高二化学课件：4.3《电解池》（新人教版选修4）.ppt

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1、目标目标：1.1.了解电解池的工作原理，初步掌握一般电了解电解池的工作原理，初步掌握一般电 解反应产物的判断方法；解反应产物的判断方法；2.2.了解电解原理在电镀、电冶金和氯碱工业了解电解原理在电镀、电冶金和氯碱工业 等的应用；等的应用；3.3.通过探究活动，培养学生观察、分析、推通过探究活动，培养学生观察、分析、推 理及归纳总结的能力；理及归纳总结的能力；4.4.通过了解电解的应用，感受化学科通过了解电解的应用，感受化学科学对人学对人 类生产、生活等的巨大影响。类生产、生活等的巨大影响。重点重点：电解池的工作原理及应用电解池的工作原理及应用难点难点：电解产物的判断电解产物的判断思考回忆思考回

2、忆:1.电解质是指在电解质是指在_能够导电的化能够导电的化 合物合物;电离是指电解质在电离是指电解质在_或或_状态状态 下离解成下离解成_的过程。的过程。2.原电池是原电池是_的装置的装置;构成原构成原 电池的条件是电池的条件是: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、电解质溶液或熔融态两个电极、电解质溶液或熔融态 电解质电解质、形成闭合回路形成闭合回路、自发发生氧化还原反应。自发发生氧化还原反应。一一.电解原理：电解原理：演示试验演示试验实验微观解释实验微观解释结论结论:电解质通电前在水溶液中自由移动的阴

3、电解质通电前在水溶液中自由移动的阴、阳阳离子作离子作_运动运动;在外电源的作用下在外电源的作用下(直流电直流电),改改作作_移动而导电移动而导电.在导电的同时在导电的同时,在阳、阴两极在阳、阴两极发生氧化发生氧化还原反应还原反应,即被电解即被电解,电离是电离是_的前题。的前题。自由自由定向定向电解电解1.电解电解:使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引使电流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。起氧化还原反应的过程叫做电解。2.电解池电解池(电解槽电解槽):把电能转化为化学能的装置。把电能转化为化学能的装置。思考？思考？在溶液中存在在溶液中存在Cu2+、CI-、H+、OH

4、-四种离子四种离子,为何发生氧化还原反应的是为何发生氧化还原反应的是Cu2+、CI-？电解质在水溶液中电解质在水溶液中放电规律放电规律讨论：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例如：例如：电解硫酸钠溶液电解硫酸钠溶液电极反应式电极反应式:阳极阳极：2CI-2e-=CI2 (氧化氧化反应反应)阴极阴极:Cu2+2e-=Cu (还原还原反应反应)总反应总反应：CuCI2 Cu +CI2电解电解5/9 装装 置置 原电池原电池电解池电解池 实实 例例原原 理理 形成形成 条件条件电极名称电极名称电子流向电子流向电流方向电流方向电极反应电极反应能量转化能量转化应用应用铜锌原电池铜锌原

5、电池电解氯化铜电解氯化铜发生氧化还原反发生氧化还原反 应从而形成电流，应从而形成电流，电流通过引起电流通过引起 氧化还原反应氧化还原反应两电极两电极,电解质溶液或熔电解质溶液或熔 融态电解质融态电解质,形成闭合回形成闭合回 路路,自发起氧化还原反应自发起氧化还原反应电源电源,电极电极(惰性或惰性或 非惰性非惰性),电解质电解质(水水 溶液或熔融态溶液或熔融态)由电极本身决定由电极本身决定,正极正极:流流入电子入电子,负极负极:流出电子流出电子由外电源决定由外电源决定阳极阳极:连电连电 源正极源正极阴极阴极:连电源负极连电源负极(外电路外电路)正极正极负极负极 电源正极电源正极阳极阳极 阴极阴极

6、电源负极电源负极负极负极:Zn-2e-=Zn2+(氧化反应氧化反应)正极正极:2H+2e-=H2(还原原应还原原应)(外电路外电路)负极负极 正极正极 电源负极电源负极阴极阴极 阳极阳极电源正极电源正极阳极阳极:2Cl-2e-=CI2(氧化氧化)阴极阴极:Cu2+2e-=Cu (还原还原)化学能化学能 电能电能电能电能化学能化学能设计电池、金属防腐设计电池、金属防腐氯碱工业、电镀氯碱工业、电镀 电冶、金属精炼电冶、金属精炼二二.电解原理的应用电解原理的应用:1.1.电解饱和食盐水电解饱和食盐水 以制造烧碱、氯气和氢气。以制造烧碱、氯气和氢气。2.2.电镀电镀:a.电极反应式电极反应式:阳极阳极

