《选修四第四章第三节电解池课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《选修四第四章第三节电解池课件.ppt（57页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、1、电解质是指在、电解质是指在_能够导能够导电的化合物。电的化合物。2、电离是指电解质在、电离是指电解质在_或或_状态下离解成状态下离解成_的过程。的过程。3、原电池是、原电池是_ 的装置的装置。4、构成原电池的条件是、构成原电池的条件是 水溶液或熔融状态下水溶液或熔融状态下水溶液水溶液熔融熔融自由移动离子自由移动离子把化学能转化为电能把化学能转化为电能两个电极、电解质溶液、形成闭合回路、两个电极、电解质溶液、形成闭合回路、自发发自发发生氧化还原反应生氧化还原反应探究实验探究实验实验实验步骤步骤如图所示，将用导线连接在一起的两如图所示，将用导线连接在一起的两根石墨碳棒插入盛有根石墨碳棒插入盛有
2、CuCl2溶液的溶液的U型型管中，观察现象管中，观察现象。实验实验现象现象结论结论 无无 明显变化明显变化没有且不能自发发生原电池反应没有且不能自发发生原电池反应装置不满足构成原电池的条件装置不满足构成原电池的条件分析原因分析原因:C CC C【猜猜 想想】CuCl2溶液在导电（通电）时会不会发生化学反应？溶液在导电（通电）时会不会发生化学反应？阴极阴极阳极阳极CuCl2溶液溶液实践探究实践探究向氯化铜溶液中通入直流电向氯化铜溶液中通入直流电理论先行理论先行思考思考1 1：氯化铜溶液中含有哪些微粒：氯化铜溶液中含有哪些微粒?思考思考2 2：在通电时这些微粒各向什么区移动？：在通电时这些微粒各向
3、什么区移动？思考思考3 3：猜想在通电时在阳极和阴极各会发生什么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？样的电极反应？产物可能是哪些？阳离子：阳离子：Cu2+H+阴离子：阴离子：Cl-OH-Cu2+H+向阴极区移动向阴极区移动；Cl-OH-向阳极区移动向阳极区移动Cl-Cl2 OH-O2 H2O H+OH-CuClCuCl2 2 CuCu2+2+2Cl+2Cl-阴极区：阴极区：Cu2+Cu H+H2阳极区：阳极区：CuCu2+2+e-e-电子流出电子流出电子流出电子流出CuCuCuCu2+2+2+2+运动运动运动运动ClClClCl-运动运动运动运动ClCl-oooo
4、oooooooooooooooooooooooooooooooooooooooCl2oooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooClCl-ClClClCl-运动运动运动运动电子流入电子流入电子流入电子流入Cu通电前：通电前：通电前：通电前：CuClCuCl2 2=Cu=Cu2+2+2Cl2Cl-HH2 2OOHH+OH+OH-通电后：通电后：通电后：通电后：Cu Cu2+2+、+移向阴极：移向阴极：移向阴极：移向阴极：2Cl2Cl-2e-2e =Cl=Cl2 2 CuCu2+2+2e+2e =Cu=Cu Cl Cl-、OHOH-移向阳极：移向阳极：移向
5、阳极：移向阳极：总反应：总反应：总反应：总反应：阳阳极极阴阴极极H H+H H H H+OHOHOHOH-OHOH-实实验验探探究究阴极阴极阳极阳极电极电极现象现象电极电极产物产物电极电极反应反应反应反应类型类型 有有红色红色物质析物质析出。出。无无气泡产生。气泡产生。有有气泡气泡产生，该产生，该气体可使润湿的淀粉气体可使润湿的淀粉碘化钾试纸碘化钾试纸变蓝变蓝。CuCu2+2e-=Cu还原反应还原反应Cl22Cl-2e-=Cl2氧化反应氧化反应CuCl2 Cu+Cl2总反应总反应电解电解 e-阳阳阳阳极极极极阴阴阴阴极极极极 构成电解池的条件是什么？构成电解池的条件是什么？构成电解池的条件是什
6、么？构成电解池的条件是什么？(1)(1)外接直流电源；外接直流电源；外接直流电源；外接直流电源；(2)(2)有两个电极；有两个电极；有两个电极；有两个电极；(3)(3)有有有有电解质溶液或电解质溶液或电解质溶液或电解质溶液或熔融态的熔融态的熔融态的熔融态的电解质电解质电解质电解质；(4)(4)形成闭合回路。形成闭合回路。形成闭合回路。形成闭合回路。+CuCu2+2+ClCl-ClCl-H H+OHOH-(阴极、阳极阴极、阳极阴极、阳极阴极、阳极)电子流向电子流向电子流向电子流向负极负极负极负极 阴极阴极阴极阴极 阳极阳极阳极阳极 正极正极正极正极 经经经经导导导导线线线线 e-阳阳阳阳极极极极
