《电解池原理及应用精选课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电解池原理及应用精选课件.ppt（29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、关于电解池原理及应用第一页，本课件共有29页 在生产和生活中我们不但要利用化学反应，使化学能在生产和生活中我们不但要利用化学反应，使化学能转化为电能，而且要利用化学反应使电能转化为化学能。转化为电能，而且要利用化学反应使电能转化为化学能。电能转化为化学能一般通过电解的方法来完成。电能转化为化学能一般通过电解的方法来完成。我我们已学过的化学课程里涉及利用电解反应来制取新物们已学过的化学课程里涉及利用电解反应来制取新物质的例子吗？质的例子吗？实实 例例 被电解物被电解物质质 电电 解解 产产 物物 化化 学学 方方 程程 式式电解水电解水水水H2、O22H2O=2H2 +O2 电解食盐水电解食盐水
2、H2O、NaClNaOH、H2、Cl22NaCl+2H2O=2NaOH +H2 +Cl2 电解融熔电解融熔 氯化钠氯化钠NaClNa、Cl22NaCl=2Na+Cl2 电解融熔电解融熔 氧化铝氧化铝Al2O3Al、O22Al2O3=4Al+3 O2 第二页，本课件共有29页电解氯化铜溶液微观模拟电解氯化铜溶液微观模拟第三页，本课件共有29页 在在U U形管中加入饱和氯化铜溶液，用石墨形管中加入饱和氯化铜溶液，用石墨棒作电极，接通电源，电解数分钟后，观棒作电极，接通电源，电解数分钟后，观察现象。察现象。（1 1）接电源负极的石墨棒上有）接电源负极的石墨棒上有 ，电极反应为。电极反应为。（2 2）
3、接电源正极的石墨棒上有）接电源正极的石墨棒上有 ，电极反应为。电极反应为。（3 3）电解反应的化学方程式。）电解反应的化学方程式。（4 4）在上述电解反应中，被氧化的物质是，）在上述电解反应中，被氧化的物质是，被还原的物质是。被还原的物质是。（5 5）比较电解饱和氯化钠溶液与电解饱和氯化铜溶液，）比较电解饱和氯化钠溶液与电解饱和氯化铜溶液，有什么不同？为什么？有什么不同？为什么？有铜析出有铜析出Cu2+2e-=Cu有有Cl2放出放出2Cl-2e-=Cl2CuCl2=Cu+Cl2 CuCl2CuCl2因参与电解的微粒不同。因参与电解的微粒不同。第四页，本课件共有29页构成电解池有什么条件？构成电
4、解池有什么条件？构成条件构成条件:与外加电源相连的两个电极与外加电源相连的两个电极有电解质溶液有电解质溶液zxxk形成闭合回路形成闭合回路第五页，本课件共有29页1.电解电解:使使电流电流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 氧化还原反应的过程氧化还原反应的过程.2.电解池电解池:借助于电流引起氧化还原反应的装置，借助于电流引起氧化还原反应的装置，即把即把 电能电能转化为转化为化学能化学能的装置叫的装置叫电解池电解池或或电解槽电解槽3.电极名称和电极反应电极名称和电极反应学科网与电源负极相连的电极叫与电源负极相连的电极叫阴极阴极，阴极上发生还原反应阴极上发生还原反应
5、。与电源正极相连的电极叫与电源正极相连的电极叫阳极阳极，阳极上发生氧化反应，阳极上发生氧化反应。第六页，本课件共有29页阴极阴极:与电源负极相连，与电源负极相连，电子流入，发生电子流入，发生还原还原反应反应阳极阳极:与电源正极相连，与电源正极相连，电子流出，发生电子流出，发生氧化氧化反应反应4.电极的判断电极的判断eeCC阴极阴极阳极阳极电解质溶液电解质溶液5.电子、离子的流向电子、离子的流向电子电子从从阳极阳极通过电源流向通过电源流向阴极阴极阳离子阳离子在电解质溶液中在电解质溶液中移向移向阴极阴极阴离子阴离子在电解质溶液中在电解质溶液中移向移向阳极阳极第七页，本课件共有29页比较原电池、电解
