高中化学《电解池》PPT课件完美新人教版1

O2
电解饱和食盐水实验
以惰性材料作电极，电解滴有几滴酚酞的 饱和食盐水，并以湿润的淀粉KI试纸检验阳 极产物，推测有何实验现象。
石墨
石墨
饱和NaCl溶液
电解饱和食盐水实验
观察到的现象：
石墨
石墨 阳极：放出有刺激性气味的气体，
湿润的KI淀粉试纸变蓝
2Cl—－2e—=Cl2↑
阴极：放出无色、无味气体，附
(1)通电前，氯化铜溶液里主 要存在哪些离子？这些离子的 运动情况怎样？
(2)通电后，这些离子的运动 情况有什么改变？
(3)当离子定向运动到电极表 面上时，发生了什么变化？
电解氯化铜溶液的微观反应过程
e
e
Cl— Cl—
Cu2+
Cu2+
Cl—
Cl—
Cu2+、Cl— 无规则运动
Cl— Cl—
Cu2+
Cu2+
利用电解的原理在金属表面镀上一层其 它金属或合金的过程。
（1）阳极：镀层金属。 阴极：待镀的金属制品 电镀液：用含有镀层金属离子的溶液。 ［电镀过程中电镀液的浓度保持不变］
（2）实质：阳极参加反应的电解
（3）阴极必须可以导电，且表面洁净、光滑.
思考：如果是给铁镀锌，请你设计一个电镀池。
二、电解原理的应用——3.电解精炼铜
1.即便我们知道了制约宇宙的有关定 律，我 们仍然 不能利 用它们 去预言 遥远的 未来。 这是因 为物理 方程的 解会呈 现出一 种称作 混沌的 性质。 这表明 方程可 能是不 稳定的 ：在某 一时刻 对系统 作非常 微小的 改变， 系统的 未来行 为很快 会变得 完全不 同.
2.在不稳定或混沌的系统中，一般地 存在一 个时间 尺度， 初始状 态下的 小改变 在这个 时间尺 度将增 长到两 倍。在 地球大 气的情 形下， 这个时 间尺度 是五天 的数量 级，大 约为空 气绕地 球吹一 圈的时 间。
e—
e— e—
Cl— Cu2+
电解池与原电池有哪些异同(续)
装置
电极 名称
原电池
负极：较活泼金属 正极：较不活泼金属 （或能导电的非金属）
电解池
阳极：与电源正极相连 阴极：与电源负极相连
电极 反应
负极：氧化反应，金属 失电子
正极：还原反应，溶液 中的阳离子得电子
阳极：氧化反应，溶液中的 阴离子失电子（放电）或电 极金属失电子
近溶液变红
饱和NaCl溶液
2H++2e—=H2↑
或2H2O+2e—=H2↑+2OH—
2NaCl+2H2O=电=解=2NaOH+H2↑+Cl2↑
以氯碱工业为基础的化工生产
二、电解原理的应用——1. 氯碱工业
电解饱和食盐水
湿氢气
H2
湿氯气
液碱
Cl2
含氯漂白剂
NaOH
金属冶炼 有机合成
HCl 盐酸
有机合成 氯化物合成
农药
有机合成、造纸 玻璃、肥皂 纺织、印染
电镀
电镀
请写出阴阳两极的 电极反应式：
阳：Cu - 2e— = Cu2+
阴：Cu2+ + 2e— = Cu
请分析阴阳两极、 水溶液中的现象：
阳极的铜质量减轻 阴极的铁增重，表面均匀覆盖一层红色固体物质 溶液的颜色始终无变化（原因：Cu2+ 浓度不变）
电解时电极产物的判断
5.宇宙的其他地方对于地球上发生的 任何事 物根本 不在乎 。绕着 太阳公 转的行 星的运 动似乎 最终会 变成混 沌，尽 管其时 间尺度 很长。 这表明 随着时 间流逝 ，任何 预言的 误差将 越来越 大。在 一段时 间之后 ，就不 可能预 言运动 的细节 。
6.太阳和其他恒星绕着银河系的运动 ，以及 银河系 绕着其 局部星 系团的 运动也 是混沌 的。我 们观测 到，其 他星系 正离开 我们运 动而去 ，而且 它们离 开我们 越远， 就离开 得越快 。这意 味着我 们周围 的宇宙 正在膨 胀：不 同星系 间的距 离随时 间而增 加。