7、阴阴阴阴极极极极CuCu2+2+e-e-电子流出电子流出电子流出电子流出ClCl-ClCl-电子流入电子流入电子流入电子流入H H+OHOH-经经经经导导导导线线线线 1.电解：电解：使使直流电直流电通过电解质溶液而在阴、阳两极引起通过电解质溶液而在阴、阳两极引起 氧化还原反应氧化还原反应的过程，叫做电解。的过程，叫做电解。3.构成电解池的条件：构成电解池的条件：直流电源；直流电源；电解质溶液或熔融电解质；电解质溶液或熔融电解质；2.电解池：电解池：电能转变为化学能的装置。电能转变为化学能的装置。一、电解原理形成闭合回路。形成闭合回路。碳碳碳碳阴极阴极阳极阳极阳极：阳极：与电源正极相连；与电源
8、正极相连；阴离子移向该极，失电子，发生氧化反应。阴离子移向该极，失电子，发生氧化反应。阴极：阴极：与电源负极相连，电子流入；与电源负极相连，电子流入；阳离子移向该极，得电子，发生还原反应。阳离子移向该极，得电子，发生还原反应。碳碳碳碳阴极阴极阳极阳极电极反应式：电极反应式：阴极：阴极：阳极：阳极：2Cl 2e Cl2Cu2+2e Cu还原反应还原反应氧化反应氧化反应总反应：总反应：Cu2+2Cl Cu+Cl2通电通电阴、阳阴、阳 电极电极电子的流向电子的流向:电子从外加电源的负极流出，流到电解电子从外加电源的负极流出，流到电解池的阴极，再从阳极流回电源正极池的阴极，再从阳极流回电源正极。（注：
9、电子只在外电路定向移动，不能从溶液中移动）（注：电子只在外电路定向移动，不能从溶液中移动）离子定向移动的方向离子定向移动的方向:阳离子阳离子向向 阴极阴极移动移动,阴离子阴离子向向 阳极阳极移动移动.与电源正极连与电源正极连+电源电源-与电源负极连与电源负极连氧化反应氧化反应 还原反应还原反应2Cl2e-=Cl2 阳极阳极 惰性电极惰性电极 阴极阴极 Cu2+2e-=Cu 阴离子移向阴离子移向 CuCl2溶液溶液 阳离子移向阳离子移向电电子子流流出出电电子子流流入入电解的工作原理电解的工作原理：组成：组成：组成：组成：两个电极、两个电极、两个电极、两个电极、电解质溶液、电解质溶液、电解质溶液、
10、电解质溶液、直流电源直流电源直流电源直流电源电极电极电极电极阳极：阳极：阳极：阳极：与外电源与外电源与外电源与外电源正极正极正极正极相连的电极，相连的电极，相连的电极，相连的电极，出出出出电子，电子，电子，电子，氧化氧化氧化氧化反应。反应。反应。反应。阴极：阴极：阴极：阴极：与外电源与外电源与外电源与外电源负极负极负极负极相连的电极，相连的电极，相连的电极，相连的电极，进进进进电子，电子，电子，电子，还原还原还原还原反应。反应。反应。反应。惰性惰性惰性惰性电极：电极：电极：电极：C C C C、PtPtPtPt、Au Au Au Au、TiTi等，不论做阴极、阳极，等，不论做阴极、阳极，等，不
11、论做阴极、阳极，等，不论做阴极、阳极，本身都不反应本身都不反应本身都不反应本身都不反应。活性活性活性活性电极：电极：电极：电极：FeFeFeFe、CuCuCuCu、AgAgAgAg等等等等,做做做做阴极一般阴极一般阴极一般阴极一般本身本身本身本身不反应不反应不反应不反应；做做做做阳极阳极阳极阳极，本身，本身，本身，本身被氧化被氧化被氧化被氧化溶解。溶解。溶解。溶解。电电 解解 池池电极材料电极材料电极材料电极材料电极产物反思电极产物反思为什么不是为什么不是氧气呢？氧气呢？为什么不产为什么不产生氢气呢？生氢气呢？说明：得失电子的能力不同说明：得失电子的能力不同说明：得失电子的能力不同说明：得失电
12、子的能力不同失电子能力：失电子能力：Cl-OH-得电子能力：得电子能力：Cu2+H+放电能力放电次序4.4.电解池电极反应规律电解池电极反应规律(1)(1)阴极：得电子，还原反应阴极：得电子，还原反应 （一般）电极本身不参加反应（一般）电极本身不参加反应 一定是电解质溶液中阳离子一定是电解质溶液中阳离子“争争”得电子得电子(2)(2)阳极：失电子，氧化反应阳极：失电子，氧化反应 若为金属（非惰性）电极，电极失电子若为金属（非惰性）电极，电极失电子 若为惰性电极，电解质溶液中阴离子若为惰性电极，电解质溶液中阴离子“争争”失电子失电子 离子放电顺序：离子放电顺序：活性材料作电极时：活性材料作电极时