6、池的异同点。比较原电池、电解池的异同点。原电池原电池电解池电解池定义定义形成形成条件条件电极电极名称名称电极电极反应反应原电池、电解池的比较原电池、电解池的比较化学能转变成电能的装置。化学能转变成电能的装置。自发的自发的氧化还原反应氧化还原反应将电能转变成化学能的装置。将电能转变成化学能的装置。非自非自发的发的氧化还原反应氧化还原反应活动性不同两电极活动性不同两电极电解质溶液电解质溶液形成闭合回路形成闭合回路两电极接直流电源两电极接直流电源电极插入电解质溶液电极插入电解质溶液形成闭合回路形成闭合回路负极：较活泼金属；负极：较活泼金属；正极：较不活泼金属正极：较不活泼金属(或能导电的非或能导电的
7、非金属等金属等)阳极：电源正极相连阳极：电源正极相连阴极：电源负极相连阴极：电源负极相连负极：氧化反应负极：氧化反应正极：还原反应正极：还原反应阳极：氧化反应阳极：氧化反应阴极：还原反应阴极：还原反应第八页，本课件共有29页稀硫酸稀硫酸 稀硫酸稀硫酸 稀硫酸稀硫酸 稀硫酸稀硫酸 A B C D A B C D 例题例题1.下列装置中属于原电池的是下列装置中属于原电池的是 （）属于电解池的是属于电解池的是 （）BC D 怎样区分原电池、电解池？怎样区分原电池、电解池？原电池、电解池的区分关键看原电池、电解池的区分关键看是否有外接电源是否有外接电源；第九页，本课件共有29页分析下图，哪个是原电池，
8、哪个是电解池。第十页，本课件共有29页（2）活泼金属的冶炼）活泼金属的冶炼钠的制取钠的制取Z、x、x/k镁的制取镁的制取铝的制取铝的制取总反应式总反应式:2NaCl2Na+Cl2总反应式总反应式:MgCl2Mg+Cl2总反应式总反应式:2Al2O32Al+3O2（1）氯碱工业）氯碱工业电解饱和食盐水电解饱和食盐水总反应：总反应：2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2+H2电解6.电解原理的应用电解原理的应用第十一页，本课件共有29页镀件镀件铜铜氯化铜溶液氯化铜溶液实验现象实验现象阳极：阳极：阴极：阴极：铜变小铜变小有红色固体产生有红色固体产生反应方程式反应方程式Cu2e-Cu2+Cu2+2e-
9、Cu电镀液的组成及酸碱性不会变化电镀液的组成及酸碱性不会变化第十二页，本课件共有29页 (1)电镀是利用电解原理在某些镀件上镀上一层其他金属或合金的电镀是利用电解原理在某些镀件上镀上一层其他金属或合金的过程，是电解的一个重要应用。过程，是电解的一个重要应用。阴极：待镀金属制品阴极：待镀金属制品 阳极：镀层金属阳极：镀层金属 电镀液：含有镀层金属阳离子的可溶性盐溶液电镀液：含有镀层金属阳离子的可溶性盐溶液 (2)电镀池的形成条件电镀池的形成条件第十三页，本课件共有29页粗铜纯铜电解精炼铜的原理示意图：电解精炼铜的原理示意图：e-纯铜作阴极，粗铜作阳极；纯铜作阴极，粗铜作阳极；e-e-Ag Au硫
10、酸铜溶液作电解液硫酸铜溶液作电解液第十四页，本课件共有29页（4）铜的电解精炼）铜的电解精炼粗铜所含的杂质粗铜所含的杂质Zn、Fe、Ni、Ag、Au等等+纯铜纯铜粗铜粗铜CuSO4溶液溶液粗铜的精炼粗铜的精炼以粗铜为阳极，以纯铜以粗铜为阳极，以纯铜为阴极，为阴极，以以CuSO4溶液为电溶液为电解液进行电解解液进行电解阳极：阳极：Zn2eZn2+Fe2eFe2+Ni2eNi2+Cu2eCu2+阴极：阴极：Cu2+2eCu长时间电解后必须补充电解液长时间电解后必须补充电解液第十五页，本课件共有29页原电池原电池电解池电解池电镀池电镀池定定义义化学能转变成化学能转变成电能的装置。电能的装置。将电能转
