河北省新乐市第一中学高中化学 4.3电解池课件 新人教选修4.ppt

第三节第三节 电解池电解池第一课时2021/8/8 星期日1GZnCuCCCuCl2溶液溶液写出右图原电池的电极反应、电池总反应。写出右图原电池的电极反应、电池总反应。负极：负极：Zn 2e-=Zn2+正极：正极：Cu2+2e-=Cu电池总反应：电池总反应：Zn+CuCl2=ZnCl2+CuCuCl2溶液溶液问题：如果把两根石墨棒作电极插入问题：如果把两根石墨棒作电极插入CuCl2 溶液中，外接直流电源，这还是原溶液中，外接直流电源，这还是原 电池装置吗？电池装置吗？原电池是把化学能转变成电能的装置。原电池是把化学能转变成电能的装置。2021/8/8 星期日2实验实验4-2：P79现象现象：（：（1）与负极相连的）与负极相连的石墨棒上逐渐覆石墨棒上逐渐覆盖了一层红色的铜盖了一层红色的铜（2）与正极相连的石墨棒上有使湿润的）与正极相连的石墨棒上有使湿润的KI淀粉试纸变蓝的气体淀粉试纸变蓝的气体Cl2CC2021/8/8 星期日3电解：电解：使直流电通过电解质溶液而在阴、阳两极引起使直流电通过电解质溶液而在阴、阳两极引起 氧化还原反应的过程，叫做电解。氧化还原反应的过程，叫做电解。构成电解池的条件：构成电解池的条件：是电能转变为化学能的装置！直流电源；直流电源；与电源与电源负极负极相连的电极为相连的电极为阴极阴极与电源与电源正极正极相连的电极为相连的电极为阳极阳极阴、阳电极阴、阳电极电解质溶液或熔融电解质；电解质溶液或熔融电解质；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。CC一、电解原理2021/8/8 星期日4练习练习分析下图，哪个是原电池，哪个是电解池。2021/8/8 星期日5H+Cu2+oooooooooooooooooooo 阴极阳极CuCl2ooooooooooooooooooooooo电解氯化铜溶液实验装置电解氯化铜溶液实验装置e-e-单击电子流动OH-Cu2+2e-=Cu还原反应还原反应2Cl-2 e-=Cl2 氧化反应氧化反应2021/8/8 星期日6阴极：氧化性强的阳离子先得电子阴极：氧化性强的阳离子先得电子,先被还原先被还原金属越不活泼金属越不活泼,对应阳离子氧化性越强，越容易得电子。对应阳离子氧化性越强，越容易得电子。阳极：还原性强的阴离子先失电子阳极：还原性强的阴离子先失电子,先被氧化先被氧化Ag+Hg2+Fe3+Cu2+H+Pb2+Zn2+Al3+Ca2+K+（先于（先于H+放电）放电）(水中水中H+先放电先放电）5、放电顺序：S2IBrClOH(水水)含氧酸根含氧酸根F活性金属阳极先放电，离子后放电活性金属阳极先放电，离子后放电活性金属活性金属 2021/8/8 星期日7阴极阴极阳极阳极氧氧气气氢氢气气阳极阳极(OH-SO42-):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Na2SO4阴极阴极(H+Na+):4H+4e-=2H2变大变大不不变变加加H2O2H2O=2H2+O2通电通电电解电解Na2SO4溶液溶液2021/8/8 星期日8三、电解规律三、电解规律(用惰性电极电解时用惰性电极电解时)电解电解含氧酸、强碱溶液、活泼金属的含氧酸盐溶液含氧酸、强碱溶液、活泼金属的含氧酸盐溶液含氧酸、强碱溶液、活泼金属的含氧酸盐溶液含氧酸、强碱溶液、活泼金属的含氧酸盐溶液时，时，如电解如电解H2SO4、HNO3、NaOH、Na2SO4等溶液等溶液阳极阳极：4OH4e2H2O+O2阴极：阴极：4H+4e2H2总反应：总反应：2H2OO2+2H2电解电解后溶液中溶质的质量分数电解后溶液中溶质的质量分数，若要恢复，若要恢复原来的浓度，只需加入一定量的原来的浓度，只需加入一定量的即可。即可。实质：电解水实质：电解水例如：电解硫酸溶液例如：电解硫酸溶液增大增大水水2021/8/8 星期日9电解电解无氧酸溶液无氧酸溶液(氢氟酸除外氢氟酸除外)、不活泼金属的、不活泼金属的无氧酸盐溶液无氧酸盐溶液，如电解盐酸、，如电解盐酸、CuCl2溶液等溶液等电解后溶液中溶质的质量分数电解后溶液中溶质的质量分数，若要恢复，若要恢复原来的组成和浓度，需加入一定量的原来的组成和浓度，需加入一定量的(通入一通入一定量的定量的HCl气体气体)阳极：阳极：2Cl2eCl2阴极：阴极：2H+2eH2总反应：总反应：2HClCl2+H2电解电解盐酸电解盐酸实质：电解质本身被电解实质：电解质本身被电解减小减小溶质溶质2021/8/8 星期日10电解电解不活泼金属的含氧酸盐不活泼金属的含氧酸盐时，电解质和水都时，电解质和水都有一部分被电解，如电解有一部分被电解，如电解CuSO4溶液、溶液、AgNO3溶液溶液等。