13、：金属在阳极失电子被氧化成阳离子金属在阳极失电子被氧化成阳离子进人溶液，阴离子不容易在电极上放电。进人溶液，阴离子不容易在电极上放电。用惰性电极用惰性电极(Pt(Pt、AuAu、石墨、钛等、石墨、钛等)时：时：溶液中阴离子的溶液中阴离子的放电顺序（由难到易）是：放电顺序（由难到易）是：S S 2-2-SOSO3 32-2-II -BrBr -ClCl -OHOH -NONO3 3-SOSO4 42-2-(等含氧酸根离子）等含氧酸根离子）等含氧酸根离子）等含氧酸根离子）FF-AgAgAgAg+FeFeFeFe3+3+3+3+CuCuCuCu2+2+2+2+HHHH+(酸的溶液酸的溶液酸的溶液酸的
14、溶液)PbPbPbPb2+2+2+2+SnSnSnSn2+2+2+2+FeFeFeFe2+2+2+2+ZnZnZnZn2 2 2 2+H+（水提供）（水提供）AlAlAlAl3+3+3+3+MgMgMgMg2+2+2+2+NaNaNaNa+CaCaCaCa+KKKK+注：电镀时通过控制条件，注：电镀时通过控制条件，注：电镀时通过控制条件，注：电镀时通过控制条件，FeFe2+2+和和和和ZnZn2 2+得电子的能力强于得电子的能力强于H+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。是溶液中的阳离子。阳离子在阴极上放
15、电顺序是：阳离子在阴极上放电顺序是：阳极：阳极：阴极阴极:只在熔融状态下放电，在水溶液中永远不放电。实验：实验：用惰性（石墨）电极电解熔融的氯化钠用惰性（石墨）电极电解熔融的氯化钠现象：现象：阳极：有气泡，有阳极：有气泡，有刺激性气味，并能使刺激性气味，并能使 湿润的湿润的KI-淀淀 粉试纸粉试纸变蓝（变蓝（Cl2)阴极：有金属钠析出阴极：有金属钠析出阴极阴极阳极阳极氯氯气气钠钠熔融熔融NaCl 电解过程不仅可以在电解质溶液中进行，也可以电解过程不仅可以在电解质溶液中进行，也可以在熔融电解质中进行。在熔融电解质中进行。实验分析：实验分析：通电前：通电前：分析熔融电解质中的离子情况分析熔融电解质
16、中的离子情况 阳离子阳离子：Na+阴离子阴离子：Cl-做无规则运动做无规则运动通电后：通电后：（必须直流电）（必须直流电）（1）确定电极名称：）确定电极名称：阳极阳极（接电源正极）（接电源正极）阴极阴极（接电源负极）（接电源负极）与电极材料无关与电极材料无关 （2）判断电极产物并书写电极反应）判断电极产物并书写电极反应:阳离子移向阴极放电，阴离子移向阳极放电阳离子移向阴极放电，阴离子移向阳极放电 阳极阳极：2Cl-Cl2+2e-氧化反氧化反应应 阴极阴极：2Na+2e-2Na 还原反应还原反应总式：总式：2NaCl 2Na+Cl2 通电清楚离清楚离子的移子的移动趋向动趋向比较离子的放电能力，比
17、较离子的放电能力，然后根据阴极还原、阳然后根据阴极还原、阳极氧化得出电极产物极氧化得出电极产物e-e-e-e-e-还还原原反反应应氧氧化化反反应应C阳离子阳离子阳离子阳离子明确电解质溶液明确电解质溶液中或熔融态电解中或熔融态电解质中存在的离子质中存在的离子分分析析方方法法阴离子阴离子阴离子阴离子【电解原理的学习方法电解原理的学习方法】1.1.分电极分电极 与电源正极相连的为阳极，与电源负极相连的为阴极。与电源正极相连的为阳极，与电源负极相连的为阴极。2.2.析溶液析溶液分析溶液中存在的所有离子（水溶液中包括水的电离）、并分成分析溶液中存在的所有离子（水溶液中包括水的电离）、并分成阳离子组和阴离
18、子组。阳离子组和阴离子组。3.3.判流向判流向 阴离子定向移向阳极；阳离子定向移向阴阴离子定向移向阳极；阳离子定向移向阴极。极。4.4.定反应定反应用惰性电极电解电解质水溶液时，根据放电规律，阳离子在用惰性电极电解电解质水溶液时，根据放电规律，阳离子在阴极发生还原反应，而阴离子在阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应，而阴离子在阳极发生氧化反应，若用金铂钛以外的金属作电极时：若用金铂钛以外的金属作电极时：若为阴极，则金属不参加电极反应；若为阴极，则金属不参加电极反应；若为阳极则首先是点击材料失电子，电极被溶解，溶液中的若为阳极则首先是点击材料失电子，电极被溶解，溶液中的阴离子不能失电子。阴离子不能
