阳离子氧化性越强，越容易得电子。
h
13
（2）阳极：还原性强的阴离子先失电子
A.用惰性电极（Pt、Au、石墨等）做阳极时；溶 液中的阴离子的放电顺序（由易到难）是：
S2－ >I－>Br－>Cl－>OH－>含氧酸根离子 （如NO3- 、 SO42-等）>F－
能量转化 反应能否
自发 进行
(-)Zn - 2e- =Zn2+ （氧化反应） (+)2H+ + 2e- =H2↑（还原原应）
化学能→ 电能
能 h
阳极：2 CI- - 2e- = CI2 ↑(氧化反应) 阴极: Cu2+ + 2e- = Cu (还原反应)
电能→化学能
不能 11
放电：阴离子失去电子,阳离子得到电子的 过程叫放电。
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 H+→H2↑
阳极区： Cl-→Cl2↑ Oh H-→O2↑
4
实验结果交流
实验记录
实验现象
产物验证 氢产气物？确定
阴极
有红色固 体析出
—————
铜
阳极
有气泡逸出 使淀粉碘化钾试纸变蓝
氯气
h
氧气？ 5
2HCl 电解 Cl2 + hH2 ↑
浓度 PH 值
减小 增 大
复原
通入 适量 HCl
23
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 ↑
NaOH 阳极(OH- ): 4OH-- 4e- = 2H2O+O2↑
通电
变大
变 大
2H2O == 2H2 ↑+O2 ↑
5、构成电解池的条件
(1)外加直流电源
(2)与电源相连的两个能导电的电极 电源正极——阳极,电源负极——阴极
(3)电解质溶液或熔化的电解质
(4) 形成闭合回路
h
9
练习
分析下图，哪个是电解池？
h
10
装置
原电池
电解池
装置图
原理 形成条件 电极名称
发生氧化还原反应，从而形成电流 电流引起氧化还原反应
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 ↑
h
不加 变 H2O
26
第三组：电解NaCl
阳极
阴极
氯
氢
气
气
思考与交流
当一个电极存在多种可能放电的离子时,为什 么不是共同放电，而往往只有一种离子放电？你 认为阳离子得电子能力及阴离子失电子能力与什 么因素关？
h
12
6、离子放电顺序 实质：为离子的氧化性或或还原性强弱顺序
（1）阴极：氧化性强的阳离子先得电子 Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+ > Sn2+ >Fe2+>Zn2+ > Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+