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溶质的质量分数电解后原溶液中溶质的质量分数减小，减小，若要恢若要恢复原来的组成和浓度，需加入一定量复原来的组成和浓度，需加入一定量金属氧化物金属氧化物。电解电解CuSO4溶液溶液2021/8/8 星期日11电解电解活泼金属的含氧酸盐溶液活泼金属的含氧酸盐溶液时，电解质和水时，电解质和水都有一部分被电解，如电解都有一部分被电解，如电解NaCl溶液等。溶液等。电解后原溶液中溶质的质量分数电解后原溶液中溶质的质量分数减小减小，若要恢，若要恢复原来的组成和浓度，需通入一定量的复原来的组成和浓度，需通入一定量的HCl。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2021/8/8 星期日121、以、以Fe为阴极为阴极，石墨为阳极，电解，石墨为阳极，电解CuSO4溶液溶液，画出电解池，标出电极，画出电解池，标出电极名称，写出电极反应。名称，写出电极反应。2、以、以Cu为阴极，为阴极，Ag为阳极，电解为阳极，电解AgNO3溶液溶液，画出电解池，标出电极，画出电解池，标出电极名称，写出电极反应。名称，写出电极反应。练习练习2021/8/8 星期日13（2011年高考）用石墨作电极电解用石墨作电极电解CuSO4溶液，通电一段时间后，欲使电解溶液，通电一段时间后，欲使电解液恢复到起始状态，应向溶液中加入适液恢复到起始状态，应向溶液中加入适量的（量的（）A.CuSO4 B.H2O B.C.CuO D.CuSO4.5H2OC2021/8/8 星期日14电解池小结电解池小结与电源正极相连与电源正极相连阳极阳极阴极阴极与电源负极相连与电源负极相连发生氧化反应发生氧化反应阳离子移向阳离子移向阴离子移向阴离子移向发生还原反应发生还原反应 电源、电极、电极反应关系电源、电极、电极反应关系2021/8/8 星期日15H+OH-阴极阴极阳极阳极注意：注意：电解质先电离后电解；电解质先电离后电解；导电过程就是电解过程。导电过程就是电解过程。阴极不参与电解反应；阴极不参与电解反应；活性阳极先于阴离子放电。活性阳极先于阴离子放电。惰性电极：惰性电极：石墨、金、铂石墨、金、铂活性电极：石墨、金、铂活性电极：石墨、金、铂 以外的金属以外的金属阳离子得电子，放电阳离子得电子，放电e-e-阴离子失电子，放电阴离子失电子，放电氧化性强的先得电子氧化性强的先得电子还原性强的先失电子还原性强的先失电子还原反应还原反应氧化反应氧化反应2021/8/8 星期日16实例实例电极反应电极反应浓度浓度复原复原CuCl2CuCl2Cu+Cl2电解阳极阳极:(Cl-OH-):2Cl-2e-=Cl2阴极阴极(Cu2+，H+)：Cu2+2e-=Cu减小减小加适量加适量CuCl2晶体晶体电解CuCl2溶液溶液2021/8/8 星期日17实例实例电极反应电极反应浓度浓度复原复原CuCl2CuCl2Cu+Cl2电解阳极阳极:(Cl-OH-):2Cl-2e-=Cl2阴极阴极(Cu2+，H+)：Cu2+2e-=Cu减小减小加适量加适量CuCl2晶体晶体第一组：电解CuCl2溶液溶液2021/8/8 星期日18阴极阴极阳极阳极氧氧气气氢氢气气阳极阳极(OH-SO42-):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Na2SO4阴极阴极(H+Na+):4H+4e-=2H2变大变大不不变变加加H2O2H2O=2H2+O2通电通电第二组：电解第二组：电解Na2SO4溶液溶液2021/8/8 星期日19阴极阴极阳极阳极氧氧气气氢氢气气阳极阳极(OH-SO42-):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H2SO4阴极阴极(H+):4H+4e-=2H2变大变大变变小小加加H2O2H2O=2H2+O2通电通电第三组：电解第三组：电解H2SO4溶液溶液2021/8/8 星期日20阴极阴极阳极阳极氧氧气气氢氢气气阳极阳极(OH-):4OH-4e-=2H2O+O2实例实例电极反应电极反应浓浓度度PH值值复原复原NaOH阴极阴极(H+Na+):4H+4e-=2H2变大变大 变变大大加加H2O2H2O=2H2+O2通电通电第四组：电解第四组：电解NaOH溶液溶液2021/8/8 星期日212021/8/8 星期日22