19、失电子。5.5.先写电极式先写电极式 正确书写电极式，要注意得失电子守恒和离子来自何种电解质正确书写电极式，要注意得失电子守恒和离子来自何种电解质6.6.在写方程式在写方程式 将阴阳两极的电极反应式合并即可得总方程式，要注意条件，将阴阳两极的电极反应式合并即可得总方程式，要注意条件，并用分子式表示弱电解质。并用分子式表示弱电解质。OHOHOHOH SOSOSOSO4 4 4 4 2 2 2 2例：例：例：例：写出用石墨做电极电解写出用石墨做电极电解写出用石墨做电极电解写出用石墨做电极电解CuSOCuSOCuSOCuSO4 4 4 4溶液溶液溶液溶液的电极反应式及总的的电极反应式及总的的电极反应
20、式及总的的电极反应式及总的电解方程式，电解方程式，电解方程式，电解方程式，方方方方 法法法法 阴极：阴极：阴极：阴极：阳极：阳极：阳极：阳极：、最后使得失数相等，两极半反应相加得总方程式；最后使得失数相等，两极半反应相加得总方程式；电解电解电解电解电解电解电解电解阴极：阴极：阴极：阴极：阳极：阳极：阳极：阳极：4OH 4eO2+2H2O2Cu2Cu2Cu2Cu2+2+2+2+4e4e4e4e2Cu2Cu2Cu2CuH H H H+CuCuCuCu2+2+2+2+H H H H2 2 2 2O HO HO HO H+OH+OH+OH+OH CuSOCuSOCuSOCuSO4 4 4 4 CuCu
21、CuCu2+2+2+2+SO+SO+SO+SO4 4 4 4 2 2 2 2、首先分析、比较出阴阳极的放电离子：、首先分析、比较出阴阳极的放电离子：、首先分析、比较出阴阳极的放电离子：、首先分析、比较出阴阳极的放电离子：、然后写电极反应式然后写电极反应式然后写电极反应式然后写电极反应式 ：2Cu2Cu2Cu2CuO O O O2 2 2 2+4H+4H+4H+4H+或或或或 2CuSO2CuSO2CuSO2CuSO4 4 4 4+2H+2H+2H+2H2 2 2 2O O O O（电解化学方程式）（电解化学方程式）2Cu2Cu2Cu2CuO O O O2 2 2 2+2H+2H+2H+2H2
22、2 2 2SOSOSOSO4 4 4 42Cu2Cu2Cu2Cu2+2+2+2+2H+2H+2H+2H2 2 2 2O O O O（电解离子方程式）（电解离子方程式）电电电电解解解解类类类类型型型型举举举举 例例例例电电电电极反极反极反极反应应应应式式式式物物物物质类别质类别质类别质类别实实实实例例例例 含氧酸含氧酸含氧酸含氧酸HH2 2SOSO4 4可溶性可溶性可溶性可溶性强强强强碱碱碱碱NaOHNaOH氢氢氢氢前金属前金属前金属前金属含氧酸含氧酸含氧酸含氧酸盐盐盐盐NaNa2 2SOSO4 4无氧酸无氧酸无氧酸无氧酸HClHCl阳极：阳极：阳极：阳极：4OH4OH-4e-4e-=O=O2
23、2 +2H+2H2 2OO阴极：阴极：阴极：阴极：4H4H+4e+4e-=2H=2H2 2 阳极：阳极：阳极：阳极：2Cl2Cl-2e-2e-=ClCl2 2 阴极：阴极：阴极：阴极：2H2H+2e+2e-=HH2 2 氢氢氢氢后金属后金属后金属后金属无氧酸无氧酸无氧酸无氧酸盐盐盐盐CuClCuCl2 2阳极：阳极：阳极：阳极：2Cl2Cl-2e-2e-=Cl=Cl2 2 阴极：阴极：阴极：阴极：CuCu2+2+2e+2e-=CuCu氢氢氢氢前金属前金属前金属前金属无氧酸无氧酸无氧酸无氧酸盐盐盐盐NaClNaCl阳极：阳极：阳极：阳极：2Cl2Cl-2e-2e-=ClCl2 2 阴极：阴极：阴
24、极：阴极：2H2H+2e+2e-=HH2 2 氢氢氢氢后金属后金属后金属后金属含氧酸含氧酸含氧酸含氧酸盐盐盐盐CuSOCuSO4 4阳极阳极阳极阳极:2Cu:2Cu2+2+4e+4e-=2Cu2Cu阴极：阴极：阴极：阴极：4OH4OH-4e-4e-=O=O2 2+2H+2H2 2OO惰性电极电解规律小结惰性电极电解规律小结惰性电极电解规律小结惰性电极电解规律小结相当于相当于相当于相当于电解水电解水电解水电解水相当于相当于相当于相当于电解溶电解溶电解溶电解溶质本身质本身质本身质本身溶质和溶质和溶质和溶质和溶剂同溶剂同溶剂同溶剂同时电解时电解时电解时电解 某同学在做电解水的实验时发现两极某同学在做
