人教版高中化学电能转化为化学能第二课时课件人教选修四.ppt

第二节第二节 电能转化为化学能电能转化为化学能2021/8/9 星期一12021/8/9 星期一2分析电解反应的一般思路：分析电解反应的一般思路：明确溶液中存在哪些离子、电极明确溶液中存在哪些离子、电极根据放电顺序分析，得出产物根据放电顺序分析，得出产物阴阳两极附近有哪些离子阴阳两极附近有哪些离子2021/8/9 星期一3离子的放电顺序：离子的放电顺序：（1）在阴极上，阳离子放电顺序：）在阴极上，阳离子放电顺序：Ag+、Cu2+、H+（酸）、（酸）、Fe2+、Zn2+、H+（水）、（水）、Al3+、Mg2+、Na+放电由易到难放电由易到难（2）在阳极上，阴离子放电顺序：）在阳极上，阴离子放电顺序：阳极材料（活泼金属）阳极材料（活泼金属）、S2、I、Br、Cl、OH、NO3、SO42、F放电由易到难放电由易到难请注意记笔记哟！（3）阴极材料不参与反应，阳极材料为活泼金）阴极材料不参与反应，阳极材料为活泼金属（如属（如Ag、Cu、Fe、Zn）时，则为阳极材料）时，则为阳极材料失去电子而溶解）失去电子而溶解）排在这两种离子后排在这两种离子后面的离子在水中不面的离子在水中不参与反应。参与反应。放电放电顺序顺序2021/8/9 星期一4一、电解饱和食盐水反应原理 阴极：阴极：阳极：阳极：总反应：总反应：2H+2e-H22Cl-2e-Cl22H2O+2Cl-=H2+Cl2+2OH-电解电解2H2O+2NaCl=H2+Cl2+2NaOH电解电解2021/8/9 星期一5上述装置的弱点：上述装置的弱点：1.H2和和Cl2 混合不安全混合不安全2.Cl2会和会和NaOH反应，会使得到的反应，会使得到的NaOH不纯不纯2021/8/9 星期一6二、离子交换膜法制烧碱2021/8/9 星期一71、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 阳极：金属钛网阳极：金属钛网(涂钛钌氧化物涂钛钌氧化物)阴极：碳钢网阴极：碳钢网(有镍涂层有镍涂层)阳离子交换膜：只允许阳离子交换膜：只允许阳阳离子通过，把电解离子通过，把电解槽隔成阴极室和阳极室。槽隔成阴极室和阳极室。2、离子交换膜的作用：、离子交换膜的作用：(1)防止氯气和氢气混合而引起爆炸防止氯气和氢气混合而引起爆炸 (2)避免氯气与氢氧化钠反应生成次氯酸钠影避免氯气与氢氧化钠反应生成次氯酸钠影响氢氧化钠的产量响氢氧化钠的产量2021/8/9 星期一8练习：用惰性（石墨）电极电解氯化铜溶液练习：用惰性（石墨）电极电解氯化铜溶液现象：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：碳棒上有一层阴极：碳棒上有一层 红色的铜析出红色的铜析出阴极阴极阳极阳极氯氯气气铜铜CuCl2溶液溶液2021/8/9 星期一9实验分析：实验分析：通电前：分析电解质溶液中的离子情况通电前：分析电解质溶液中的离子情况 阳离子：阳离子：H+、Cu2+阴离子：阴离子：OH-、Cl-做无规则运动做无规则运动通电后：（必须直流电）通电后：（必须直流电）（1）确定电极名称：）确定电极名称：阳极（接电源正极）阳极（接电源正极）阴极（接电源负极）阴极（接电源负极）2021/8/9 星期一10（3）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-_2e-Cl2 氧化反氧化反应 阴极：阴极：Cu2+2e-Cu 还原反应还原反应总式：总式：（2）判断离子的放电顺序：）判断离子的放电顺序：阳离子阳离子氧化氧化性：性：Cu2+H+阴离子还原性：阴离子还原性：Cl-OH-（4）分析电解质溶液的变化情况：）分析电解质溶液的变化情况：氯化铜溶液浓度降低氯化铜溶液浓度降低 CuCl2 Cu+Cl2 电解2021/8/9 星期一11分析电解反应的一般思路：分析电解反应的一般思路：明确溶液中存在哪些离子、电极明确溶液中存在哪些离子、电极根据放电顺序分析，得出产物根据放电顺序分析，得出产物阴阳两极附近有哪些离子阴阳两极附近有哪些离子2021/8/9 星期一12+-纯铜纯铜粗铜粗铜 电解液电解液(CuSO4溶液溶液)阴极：阴极：Cu2+2e-=Cu （还原反应）（还原反应）阳极：阳极：Cu 2e-=Cu2+（氧化反应）（氧化反应）特征特征纯铜作阴极，粗铜作阳极纯铜作阴极，粗铜作阳极阳极主要金属与电解质中的阳离子相同阳极主要金属与电解质中的阳离子相同电解液电解液CuSO4的浓度基本不变，有杂质离子的浓度基本不变，有杂质离子Zn2+、Fe2+、Ni2+杂质杂质Zn、Fe、Ni、Ag、Au如何除去？如何除去？2、精炼铜、精炼铜阳极还包含阳极还包含Zn、Fe、Ni失电子，且比失电子，且比Cu先失电子先失电子2021/8/9 星期一13+-铁片铁片铜片铜片 电镀液电镀液(CuSO4溶液溶液)阴极：阴极：Cu2+2e-=Cu （还原反应）（还原反应）阳极：阳极：Cu 2e-=Cu2+（氧化反应）（氧化反应）特征特征被镀件作阴极，镀层金属作阳极被镀件作阴极，镀层金属作阳极阳极金属与电解质溶液中的阳离子相同阳极金属与电解质溶液中的阳离子相同电电镀镀液液CuSO4的浓度基本不变的浓度基本不变3、电镀铜、电镀铜电镀的定义：电镀的定义：电镀的意义：电镀的意义：2021/8/9 星期一14