电解池的原理上课用(精品).ppt
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1、第第1课时:电解原理课时:电解原理探究实验探究实验1 1实验实验步骤步骤如右图所示,将用导线如右图所示,将用导线连接在一起的两根石墨连接在一起的两根石墨碳棒插入盛有碳棒插入盛有CuCl2溶液溶液的的U型管中,观察现象。型管中,观察现象。实验实验现象现象结论结论 无无 现现 象象不能自发发生原电池反应不能自发发生原电池反应 甲装置不满足构成原电池的条件甲装置不满足构成原电池的条件分析原因分析原因:氯化铜溶液氯化铜溶液石墨电极石墨电极探究实验探究实验2 2如图所示,如果将两根如图所示,如果将两根石墨棒分别跟直流电源石墨棒分别跟直流电源的正极和负极连接,浸的正极和负极连接,浸入盛有入盛有CuCl2溶
2、液的溶液的U形形管中管中,再接通,再接通12V直流直流电源电源,观察现象。约观察现象。约35min后切断电源。后切断电源。阴极阴极阳极阳极CuCl2溶液溶液1、通过实验你都观察到了哪些现象?、通过实验你都观察到了哪些现象?2、根据现象推测阴、阳两极产生的物质各是什么?、根据现象推测阴、阳两极产生的物质各是什么?思考:思考:通过对实验的分析完成下表:通过对实验的分析完成下表:实验现象实验现象产物验证产物验证产物确定产物确定阴极阴极阳极阳极红色固体物质红色固体物质气体产生气体产生铜铜氯气氯气湿润的淀湿润的淀粉粉KI试纸试纸变变蓝色蓝色思考思考1 1:通电时在阳极和阴极各:通电时在阳极和阴极各会发生
3、什么样的反应?会发生什么样的反应?阴极:阴极:阳极:阳极:Cu2+Cu Cl-Cl2 电极反应:电极反应:阳极阳极:阴极阴极:2Cl 2e Cl2Cu2+2e Cu总反应式:总反应式:CuCl2 Cu+Cl2通电通电(氧化反应氧化反应)(还原反应还原反应)电解:使电流通过电解质溶液而在阴使电流通过电解质溶液而在阴阳两极引起阳两极引起氧化还原反应氧化还原反应的过程。的过程。电解池:借助氧化还原反应,把借助氧化还原反应,把电能电能转化转化为为化学能化学能的装置的装置.Cu和和Cl2能量能量吸收能量吸收能量CuCl2电解电解CuCl2能量关系图能量关系图电解池构成条件电解池构成条件:(1)(1)外加
4、直流电源外加直流电源 (2)(2)与电源相连的两个电极:与电源相连的两个电极:接电源正极的为阳极,发生接电源正极的为阳极,发生氧化氧化反应反应 接电源负极的为阴极,发生接电源负极的为阴极,发生还原还原反应反应 (3)(3)电解质溶液或熔化的电解质电解质溶液或熔化的电解质 Cu2+oooooooooooooooooooo阴极阴极阳极阳极CuCl2ooooooooooooooooooooooo电解氯化铜溶液实验装置电解氯化铜溶液实验装置e-思考思考2 2、装置中电子是怎样移动的呢?、装置中电子是怎样移动的呢?e-(1 1)、电子的流向电子的流向:电子从外加电源的电子从外加电源的负极流出,流到电解池
5、的阴极,再从阳负极流出,流到电解池的阴极,再从阳极流回电源正极。极流回电源正极。(注:电子只在外电路定向移动,不能(注:电子只在外电路定向移动,不能从溶液中移动)从溶液中移动)(2)、溶液中的阳离子移向阴极,阴)、溶液中的阳离子移向阴极,阴离子移向阳极。离子移向阳极。(注:带电微粒的定向移动产生电流)(注:带电微粒的定向移动产生电流)根据电解氯化铜实验,探究电解根据电解氯化铜实验,探究电解熔融的氯化钠会有怎样的结果熔融的氯化钠会有怎样的结果仪器及药品:仪器及药品:用石墨电极电解熔融的氯化钠用石墨电极电解熔融的氯化钠熔融熔融NaCl 交流研讨1:e e-e e-Cl-Na+阳极阳极阴极阴极阴阴极
6、极阳阳极极e e-e e-Na+Cl-熔融氯化钠熔融氯化钠现象: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)2Cl2Cl-2e-2e-ClCl2 2(氧化反应氧化反应)阴极:有金属钠析出阴极:有金属钠析出2Na2Na+2e+2e-2Na2Na(还原反应还原反应)练习巩固1、分析下图,哪个是原电池,哪个是电解池。2、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电解池中阳极发生氧化反应,阴极发生电解池中阳极发生氧化反应,阴极发生还原反应还原反应B电解池中溶液中的阳离子移向阴极,
7、阴电解池中溶液中的阳离子移向阴极,阴离子移向阳极。离子移向阳极。C电解熔融的氧化铝,会产生铝单质和氧电解熔融的氧化铝,会产生铝单质和氧气。气。D电解池中电子从阴极经溶液流入到阳极电解池中电子从阴极经溶液流入到阳极D3、关于电解熔融的、关于电解熔融的NaCl,下列叙述正确的,下列叙述正确的是(是()A.电解时在阴极得到氯气,在阳极得到金属电解时在阴极得到氯气,在阳极得到金属钠钠 B.若把湿润的淀粉碘化钾试纸放在阳极附近若把湿润的淀粉碘化钾试纸放在阳极附近的上方可观察到试纸变蓝色的上方可观察到试纸变蓝色C.电解熔融的电解熔融的NaCl 是电能转化为化学能的过是电能转化为化学能的过程,属于放热反应。