3.人们可以在五天之内作相当准确的 天气预 报，但 是要做 更长远 得多的 天气预 报，就 既需要 大气现 状的准 确知识 ，又需 要一种 不可逾 越的复 杂计算 。我们 除了给 出季度 平均值 以外， 没有办 法对六 个月以 后做具 体的天 气预报 。
4.我们还知道制约化学和生物的基本 定律， 这样在 原则上 ，我们 应能确 定大脑 如何工 作。但 是制约 大脑的 方程几 乎肯定 具有混 沌行为 ，初始 态的非 常小的 改变会 导致非 常不同 的结果 。这样 ，尽管 我们知 道制约 人类行 为的方 程，但 在实际 上我们 不能预 言它。
电池装置吗？
CuCl2溶液
观察实验:
浸入CuCl2溶液的两根碳棒分别跟直流电源 的正极和负极相连接，通电一段时间。
与电源负极相连的碳棒（阴极）覆盖有一
层紫红色物质
与电源正极相连的碳棒（阳极）表面出现
小气泡，气体使湿润的淀粉—KI试纸变蓝。
结论：
C（阳极）
C（阴极） 阴极生成铜；
阳极生成氯气。
实验后的思考:
电解精炼铜原理：
①反应原理： 阳极（粗铜，含铁、银、金等杂质的铜）： Cu － 2e- = Cu2+ Fe － 2e- = Fe2+ 阴极（纯铜）：2Cu2+ + 4e- = 2Cu Fe2+虽然也移向阴极，但Cu2+ 优先反应 ②比铜活泼的金属：Fe只下水，不上岸； ③铜：既下水，又上岸； ④比铜不活泼的金属：Au、Pt直接沉底形成阳极泥； ※电解质溶液中CuSO4的浓度可能越来越小。
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
电解：电流通过电解质溶液（或熔化的
电解质）而在阴、阳两极引起氧化还原反 应的过程。
电解池：把电能转化为化学能的装置叫
做电解池(电解槽)。 阳极：接电源正极
阴极：还原反应，溶液中的 阳离子得电子（放电）
电子
导线
流向 负极
正极
电源负极→电解池阴极 电解池阳极→电源正极
溶液中有多种阳离子、阴离子，谁优先
惰性电极——石墨(C)、金(Au)、铂(Pt)
1. 阴离子失电子顺序（阳极放电顺序）：
S2->I->Br->Cl->OH->[非还原性含氧酸 根离子，如NO3-、SO42- ]>F-
第四章 电化学基础
第3节 电解池
复习提问 G
写出右图原电池的电极反应、电池总反应。 Zn
Cu
负极：Zn – 2e- = Zn2+ 正极： Cu2+ ＋ 2e- = Cu 电池总反应：Zn + CuCl2 = ZnCl2 + Cu 原电池是把化学能转变成电能的装置。
CuCl2溶液
C
C
问题：如果把两根石墨棒作电极插入CuCl2 溶液中，外接直流电源，这还是原
二、电解原理的应用——4.电冶金
1、钠的冶炼 ——电解熔融的NaCl
阳极：2Cl-－2e-=Cl2↑ 阴极：2Na++2e-=2Na 总反应： 电解 2NaCl(熔融)=2Na+Cl2↑
二、电解原理的应用——4.电冶金
由于电解是最强有力的氧化还原手段，所以电解 法是冶炼金属的一种重要的方法。对于冶炼像 Na、Ca、Mg、Al这样活泼的金属，电解法几乎 是唯一可行的工业方法。
注意更新
1. 阳极放电的顺序：
非惰性电极，如Fe、Cu＞S2-＞I-＞Br＞Cl-＞OH-＞非还原性含氧酸根离子＞ F-
2. 阴极放电顺序：
Ag+＞Hg2+＞Fe3+＞Cu2+＞H+（酸） > Fe2+ > H+ （水） > Al3+ > Mg2+ > Na+ > Ca2+ > K+
二、电解原理的应用——2.电镀
Cl Cl
Cu
Cl Cu
Cl
↓ 电子沿阳极பைடு நூலகம்到电源正极
电离与电解的比较
电离
电解
条件
电解质溶于水或受热融 化状态
电解质电离后再通直流电
电解质电离成为自由移 阴阳离子定向移动，在两
过程
动的离子 CuCl2=Cu2++2Cl-
