电解池课件第一课时

(×) CH3CH2OH 稀H2SO4
(×)
3
C
Fe
4
Cu
C
(×)
稀H2SO4 稀H2SO4
(×)
牛刀小试
1.分析下图，哪个是原电池，哪个是电解池。
原电池：①③⑤
电解池：⑥⑦
2.能用电解原理说明的问题是( D )
①电解是把电能转化成化学能 ②电解是把化学能转化成电能 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
H2O
仅溶质 电解
HCl CuCl2 NaCl
HCl CuCl2 HCl
不活泼金属 的无氧酸盐 活泼金属的 无氧酸盐 不活泼金属的 含氧酸盐
溶质和 溶剂同 时电解
阳极：4OH- → 4e- ＋O2↑+2H2O CuSO4 阴极：2Cu2++4e- → 2Cu↓ 减小
CuO
放氧生酸型
阳 极
阴极
氧 气
（1）钠的冶炼——电解熔融的NaCl 阳极：2Cl- － 2e- = Cl2↑
阴极：2Na+ + 2e- = 2Na
总反应：
2NaCl(熔融) =
2Na + Cl2↑
电解
（2）冶炼铝
原理:
阳极：6O2--12 e- =3O2↑ 阴极：4Al3+ + 12e- =4Al
通电
总式：2Al2O3
4Al+3O2 ↑
u
+
电解CuCl2溶液实验现象：
C
阳 极
C
阴 阴极： 有红色物质析出 极
CuCl2溶液 实验结论： 阴极： 生成Cu 阳极： 生成Cl2
阳极：有刺激性气味的气体 产生，且可使湿润的 淀粉 KI变蓝
还原反应 电极反应： 阴极： Cu2+ ＋ 2e－ = Cu 阳极： 2Cl－－ 2e－= Cl2↑
Ag2O + Zn + H2O
此电池放电时，负极发生反应的物质为 A．Ag B．Zn(OH)2 C．Ag2O
D
D．Zn
巩固练习
1．如上图所示，通电后A极上析出Ag，对该装置的有关叙 述正确的是 B A、P是电源的正极 B、F极上发生的反应为：4OH- - 4e-=2H2O+O2↑ C、电解时，甲、乙、丙三池中，除E、F两极外，其余电 极均参加了反应 D、通电后，甲池的PH减小，而乙、丙两池溶液的PH不变
4、用两只惰性电极插入100mLCuSO4溶液中， 通电电解。当溶液的pH值由6．0下降到2．0 (电解过程中溶液体积变化忽略不计)，阴极 Ｂ 析出铜的质量（ ） Ａ．16 mg Ｂ．32 mg Ｃ．64 mg Ｄ．128mg
练 习
10．为下图所示装置中，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
练 习
12．一种新型的燃料电池，它以多孔镍板为电极 插入KOH溶液中，然后分别向两极通入乙烷和氧 气 ， 其 总 反 应 为 ： 2C2H6+7O2+8KOH==4K2CO3+10H2O，有关此电 池的推断正确的是 BC A．负极反应为14H2O+7O2+28e ==28OHB．放电一段时间后，负极周围的pH减低 C．每消耗1molC2H6 ，则电路上转移的电子为 14mol D．放电过程中KOH的物质的量浓度不变
⑤任何溶液被电解时，必须导致氧化还原反 应的发生 A.①②③⑤ B.②③⑤ C.③④ D.①③④⑤
高考链接
3.（2005广东）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（BC）
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
拓展练习
Fe
Fe C Fe Zn
5.下列装置暴露空气中一段时间,铁的腐蚀由快到慢 顺序 D E F A C B .
A(海水)
B(海水)
Fe Sn
C(海水)
Fe Sn
Zn
Fe
D(海水)
E(海水)
F(天然水)
拓展练习
7．银锌电池广泛用于电子仪器的电源，它的 充电和放电过程可表示为：
充电 2Ag + Zn(OH)2 放电
（2）如果只产生氧气而没有氢气，只pH变小；
③若原溶液呈中性pH不变。
小结：三、电解池及原电池的应用----金属的 防护 1）金属腐蚀快慢的判断
①电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的 腐蚀> 化学腐蚀> 有防腐蚀措施的腐蚀
②同一种金属的腐蚀： 阳极 强电解质>弱电解质>非电解质
练 习
1.右图中x、y分别是 直流电源的两极,通电 后发现a极板质量增 加,b极板处有无色无 臭气体放出,符合这一 A 情况的
电解池
氢 气 氧 气
+
_
电解 电解水 ：2 H2O ====2 H2 ↑＋ O2↑
一、电解池 1．定义：借助于电流引起氧化还原反应 ， 把电能转变为化学能的装置 2．构成条件 阴极 与电源负极相连的电极 阳极 与电源正极相连的电极
电源、电解 质溶液
_
+
阴 极
阳 极
C lC u2
+
C lC l-
C Cl2
阴离子放电（失电子）顺序：
S >I >Br >Cl > OH > (NO3－、SO42– 等)含氧 酸根离子>F－
2–
–
–
–
–
电解质溶液用惰性电极电解的示例：
电解 类型