8、程,属于放热反应。D.电解熔融的电解熔融的NaCl阳极发生还原反应,阴极阳极发生还原反应,阴极发生氧化反应。发生氧化反应。B一、课后作业:一、课后作业:1、完成课本、完成课本P18页第一题。页第一题。2、名师伴你行名师伴你行学案一。学案一。氯化铜溶液中含有哪些微粒氯化铜溶液中含有哪些微粒?阳离子:阳离子:Cu2+H+阴离子:阴离子:Cl-OH-H2OH+OH-CuClCuCl2 2 CuCu2+2+2Cl+2Cl-二、课后思考题:二、课后思考题:阴极:阴极:氧化性强的离子先得电子氧化性强的离子先得电子金属越不活泼的对应阳离子氧化性越强,越容易得电子。金属越不活泼的对应阳离子氧化性越强,越容易得
9、电子。金属金属 S2IBrClOHNO3SO42F 阳极阳极:还原性强的离子先失电子还原性强的离子先失电子知识支持:离子在水溶液中放电顺序:除Pt、AuAg+Hg2+Fe3+Cu2+H+Pb2+Sn2+Fe2+Zn2+Al3+Mg2+Na+Ca2+K+根据电解氯化铜实验,探究电解稀硫根据电解氯化铜实验,探究电解稀硫酸会有怎样的结果酸会有怎样的结果仪器及药品:仪器及药品:用惰性电极电解稀硫酸溶液用惰性电极电解稀硫酸溶液现象:现象:阳极:有气泡,能阳极:有气泡,能使带火星的木条复燃使带火星的木条复燃是氧气。是氧气。阴极:有气泡,收集阴极:有气泡,收集检验有尖锐的爆鸣声是氢检验有尖锐的爆鸣声是氢气。
10、气。阴极阴极阳极阳极稀硫酸稀硫酸 练习巩固1、分析下图,哪个是原电池,哪个是电解池。3.关于电解关于电解NaCl水溶液水溶液,下列叙述正确的是(,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.若把湿润的淀粉碘化钾试纸放在阳极附近的上方若把湿润的淀粉碘化钾试纸放在阳极附近的上方可观察到试纸变蓝色可观察到试纸变蓝色C.若在阴极区的溶液中滴入酚酞试液,溶液呈无色若在阴极区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,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充分搅拌后溶液呈中性 B
11、6、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
12、装置装置电解池与原电池有哪些异同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
13、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
14、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电解原理第二课时电解原理第二课时阴极阳极阴极:阴极:氧化性强的离子先得电子氧化性强的离子先得电子金属越不活泼的对应阳离子氧化性越强,越容易得电子。金属越不活泼的对应阳离子氧化性越强,越容易得电子。金属金属 S2IBrClOHNO3SO42F 阳极阳极:还原性强的离子先失电子还原性强的离子先失电子一、电解质在水溶液中放电顺序除Pt、AuAg+Hg2+Fe3+Cu2+H+Pb2+Sn2+Fe2+Zn2+浓度大时先于浓度大时先于 H+放电放电 H+Al3+Mg2+Na+Ca2+K+水中水中H+先放电先放电理论探究理论探
15、究惰性电极电解硫酸钠溶液会有怎样的结果惰性电极电解硫酸钠溶液会有怎样的结果 H H2 2O O H H+OH+OH Na2SO4 2 2Na+SO4 2离子放电的顺序离子放电的顺序阳离子阳离子阴离子阴离子H+Na+OHSO424OH4e2H2O+O24H+4e2H2 总反应:总反应:2H2O O2+2H2 电解阳极阳极:阴极:阴极:2、在、在50mL 0.2mol/L的硫酸铜溶液中插入两个电的硫酸铜溶液中插入两个电极,通电电解极,通电电解(不考虑水分蒸发不考虑水分蒸发),则:,则:(1)若用惰性电极电解此溶液,)若用惰性电极电解此溶液,溶液的溶液的PH值有何变化值有何变化(2)若两极均为铜片,
16、试说明电解过程中溶液溶)若两极均为铜片,试说明电解过程中溶液溶 质浓度将怎样变化质浓度将怎样变化 (3)若阳极为纯锌,阴极为铜片,阳极反应式是)若阳极为纯锌,阴极为铜片,阳极反应式是(4)如果两极均为铜片且不考虑)如果两极均为铜片且不考虑H+在阴极上放电在阴极上放电当电路中有当电路中有0.01mol电子通过时,阴极增重电子通过时,阴极增重 g,阴极上的电极反应式是阴极上的电极反应式是 。不变不变1.28Zn 2eZn2+Cu2+2eCu减小减小练习:以石墨作电极,电解下列溶液,写出电练习:以石墨作电极,电解下列溶液,写出电极反应及电解总反应式。极反应及电解总反应式。AgNOAgNO3 3溶液溶
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