极上得失电子成为原子或 分子
电解
CuCl2==Cu+Cl2↑
特点
只产生自由移动的离子
电解池构成条件：阴极：接电源负极
1.直流电源
2.两个电极(惰性电极：Pt、Au或石墨)
(活性电极：Fe、Cu等)
3.电解质溶液或熔融态电解质
4.闭合回路
在电解过程中是如何形成闭合回路的？
+-
电源负极
↓
阳
阴
电解池阴极
↓ 溶液中的阳离子在阴极获得电子 同时溶液中的阴离子向阳极移动
↓ 在阳极表面失去电子
7.中国这块大地上，存在过许多民族 。这许 多民族 ，不管 是共时 态存在 还是历 时态存 在，均 可以寻 到某种 内在的 关系。 族与族 之间的 关系有 两种： 一为血 缘性； 另为社 会性。 民族之 间不只 是存在 着血缘 性的关 系，也 还存在 社会性 的关系 ，其中 最主要 是文化 关系。
8.目前，虽然“大众创业、万众创新 ”的热 潮已遍 及全国 ，很多 有志青 年步入 创业大 军，但 大学生 创业成 功率低 仍是一 个不争 的事实 。可以 说，我 国大学 生创业 还处于 起步阶 段，真 正实现 大学生 从入学 到毕业 、从毕 业到创 业，仍 需要全 方位、 多角度 、系统 化的理 念和实 践支撑 ，需要 更多的 社会力 量去思 考、探 索。因 此，要 想创业 成功， 仅仅具 有迎难 而上的 勇气是 不够的 。
电解精炼铜原理：
练习：设计一个电解精炼镍的装置图，写出两极 反应。已知：粗镍中含铁、铜、银等杂质。镍的 活动性介于铁与铜之间。镍离子为二价。
阳极（粗镍）：
Ni － 2e- = Ni2+
Fe － 2e- = Fe2+
阴极（纯铜）：2Ni2+ + 4e- = 2Ni
电解质溶液：含有Ni2+的溶液即可
阳极泥：铜、银
2、铝的冶炼 ——电解熔融的Al2O3
阳极：6O2- － 12e- = 3O2↑ 阴极：4Al3+ + 12e-= 4Al 总反应：
电解 2Al2O3(熔融)==4Al+3O2↑
冰晶石
二、电解原理的应用——4.电冶金
法国皇帝拿破仑三世 是一个喜欢炫耀自己 的人。他常常大摆宴 席，宴请天下宾客。 每次宴会，餐桌上的 用具几乎全是用银制 成的，唯有他自己用 的那一个碗却是铝制 品。
二、电解原理的应用——4.电冶金
汉弗莱· 戴维，英国化学家、 发明家，电化学的开拓者之 一。在化学上他的最大的贡 献是开辟了用电解法制取金 属元素的新途径，电解苛性 碱，从而发现了钾和钠，后 来又制得了钡、镁、钙、锶 等碱土金属。他被认为是发 现元素最多的科学家。
你能想得到戴维是用什么具 体方法冶炼出金属钠的吗？ 请画出装置图。
2. 阳离子得电子顺序（阴极放电顺序）：
Ag+ > Hg2+ > Fe3+ > Cu2+ > H+（酸） > Fe2+ > H+ （水） > Al3+ > Mg2+ > Na+ > Ca2+ > K+
用惰性电极电解下列物质的溶液， 填表并写出电极反应
电解质
溶液中离子
阴极 阳极 产物 产物
H2SO4
H+ OH- SO42-
H2
O2
HCl
H+ OH- Cl-
H2
Cl2
NaOH
Na+ H+ OH-
H2
O2
NaCl
Na+ Cl- H+ OH-
H2
Cl2
K2SO4 K+ SO42- H+ OH-
H2
O2
CuCl2
Cu2+ Cl- H+ OH-
Cu
Cl2
CuSO4 Cu2+ SO42- H+ OH- Cu
发生氧化还原反应生成了 新物质
联系
电解必须建立在电离的基础上
电解池与原电池有哪些异同
装置
原电池
电解池
装置 实例
定义
将化学能 转变成电能的装置
将电能 转变成化学能的装置
①活泼性不同的两电极 ①两电极接直流电源
形成 条件
②电解质溶液
②电解质溶液
③形成闭合回路
③形成闭合回路
e— e—
e—
Cu2+ SO42—