25、电解水的实验时发现两极产生气泡的速率特别缓慢，（水是一种极产生气泡的速率特别缓慢，（水是一种极弱的电解质，导电能力很差）你能否在不弱的电解质，导电能力很差）你能否在不改变两电极产物的情况下，加入某种物质改变两电极产物的情况下，加入某种物质使其加快电解速率？使其加快电解速率？课课后后思思考考电解池与原电池有哪些异同电解池与原电池有哪些异同两电极接直流电源两电极接直流电源两电极接直流电源两电极接直流电源电解质溶液电解质溶液电解质溶液电解质溶液形成闭合回路形成闭合回路形成闭合回路形成闭合回路活泼性不同的两电极活泼性不同的两电极活泼性不同的两电极活泼性不同的两电极电解质溶液电解质溶液电解质溶液电解质溶
26、液形成闭合回路形成闭合回路形成闭合回路形成闭合回路形成形成条件条件将电能将电能将电能将电能 转变成化学能的装置转变成化学能的装置转变成化学能的装置转变成化学能的装置将化学能将化学能将化学能将化学能 转变成电能的装置转变成电能的装置转变成电能的装置转变成电能的装置定义定义装置装置实例实例电解池电解池原电池原电池装置装置电解池与原电池有哪些异同电解池与原电池有哪些异同(续续)电源负极电源负极电源负极电源负极电解池阴极电解池阴极电解池阴极电解池阴极电解池阳极电解池阳极电解池阳极电解池阳极电源正极电源正极电源正极电源正极电子电子流向流向阳极：阳极：阳极：阳极：氧化反应，溶液氧化反应，溶液氧化反应，溶液
27、氧化反应，溶液中的阴离子失电子或电中的阴离子失电子或电中的阴离子失电子或电中的阴离子失电子或电极金属失电子极金属失电子极金属失电子极金属失电子阴极：阴极：阴极：阴极：还原反应，溶液还原反应，溶液还原反应，溶液还原反应，溶液中的阳离子得电子中的阳离子得电子中的阳离子得电子中的阳离子得电子负极：负极：负极：负极：氧化反应，金属氧化反应，金属氧化反应，金属氧化反应，金属失电子失电子失电子失电子正极：正极：正极：正极：还原反应，溶液还原反应，溶液还原反应，溶液还原反应，溶液中的阳离子得电子中的阳离子得电子中的阳离子得电子中的阳离子得电子电极电极反应反应阳极：阳极：阳极：阳极：与电源正极相连与电源正极相
28、连与电源正极相连与电源正极相连阴极：阴极：阴极：阴极：与电源负极相连与电源负极相连与电源负极相连与电源负极相连负极：负极：负极：负极：较活泼金属较活泼金属较活泼金属较活泼金属正极：正极：正极：正极：较不活泼金属较不活泼金属较不活泼金属较不活泼金属（或能导电的非金属）（或能导电的非金属）（或能导电的非金属）（或能导电的非金属）电极电极名称名称电解池电解池原电池原电池装置装置负极负极负极负极 正极正极正极正极导线导线导线导线二、电解的应用二、电解的应用电解饱和食盐水反应原理电解饱和食盐水反应原理思考思考:（1）电解池的两极各产生什么现象）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，会若
29、在两极附近均滴加酚酞试液，会有什么现象有什么现象?（2）怎样初步检验两极产物的生成）怎样初步检验两极产物的生成?（3）结合教材，分析产生这种现象）结合教材，分析产生这种现象的原因。的原因。在在U型管里装入饱和食型管里装入饱和食盐水，用一根碳棒作阳盐水，用一根碳棒作阳极，一根铁棒作阴极。极，一根铁棒作阴极。接通直流电源接通直流电源实验装置实验装置 （1 1）在在NaClNaCl溶液中溶液中,NaCl,NaCl电离出电离出 ，H H2 2O O电离出电离出 。通电后，在电场的作用下，通电后，在电场的作用下，向阴极移动，向阴极移动，向阳极移动。向阳极移动。在阳极，由于在阳极，由于 容易失去电子，被氧
30、化生成容易失去电子，被氧化生成 。阳极方程式：阳极方程式：;（2 2）在阴极，由于）在阴极，由于 容易得到电子被还原生成容易得到电子被还原生成 使使H H2 2O O 电离向右移动，因此阴极电离向右移动，因此阴极 浓度增大，浓度增大，PHPH 。阴极方程式：阴极方程式：。2Cl-2e-=Cl22H+2e-=H2Na+、Cl-H+、OH-Cl-、OH-Cl-Cl2H+H2OH-增大增大Na+、H+1、氯碱工业、氯碱工业 电解饱和食盐水以制造烧碱、氯气和氢气。电解饱和食盐水以制造烧碱、氯气和氢气。总化学方程式：总化学方程式：;总离子方程式总离子方程式:.v(3)(3)电解前向溶液中滴加酚酞，通电后
