電解池(第一課時)

1、第三節(jié)第三節(jié) 電解池電解池第一課時1.理解電解原理，初步掌握一般電解反應(yīng)理解電解原理，初步掌握一般電解反應(yīng)產(chǎn)物的判斷方法。產(chǎn)物的判斷方法。2.掌握電解電極反應(yīng)方程式的書寫。掌握電解電極反應(yīng)方程式的書寫。3.了解電解反應(yīng)的一般規(guī)律。了解電解反應(yīng)的一般規(guī)律。學(xué)習(xí)目標(biāo) G Zn Cu CCCuCl2溶液溶液寫出右圖原電池的電極反應(yīng)、電池總反應(yīng)。寫出右圖原電池的電極反應(yīng)、電池總反應(yīng)。負極：負極：Zn 2e- = Zn2+正極：正極： Cu2+ 2e- = Cu電池總反應(yīng)：電池總反應(yīng)：Zn + CuCl2 = ZnCl2 + CuCuCl2溶液溶液問題：如果把兩根石墨棒作電極插入問題：如果把兩根石墨棒作

2、電極插入CuCl2 溶液中，外接直流電源，這還是原溶液中，外接直流電源，這還是原 電池裝置嗎？電池裝置嗎？原電池是把化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能的裝置。原電池是把化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能的裝置。電解：電解：使直流電通過電解質(zhì)溶液而在陰、陽兩極引起使直流電通過電解質(zhì)溶液而在陰、陽兩極引起 氧化還原反應(yīng)的過程，叫做電解。氧化還原反應(yīng)的過程，叫做電解。構(gòu)成電解池的條件：構(gòu)成電解池的條件：直流電源；直流電源；與電源與電源負極負極相連的電極為相連的電極為陰極陰極與電源與電源正極正極相連的電極為相連的電極為陽極陽極陰、陽電極陰、陽電極電解質(zhì)溶液或熔融電解質(zhì)；電解質(zhì)溶液或熔融電解質(zhì)；電解池：電解池：電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能的裝置。電能

3、轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能的裝置。一、電解原理形成閉合回路；形成閉合回路；H+ Cu2+oooooooooooooooooooo 陰極陽極CuCl2Clooooooooooooooooooooooo電解氯化銅溶液實驗裝置電解氯化銅溶液實驗裝置e-e-單擊電子流動OH-Cu2+ 2e- =Cu還原反應(yīng)還原反應(yīng)2Cl-2 e- =Cl2 氧化反應(yīng)氧化反應(yīng)電子的流向電子的流向: : 電子從外加電電子從外加電源的負極流出，流到電解源的負極流出，流到電解池的陰極，再從陽極流回池的陰極，再從陽極流回電源正極。電源正極。（注意：電子（注意：電子只在外電路定向移動，不只在外電路定向移動，不能從溶液中移動）能從溶液中移動）離

4、子定向移動的方向離子定向移動的方向: :陽離子陽離子向向陰極陰極移動移動, , 陰離子陰離子向向陽極陽極移動。移動。eeCCCuCl2溶液溶液陰極陰極陽極陽極練習(xí)練習(xí) 分析下圖，哪個是原電池，哪個是電解池。8明確溶液中存在哪些離子明確溶液中存在哪些離子根據(jù)根據(jù)陽極氧化陽極氧化，陰極還原陰極還原分析得出產(chǎn)物分析得出產(chǎn)物陰陽兩極附近有哪些離子陰陽兩極附近有哪些離子9重重點點陽極：陽極： 活性材料作電極時活性材料作電極時：金屬在陽金屬在陽極失電子被氧化成陽離子進人溶液，極失電子被氧化成陽離子進人溶液，陰離子不容易在電極上放電。陰離子不容易在電極上放電。 用惰性電極用惰性電極(Pt(Pt、AuAu、石

5、墨、石墨、鈦等鈦等) )時：時：溶液中陰離子的放電順序溶液中陰離子的放電順序（由難到易）是：（由難到易）是：10 無論是惰性電極還是活性電極都不參與電極反無論是惰性電極還是活性電極都不參與電極反應(yīng)，發(fā)生反應(yīng)的是溶液中的陽離子。應(yīng)，發(fā)生反應(yīng)的是溶液中的陽離子。 陽離子在陰極上放電順序是：陽離子在陰極上放電順序是：陰極陰極: :實實驗驗4-2：P79現(xiàn)象現(xiàn)象：（：（1）與負極相連的）與負極相連的石墨棒上逐漸覆石墨棒上逐漸覆蓋了一層紅色的銅蓋了一層紅色的銅（2）與正極相連的石墨棒上有使?jié)駶櫟模┡c正極相連的石墨棒上有使?jié)駶櫟腒I淀粉試紙變藍的氣體淀粉試紙變藍的氣體Cl2陰極陽極氯氣銅實例電極反應(yīng) 濃度