11、变成化将电能转变成化学能的装置。学能的装置。应用电解原理在某应用电解原理在某些金属表面镀上一些金属表面镀上一层其它金属的装置。层其它金属的装置。形形成成条条件件活动性不同活动性不同两电极两电极电解质溶液电解质溶液形成闭合回形成闭合回路路两电极接直流两电极接直流电源电源电极插入电解电极插入电解质溶液质溶液形成闭合回路形成闭合回路镀层金属接电源镀层金属接电源正极，待镀金属接正极，待镀金属接电源负极电源负极电镀液须含有镀电镀液须含有镀层金属的离子层金属的离子电电极极名名称称负极：较活泼负极：较活泼金属；金属；正极：较不活正极：较不活泼金属泼金属(或能导或能导电的非金属等电的非金属等)阳极：电源正极阳
12、极：电源正极相连相连阴极：电源负极阴极：电源负极相连相连阳极：镀层金属；阳极：镀层金属；阴极：镀件阴极：镀件电电极极反反应应负极：氧化反负极：氧化反应应正极：还原反正极：还原反应应阳极：氧化反应阳极：氧化反应阴极：还原反应阴极：还原反应阳极：氧化反应阳极：氧化反应阴极：还原反应阴极：还原反应要点一：原电池、电解池、电镀池的比较要点一：原电池、电解池、电镀池的比较第十六页，本课件共有29页阳极阳极:先看电极后看溶液先看电极后看溶液(1)活泼金属电极活泼金属电极:金属电极失电子金属电极失电子（除金和铂（除金和铂)(2)惰性电极惰性电极:溶液中阴离子失去电子溶液中阴离子失去电子,失电子能力为失电子能
13、力为:组卷网S2-I-Br-Cl-OH-含氧酸根含氧酸根F-阴极阴极:溶液中阳离子得电子溶液中阳离子得电子,得电子能力为得电子能力为:Ag+Fe3+Cu2+H+（酸）（酸）Pb2+Sn2+Fe2+Zn2+H+（水）（水）Al3+Mg2+第十七页，本课件共有29页阴极阴极：_电子，发生电子，发生_反应，离子反应，离子_越强，反应越容易。越强，反应越容易。常见阳离子放电顺序：常见阳离子放电顺序：Ag+Fe3+Cu2+H+Fe2+Zn2+Al3+Mg2+Na+阳极阳极：_电子，发生电子，发生_反应，离子反应，离子_越强，反应越容越强，反应越容易。易。当阳极为惰性电极当阳极为惰性电极(石墨、铂、金石墨
14、、铂、金)时时,常见阴离子放电顺序：常见阴离子放电顺序：S2-I-Br-Cl-OH-含氧酸根含氧酸根 F得得还原还原氧化性氧化性失失氧化氧化还原性还原性离子放电规律离子放电规律第十八页，本课件共有29页记记笔笔记记分析电解反应的一般思路分析电解反应的一般思路溶液中存在的离子溶液中存在的离子两极上的电极反应两极上的电极反应离子的移动方向及放电顺序离子的移动方向及放电顺序判断电解池的阴、阳极判断电解池的阴、阳极第十九页，本课件共有29页电解电解Na2SO4溶液的分析溶液的分析阴极阴极阳极阳极氧氧气气氢氢气气阳极阳极:4OH-4e-=2H2O+O2实例实例电极反应电极反应浓度浓度PH值值复原复原Na
15、2SO4阴极阴极:4H+4e-=2H2变大变大不不变变加加H2O2H2O=2H2+O2通电通电第二十页，本课件共有29页如电解如电解H2SO4、HNO3、NaOH、Na2SO4等溶液等溶液时其电极反应式为：时其电极反应式为：阳极阳极：4OH4e2H2O+O2阴极：阴极：4H+4e2H2总反应：总反应：2H2OO2+2H2电解电解后溶液中电解后溶液中溶质的质量分数增大溶质的质量分数增大，若要恢复，若要恢复原来的浓度，只需加入一定量的水即可。原来的浓度，只需加入一定量的水即可。用惰性电极电解电解质溶液规律用惰性电极电解电解质溶液规律(1)电解水型：电解水型：第二十一页，本课件共有29页电解电解Cu