31、现象为：电解前向溶液中滴加酚酞，通电后现象为：_ ，两极极板上都有气体，两极极板上都有气体产生，如何检验气体的种类？产生，如何检验气体的种类？阴极附近的溶液无色变为阴极附近的溶液无色变为红色红色阳极阳极:产生产生刺激刺激气体使湿润气体使湿润KI淀粉试纸变蓝色淀粉试纸变蓝色.阴极阴极:产生产生无色、无味气体无色、无味气体1.电解食盐水电解食盐水现象：现象：阳极：有气泡产生，阳极：有气泡产生，使湿润的淀粉使湿润的淀粉KI溶液变蓝溶液变蓝阴极：有气泡产生，阴极：有气泡产生，滴加酚酞溶液变红滴加酚酞溶液变红阳极：阳极：2Cl-2e-=Cl2阴极：阴极：2H+2e-=H2总式：总式：2NaCl+2H2O
32、=2NaOH+H2+Cl2(条件条件:通电通电)实验装置实验装置(2)避免生成物H2和Cl2混合,因为:.(1)避免Cl2接触NaOH溶液会反应,使产品不纯,反应方程式:.第一个问题:Cl2+2 NaOH=NaCl+NaClO+H2O混合遇火或遇强光爆炸混合遇火或遇强光爆炸解决解决方法:使用离子交换膜使用离子交换膜（1）生产设备名称：离子交换膜电解槽）生产设备名称：离子交换膜电解槽阴极：碳钢阴极：碳钢 阳极：钛阳极：钛阳离子交换膜：只允许阳离子通过阳离子交换膜：只允许阳离子通过(Cl、OH离子和气体不能通过离子和气体不能通过)，把电解槽隔成阴，把电解槽隔成阴极室和阳极室。极室和阳极室。（2）离
33、子交换膜的作用：）离子交换膜的作用：a、防止氢气和氯气混合；、防止氢气和氯气混合；b、避免氯气和氢氧化钠反应生成、避免氯气和氢氧化钠反应生成，而影响，而影响氢氧化钠的产量。氢氧化钠的产量。氯碱工业氯碱工业:离子交换膜法制烧碱离子交换膜法制烧碱（1）生产设备名称：离子交换膜电解槽）生产设备名称：离子交换膜电解槽阴极：碳钢阴极：碳钢 阳极：钛阳极：钛阳离子交换膜：只允许阳离子通过阳离子交换膜：只允许阳离子通过(Cl、OH离子和气体不能通过离子和气体不能通过)，把电解槽隔成阴，把电解槽隔成阴极室和阳极室。极室和阳极室。（2）离子交换膜的作用：）离子交换膜的作用：a、防止氢气和氯气混合；、防止氢气和氯
34、气混合；b、避免氯气和氢氧化钠反应生成、避免氯气和氢氧化钠反应生成，而影响，而影响氢氧化钠的产量。氢氧化钠的产量。氯碱工业氯碱工业:离子交换膜法制烧碱离子交换膜法制烧碱+Cl2Cl2ClH2Na+H+OH淡盐水淡盐水NaOH溶液溶液精制饱和精制饱和NaCl溶液溶液H2O（含少量（含少量NaOH）离子交换膜离子交换膜 阳阳 极极金属钛网金属钛网阴阴 极极碳钢网碳钢网阳阳极极室室阴阴极极室室+Cl2Cl2ClH2Na+H+OH淡盐水淡盐水NaOH溶液溶液精制饱和精制饱和NaCl溶液溶液H2O（含少量（含少量NaOH）离子交换膜离子交换膜 阳阳 极极金属钛网金属钛网阴阴 极极碳钢网碳钢网阳阳极极室室
35、阴阴极极室室提示：提示：第二个问题：精第二个问题：精制制食盐水食盐水 由于粗盐中含有泥沙、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？交换膜，那么如何除去这些杂质呢？3、所有试剂只有过量才能除尽，你能设计一个、所有试剂只有过量才能除尽，你能设计一个合理的顺序逐一除杂吗？合理的顺序逐一除杂吗？2、用什么试剂除去、用什么试剂除去Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO421、用什么方法除去泥沙？、用什么方法除去泥沙？泥沙泥沙、Na+、Cl-、Mg2+、Ca2+、Fe3+、SO42-N
36、a+、Cl-、.Mg2+、Ca2+、Fe3+、SO42-NaNa+、ClCl-、MgMg2+2+、CaCa2+2+、FeFe3+3+、引入引入BaBa2+2+Na+、Cl-、Ca2+、Ba2+、引入引入OH-Na+、Cl-、CO32-、OH-Na+、Cl-沉降沉降除泥沙除泥沙略过量略过量BaCl2 溶液溶液除除SO42-略过量略过量Na2CO3 溶液溶液除除Ca2+.Ba2+略过量略过量NaOH 溶液溶液除除Fe3+,Mg2+适量适量HCl溶液溶液调节调节PH 除除CO32-、OH-粗盐的成份：粗盐的成份：泥沙、泥沙、Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42杂质，会与杂质，会与碱性物质反应产生沉