举例 物质类别 含氧酸 仅溶剂 水电解 强碱 活泼金属的 含氧酸盐 无氧酸 实例 H2SO4 NaOH
Na2SO4
电极反应
溶液PH 变化
•X Y •
Pt
Cu
a
b
CuSO 溶液
NaCl 和 酚 酞 溶
减小
溶液复原方法
阳极：4OH-→4e-＋O2+2H2O 增大 + + 4e- → 2H ↑ 阴极：4H 2 不变 阳极：2Cl- → 2e-＋Cl2↑ 阴极：2H++2e- → H2↑ 阳极：2Cl- → 2e- ＋Cl2↑ 阴极：Cu2++2e- → Cu↓ 阳极：2Cl- → 2e- ＋Cl2↑ 阴极：2H++2e- → H2↑ 增大 减少 增大
电解
总反应式：CuCl2
Cu + Cl2↑
氧化反应
电解可以使非自发的氧化还原反应得以发生
电解池
能量转换
电能→化学能
原电池
化学能→电能
离子迁移方向 阴离子→阳极
电子流向
发生氧化反应 的一极
发生还原反应 的一极 相同点 (从原理分析)
阳离子→阴极 阳极→电源正极 阴极←电源负极 阳极 阴极
阴离子→负极 阳离子→正极
D 原电池的负极和电解池的阴极所发生的反应
4.（2003上海）右图是电解CuCl2溶液的装置，其中c、 d为石墨电极。则下列有关的判断正确的是（ 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
二、电解原理的应用
应用一：氯碱工业
铜
பைடு நூலகம்CuSO4溶液
实例
电极反应
浓度 PH值
复原
阳极: 4OH- -- 4e-== 2H2O+O2 ↑ 阴极：Cu2++ 2e- ==Cu 减小
CuSO
4
2CuSO4+ 2H2O
电解
减 小 2Cu +O2 ↑+ 2H2SO4
加 CuO
判断下列装置是不是电解池，若不 练 是请说明理由。
习
1
C
C
2
玻璃棒
玻璃棒
负极→正极
负极
正极
都是氧化还原反应
3．离子放电顺序：
氧化性 （1）阴极：阳离子放电（得电子）顺序 Ag+ >Hg2+>Fe3+>Cu2+ > H+(酸) >Pb2+ >Sn2+
>Fe2+>Zn2+>H+(水)>Al3+ >Mg2+ >Na+ >Ca2+ >K+
（2）阳极： 还原性
①若阳极是活性电极(铂、碳、金之外）阳极本身失 去电子被氧化，阴离子不在阳极放电; ②若阳极是惰性电极，还原性强的阴离子在阳极放电， 阴极材料不发生任何变化。
1.电解食盐水
现象： 阳极：有气泡产生，使湿 润的淀粉－KI溶液变蓝 阴极：有气泡产生，滴加 酚酞溶液变红
阳极：2Cl--2e- =Cl2↑ 阴极：2H++2e- =H2↑ 总式： 2NaCl+2H2O=2NaOH+H2↑+Cl2↑ (条件:通电)
实验装 置
氯碱工业:离子交换膜法制烧碱
（1）生产设备名称：离子交换膜电解槽 阴极：碳钢 阳极：钛 阳离子交换膜：只允许阳离子通过(Cl－、OH－离子和气体 不能通过)，（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。
应用电解原理在某 些金属表面镀上一 层其它金属的装置。 ①镀层金属接电源正 极待镀金属接电源负 极 ②电镀液须含有镀层 金属的离子
阳极：镀层金属； 阴极：镀件
阳极：氧化反应 阴极：还原反应
4、判断溶液的pH变化： 先分析原溶液的酸碱性，再看电极产物。
（1）如果只产生氢气而没有氧气，只pH变大； （3）如果既产生氢气又产生氧气 ①若原溶液呈酸性则pH减小； ②若原溶液呈碱性pH增大；
助熔剂：冰晶石（Na3AlF6 六氟合铝酸 钠）
阳极材料(碳)和熔融氧化铝需要定期补 思考:工业上为什么用电解熔融氧化铝的方法冶炼 铝而不用AlCl3? 充
电解池、电解精炼池、电镀池的比较
电解池 电解精炼池 电镀池
定义
形成 条件
电极 名称
电极 反应
应用电解原理将不 将电能转变成化学 纯的金属提纯的装 能的装置。 置。 ①两电极接直流电源 ①不纯金属接电源正 极纯的金属接电源负 ②电极插人电解质溶 极 液 ②电解质溶液须待提 ③形成闭合回路 纯金属的离子 阳极：电源正极相 阳极：不纯金属； 连 阴极：纯金属 阴极：电源负极相 连 阳极：氧化反应 阳极：氧化反应 阴极：还原反应 阴极：还原反应
应用二：电 镀
阳极
Cu= Cu2+＋2e阴极: Cu2+ + 2e- =Cu 总方程式呢？
电解质溶液中的CuSO4含 量基本保持不变。
3.铜的电解精炼
粗铜 含杂质(Zn Fe Ni Ag Au 等)
纯铜
阳极： Zn→ Zn2+＋2eZn Fe Fe → Fe2+＋2eNi → Ni2+＋2eNi Cu Cu→ Cu2+＋2eCuSO4溶液 Ag 阳极泥 阴极: Au Cu2+ + 2e- → Cu
粗 铜
问：电解完后，CuSO 溶液的浓度有何变化？
应用四：
电冶金
• 冶炼的本质：使矿石中的金属阳离子得电子，从 它们的化合物中还原出来。 • 制金属单质的方法：
热分解法：适用于不活泼金属如Hg、Ag等；
还原剂法：用C、CO、Al、H2等作还原剂，适用于 较不活泼金属的冶炼； 电解法：适用于活泼金属单质的制取，如K、Ca、 Na等。