16、Cl2溶液的分析溶液的分析阴极阴极阳极阳极氯氯气气铜铜实例实例电极反应电极反应浓度浓度PH值值复原复原CuCl2CuCl2Cu+Cl2电解阳极：阳极：2Cl-2e-=Cl2阴极：阴极：Cu2+2e-=2Cu减小减小-加加CuCl2第二十二页，本课件共有29页如电解盐酸、如电解盐酸、CuCl2溶液等溶液等电解后溶液中电解后溶液中溶质的质量分数减小溶质的质量分数减小，若要恢复，若要恢复原来的组成和浓度，需加入一定量的溶质原来的组成和浓度，需加入一定量的溶质(通入一定通入一定量的量的HCl气体气体)阳极：阳极：2Cl2eCl2阴极：阴极：2H+2eH2总反应：总反应：2HClCl2+H2电解电解盐酸
17、电解盐酸(2)电解本身：电解本身：第二十三页，本课件共有29页电解电解CuSO4溶液的分析溶液的分析阴极阴极阳极阳极氧氧气气铜铜实例实例电极反应电极反应浓度浓度PH值值复原复原CuSO42CuSO4+2H2O2Cu+O2+2H2SO4电解阴极：阴极：Cu2+2e-=Cu减小减小加加CuO阳极阳极:4OH-4e-=2H2O+O2减减小小第二十四页，本课件共有29页如电解如电解CuSO4溶液、溶液、AgNO3溶液等。溶液等。阳极阳极：4OH4e2H2O+O2阴极：阴极：2Cu2+4e2Cu总反应：总反应：2CuSO4+2H2O2Cu+O2+2H2SO4电解电解后原溶液中电解后原溶液中溶质的质量分数
18、减小溶质的质量分数减小，若要，若要恢复原来的组成和浓度，需加入一定量金属氧恢复原来的组成和浓度，需加入一定量金属氧化物。化物。电解电解CuSO4溶液溶液(3)放氧生酸型：放氧生酸型：第二十五页，本课件共有29页电解电解NaCl溶液的分析溶液的分析阴极阴极阳极阳极氢氢气气氯氯气气实例实例电极反应电极反应浓度浓度PH值值复原复原NaCl阳极阳极:2Cl-2e-=Cl2阴极阴极:2H+2e-=H22NaCl+2H2O2NaOH+H2+Cl2电解减小减小增增大大加加HCl第二十六页，本课件共有29页如电解如电解NaCl、KCl、MgCl2溶液等。溶液等。电解后原溶液中电解后原溶液中溶质的质量分数减小溶
19、质的质量分数减小，若要，若要恢复原来的组成和浓度，需通入一定量的恢复原来的组成和浓度，需通入一定量的HCl气气体。体。阳极阳极(C)：2Cl2eCl2阴极阴极(C)：2H+2eH2总反应：总反应：2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2+H2电解(4)放氢生碱型：放氢生碱型：第二十七页，本课件共有29页1.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还原反应的是A.原电池的正极和电解池的阳极所发生的反应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原电池的正极和电解池的阴极所发生的反
20、应C.原电池的负极和电解池的阳极所发生的反应原电池的负极和电解池的阳极所发生的反应D.原电池的负极和电解池的阴极所发生的反应原电池的负极和电解池的阴极所发生的反应课堂练习课堂练习B C 2.关于电解关于电解NaCl水溶液，下列叙述正确的是水溶液，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若在阳极附近的溶液中滴入KI试液，溶液呈棕色试液，溶液呈棕色C若在阴极附近的溶液中滴入酚酞试液，溶液呈无色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搅拌后溶液呈中性B第二十八页，本课件共有29页感感谢谢大大家家观观看看第二十九页，本课件共有29页