37、淀，损坏离子交换膜碱性物质反应产生沉淀，损坏离子交换膜精制食盐水精制食盐水杂质的除去过程：杂质的除去过程：粗盐水粗盐水 含少量含少量Ca2+.Mg2+精制精制盐水盐水一般火法冶炼得到的粗铜中含有多种一般火法冶炼得到的粗铜中含有多种杂质（如锌、铁、镍、银、金等），这种杂质（如锌、铁、镍、银、金等），这种粗铜的导电性远不能满足电气工业的要求，粗铜的导电性远不能满足电气工业的要求，如果用以制电线，就会大大降低电线的导如果用以制电线，就会大大降低电线的导电能力。因此必须利用电解的方法精炼粗电能力。因此必须利用电解的方法精炼粗铜。铜。2.2.铜的电解精炼铜的电解精炼一般火法冶炼得到的粗铜中含有多种杂质（
38、如锌、铁、镍、银、金等），这种粗一般火法冶炼得到的粗铜中含有多种杂质（如锌、铁、镍、银、金等），这种粗铜的导电性远不能满足电气工业的要求，如果用以制电线，就会大大降低电线的导电铜的导电性远不能满足电气工业的要求，如果用以制电线，就会大大降低电线的导电能力。因此必须利用电解的方法精炼粗铜。能力。因此必须利用电解的方法精炼粗铜。粗铜粗铜 含杂质含杂质(Zn Fe Ni Ag Au 等等)纯铜纯铜粗铜粗铜阳极：阳极：Zn Zn2+2e-Fe Fe2+2e-Ni Ni2+2e-Cu Cu2+2e-Zn Fe Ni CuAg Au 阴极阴极:Cu2+2e-Cu阳极泥阳极泥问：电解完后，问：电解完后，Cu
39、SO4溶液的浓度有何变化？溶液的浓度有何变化？CuSO4溶液溶液3、电镀电镀、概念：应用电解原理在某些金属表面镀上一层、概念：应用电解原理在某些金属表面镀上一层 其它金属或合金的过程。其它金属或合金的过程。、电镀池形成条件、电镀池形成条件+镀件镀件镀层金属镀层金属含镀层金属离子的盐溶液含镀层金属离子的盐溶液、镀件作阴极镀件作阴极、镀层金属作阳极镀层金属作阳极、含镀层金属阳离子含镀层金属阳离子 的盐溶液作电解液的盐溶液作电解液、电镀的特点、电镀的特点电镀液的组成及酸碱性保持不变电镀液的组成及酸碱性保持不变4、电冶金、电冶金（冶炼活泼金属钠、镁、铝等）（冶炼活泼金属钠、镁、铝等）制取金属钠制取金属
40、钠电解熔融状态的氯化钠。电解熔融状态的氯化钠。通直流电后，通直流电后，阳极：阳极：2Cl-2e-=Cl2阴极：阴极：2Na+2e-=2Na总反应：总反应：2NaCl(熔融熔融)2Na +Cl2 结论：结论：电解法是冶炼金属的一种重要方电解法是冶炼金属的一种重要方 法，是法，是最强有力的氧化还原最强有力的氧化还原的手段。的手段。电电解解熔熔融融氯氯化化钠钠制制钠钠4、电冶金、电冶金（使用电解法冶炼像钠、镁、铝等活泼金属的（使用电解法冶炼像钠、镁、铝等活泼金属的方法）方法）制取金属铝制取金属铝电解熔融状态的氧化铝。电解熔融状态的氧化铝。阳极：阳极：6O 2-12e-=3O2阴极：阴极：4Al 3+
41、12e-=4Al总反应：总反应：2Al2O3(熔融熔融)4Al +3O2 冰晶石助熔剂：冰晶石（助熔剂：冰晶石（Na3AlF6 六氟合铝酸钠）六氟合铝酸钠）阳极材料阳极材料(碳碳)和熔融氧化铝需要定期补充和熔融氧化铝需要定期补充思考思考:工业上为什么用电解熔融氧化铝的方法冶炼铝而工业上为什么用电解熔融氧化铝的方法冶炼铝而不用不用AlCl3?冶炼铝设备图冶炼铝设备图阳极阳极C电解质电解质烟罩烟罩熔融熔融态铝态铝钢壳钢壳钢导电棒钢导电棒阴极阴极C耐火耐火材料材料原电池、电解池、电镀池判定规律原电池、电解池、电镀池判定规律 若无外接电源，若无外接电源，可能是原电池，然后依据原可能是原电池，然后依据原
42、电池的形成条件分析判定，主要思路是电池的形成条件分析判定，主要思路是“三看三看”先看电极：两极为导体且活泼性不同先看电极：两极为导体且活泼性不同 再看溶液：两极插入电解质溶液中再看溶液：两极插入电解质溶液中 后看回路：形成闭合回路或两极接触后看回路：形成闭合回路或两极接触 若有外接电源，两极插入电解质溶液中，若有外接电源，两极插入电解质溶液中，则可能是电解池或电镀池。当阳极金属与电解质则可能是电解池或电镀池。当阳极金属与电解质溶液中的金属阳离子相同，则为电镀池，其余情溶液中的金属阳离子相同，则为电镀池，其余情况为电解池。况为电解池。讨论：讨论：比较电解池和原电池的异同比较电解池和原电池的异同电