7、:2Cl-2e-Cl2阴极阴极:2H+2e-H2 b.总反应总反应:2NaCl+2H2O 2NaOH+Cl2+H2电镀铜原理电镀铜原理铜铜片片待待镀镀件件硫酸铜溶液硫酸铜溶液阳极阳极:镀层金属镀层金属 阴极阴极:待镀金属制品待镀金属制品 通电通电 电镀应用于铜的电解精练电镀应用于铜的电解精练:电解铜原理演示电解铜原理演示阴极阴极(纯铜纯铜):Cu2+2e-=Cu(还原还原反应反应)阳极阳极(粗铜粗铜):Cu-2e-=Cu2+(氧化氧化反应反应)阳极阳极同时还有同时还有：Zn2e-=Zn2+；Ni2e-=Ni2+电极反应式电极反应式:电镀液电镀液:含有镀层金属含有镀层金属 的电解质溶液的电解质溶

8、液请思考请思考:分别电解下列物质的溶液分别电解下列物质的溶液,分析并写出电极反分析并写出电极反应、电解反应方程式：应、电解反应方程式：1.KOH、H2SO4、KNO3;2.CuBr2、HCl;3.CuSO4、K2S；4.K2SO3；据此得出电解电解；据此得出电解电解质溶液的一般规律：质溶液的一般规律：强碱、含氧强酸、含氧强酸强强碱、含氧强酸、含氧强酸强碱盐的电解；碱盐的电解；不活泼金属的无氧酸盐、无氧不活泼金属的无氧酸盐、无氧酸的电解；酸的电解；不活泼金属的含氧强酸盐、活不活泼金属的含氧强酸盐、活泼金属的无氧酸盐的电解等泼金属的无氧酸盐的电解等,参与电解反应的物质各是参与电解反应的物质各是什么

9、？产物怎样？根据什么来确定？溶液的什么？产物怎样？根据什么来确定？溶液的pH如何变如何变化？如何理解溶液中离子的放电顺序？化？如何理解溶液中离子的放电顺序？5、93.3.电冶金：电冶金：制取金属钠制取金属钠电解熔融状态的氯化钠。电解熔融状态的氯化钠。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 阳极泥阳极泥:相对不活泼的金属以单质的形式沉积在相对不活泼的金属以单质的形式沉积在 电解槽底电解槽底,形成阳极泥形成阳极泥电电解解熔熔融融氯氯化化钠钠制制钠钠思考交流思考交流:试比较电解饱和食盐水与电解熔融氯化钠的异同试比较电解饱和食

10、盐水与电解熔融氯化钠的异同(提示提示:比较电解质比较电解质、电解装置电解装置、电极反应电极反应、电解产物电解产物)小结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1.电源、电极、电极反应关系电源、电极、电极反应关系:2.电解原理的应用：氯碱工业、电镀、电冶金电解原理的应用：氯碱工业、电镀、电冶金练习练习:1.分析下图,()是原电池,()是电解池。2.100mL浓度为浓度为2mol/l的盐酸跟过量的锌片反应的盐酸跟过量的锌片反应,为为加快反应速率加快反应速率,又不影响生成氢气的

11、总量又不影响生成氢气的总量,可采用的可采用的方法是方法是()A.加适量加适量6mol/l盐酸盐酸 B.加入数滴氯化铜溶液加入数滴氯化铜溶液C.加入适量蒸馏水加入适量蒸馏水 D.加入适量的氯化钠溶液加入适量的氯化钠溶液 B3.下列说法或实验现象的描述不正确的是下列说法或实验现象的描述不正确的是.()A.铜铜、铁片紧靠一起浸入稀硫酸中铜片表面有气泡；铁片紧靠一起浸入稀硫酸中铜片表面有气泡；B.铜片插入氯化铁溶液中铜片插入氯化铁溶液中,铜片表面出现一层铁铜片表面出现一层铁;C.把锌粒放入盛有盐酸的试管中把锌粒放入盛有盐酸的试管中,加入几滴氯化铜加入几滴氯化铜 溶液溶液,气泡放出速度加快气泡放出速度加

12、快;D.与电源负极相连的是电解槽的阴极与电源负极相连的是电解槽的阴极.4.用石墨作电极用石墨作电极,电解电解1mol/l下列物质的溶液下列物质的溶液,溶液溶液 的的pH值保持不变是值保持不变是.()A.HCl B.NaOH C.Na2SO4 D.NaCl5.下列关于铜电极的叙述下列关于铜电极的叙述,不正确的是不正确的是()A.铜锌原电池中铜是正极铜锌原电池中铜是正极;B.电解法精炼粗铜时粗铜作阳极电解法精炼粗铜时粗铜作阳极;C.在镀件上电镀铜时可用金属铜作阳极在镀件上电镀铜时可用金属铜作阳极;D.电解稀硫酸制电解稀硫酸制H2、O2时时,铜作阳极铜作阳极。BCD同学们来学校和回家的路上要注意安全同学们来学校和回家的路上要注意安全