43、解池、电解精炼池、电镀池的比较电解池、电解精炼池、电镀池的比较电电解池解池电解精炼池电解精炼池电镀电镀池池定定义义形成形成条件条件电电极极名称名称电电极极反反应应将将电电能能转变转变成化学能成化学能的装置。的装置。应应用用电电解原理在某些解原理在某些金属表面金属表面镀镀上一上一层层其其它金属的装置。它金属的装置。两两电电极接直流极接直流电电源源电电极插人极插人电电解解质质溶液溶液形成形成闭闭合回路合回路镀层镀层金属接金属接电电源正极源正极待待镀镀金属接金属接电电源源负负极极电镀电镀液液须须含有含有镀层镀层金金属的离子属的离子阳极：阳极：电电源正极相源正极相连连阴极：阴极：电电源源负负极相极相连
44、连阳极：阳极：镀层镀层金属；金属；阴极：阴极：镀镀件件阳极：氧化反应阳极：氧化反应阴极：阴极：还还原反原反应应阳极：氧化反应阳极：氧化反应阴极：还原反应阴极：还原反应应应用用电电解原理将不解原理将不纯纯的金属提的金属提纯纯的装置。的装置。不不纯纯金属接金属接电电源正极源正极纯纯的金属接的金属接电电源源负负极极电电解解质质溶液溶液须须待提待提纯纯金属的离子金属的离子阳极：不阳极：不纯纯金属；金属；阴极：阴极：纯纯金属金属阳极：氧化反应阳极：氧化反应阴极：还原反应阴极：还原反应1、池型的判断、池型的判断有外加电源一定为电解池，无外加电源一定为原电池；有外加电源一定为电解池，无外加电源一定为原电池；
45、多池组合时，一般含活泼金属的池为原电池，其余都是多池组合时，一般含活泼金属的池为原电池，其余都是在原电池带动下的电解池。在原电池带动下的电解池。小结：一、原电池与电解池的比较及判断：小结：一、原电池与电解池的比较及判断：3、电解池放电顺序的判断、电解池放电顺序的判断阳极放电：阳极放电：1）惰性电极：）惰性电极：则溶液中阴离子放电。则溶液中阴离子放电。2）非惰性电极：）非惰性电极：电极材料首先失电子。电极材料首先失电子。阴极放电：阴极放电：电极材料受保护，溶液中阳离子放电。电极材料受保护，溶液中阳离子放电。2、电极的判断、电极的判断原电池，看电极材料，电解池看电源的正负极。原电池，看电极材料，电
46、解池看电源的正负极。4、判断溶液的、判断溶液的pH变化：变化：先分析原溶液的酸碱性，再看电极产物。先分析原溶液的酸碱性，再看电极产物。电解水时原性质增强；电解水时原性质增强；电解电解质本身时原性质减弱；电解电解质本身时原性质减弱；电解生成酸时酸性增强；电解生成酸时酸性增强；电解生成碱时碱性增强。电解生成碱时碱性增强。电极：电极：阳极阳极镀层金属镀层金属 阴极阴极待镀金属制品待镀金属制品 小结：二、电解池的应用小结：二、电解池的应用-电镀及氯碱工业电镀及氯碱工业待镀制品待镀制品铜片铜片硫酸铜溶液硫酸铜溶液电镀液：含有镀层金属离子的电解质溶液。电镀液：含有镀层金属离子的电解质溶液。电解质溶液：溶液
47、中电解质溶液：溶液中CuSO4的浓度保持不变。的浓度保持不变。1、电镀电镀氯碱工业原理氯碱工业原理 （离子膜法）（离子膜法）+精制饱和精制饱和NaCl淡盐水淡盐水Cl2H2NaOH溶液溶液H2O含少量含少量NaOHClCl2H+OHNa+Na+交换膜交换膜小结：三、电解池及原电池的应用小结：三、电解池及原电池的应用-金属的防护金属的防护1）金属腐蚀快慢的判断）金属腐蚀快慢的判断电解原理引起的腐蚀电解原理引起的腐蚀电解原理引起的腐蚀电解原理引起的腐蚀 原电池原理引起的腐蚀原电池原理引起的腐蚀原电池原理引起的腐蚀原电池原理引起的腐蚀 化学腐蚀化学腐蚀化学腐蚀化学腐蚀 有防腐蚀措施的腐蚀有防腐蚀措施
48、的腐蚀有防腐蚀措施的腐蚀有防腐蚀措施的腐蚀同一种金属的腐蚀：同一种金属的腐蚀：同一种金属的腐蚀：同一种金属的腐蚀：强电解质强电解质强电解质强电解质 弱电解质弱电解质弱电解质弱电解质 非电解质非电解质非电解质非电解质2）金属的防护方法）金属的防护方法改变金属内部结构改变金属内部结构改变金属内部结构改变金属内部结构覆盖保护层覆盖保护层覆盖保护层覆盖保护层电化学保护法电化学保护法电化学保护法电化学保护法外加电源的阴极保护法外加电源的阴极保护法牺牲负极的正极保护法牺牲负极的正极保护法小结：四、原电池电解池的应用小结：四、原电池电解池的应用-可充电电池可充电电池阴极：阴极：正极：正极：还原反应极还原反应极得电子极得电子极电子流入极电子流入极放电：原电池放电：原电池充电：电解池充电：电解池 负极：负极：阳极：阳极：氧化反应极氧化反应极电子流出极电子流出极失电子极失电子极氧化反应极氧化反应极失电子极失电子极电子流出极电子流出极还原反应极还原反应极得电子极得电子极电子流入极电子流入极