6、PH值復(fù)原CuCl2 CuCl2 Cu+Cl2 電解陽極:(Cl- OH-) : 2Cl-2 e- =Cl2 陰極(Cu2+ H+)：Cu2+ 2e-=2Cu減小增大加適量CuCl2晶體第一組：電解CuCl2陰極陽極氧氣氫氣陽極(OH- SO42-): 4OH- 4e- = 2H2O+O2 實例電極反應(yīng) 濃度PH值復(fù)原Na2SO4 陰極(H+ Na+) :2H + 2e- = H2 變大不變 加H2O2H2O = 2H2 +O2 通電第二組：電解第二組：電解Na2SO4陰極陽極氧氣氫氣陽極(OH- SO42-): 4OH- 4e- = 2H2O+O2 實例電極反應(yīng) 濃度PH值復(fù)原H2SO4 陰

7、極(H+ ) :2H + 2e- = H2 變大變小 加H2O2H2O = 2H2 +O2 通電第二組：電解第二組：電解H2SO4陰極陽極氧氣氫氣陽極(OH- ): 4OH- 4e- = 2H2O+O2 實例電極反應(yīng) 濃度PH值復(fù)原NaOH 陰極(H+ Na+) :2H + 2e- = H2 變大 變大 加H2O2H2O = 2H2 +O2 通電第二組：電解第二組：電解NaOH第三組：電解第三組：電解NaCl陰極陽極氫氣氯氣實例電極反應(yīng) 濃度PH值復(fù)原NaCl 陽極(Cl- OH-): 2Cl- 2e- = Cl 2 陰極(Na+ H+):2H + 2e- = H2 2NaCl+2H2O 2N

8、aOH+H2 +Cl2 減小增大通入適量HCl電解陰極陽極氧氣銅實例電極反應(yīng) 濃度PH值復(fù)原CuSO4 2CuSO4+2H2O 2Cu +O2+2H2SO4陰極(Cu2+ H+): 2Cu2+ 4e-=2Cu減小加適量CuO固體第四組：電解第四組：電解CuSO4陽極(SO42- OH-) :4OH- 4e- = 2H2O+O2 減小電解 電解質(zhì)溶液用惰性電極電解的示例電解質(zhì)溶液用惰性電極電解的示例：電解電解類型類型舉舉 例例電極反應(yīng)電極反應(yīng)溶液溶液PH變化變化溶液溶液復(fù)原復(fù)原方法方法物質(zhì)類別物質(zhì)類別實例實例僅溶僅溶劑水劑水電解電解 僅溶僅溶質(zhì)電質(zhì)電 解解 含氧酸含氧酸H2SO4強堿強堿NaOH

9、活潑金屬的活潑金屬的含氧酸鹽含氧酸鹽Na2SO4無氧酸無氧酸HCl陰極陰極:2H+ + 2e- = H2陽極陽極:4OH-4e-=O2+2H2O減小減小增大增大不變不變H2O陽極陽極:2Cl- 2e-=Cl2陰極陰極:2H+2e- = H2增大增大HCl不活潑金屬不活潑金屬的無氧酸鹽的無氧酸鹽CuCl2陽極陽極:2Cl- 2e- =Cl2陰極陰極:Cu2+2e- = Cu增大增大 CuCl2活潑金屬的活潑金屬的無氧酸鹽無氧酸鹽NaCl陽極陽極:2Cl-2e- =Cl2陰極陰極:2H+2e- = H2增大增大 HCl不活潑金屬不活潑金屬的含氧酸鹽的含氧酸鹽CuSO4陽極陽極:4OH-4e-=O2

10、+2H2O陰極陰極:2Cu2+4e- = 2Cu減小減小CuO放氫生堿放氧生酸（2011年高考）用石墨作電極電解用石墨作電極電解CuSO4溶液，通電一段時間后，欲使電溶液，通電一段時間后，欲使電解液恢復(fù)到起始狀態(tài)，應(yīng)向溶液中加入解液恢復(fù)到起始狀態(tài)，應(yīng)向溶液中加入適量的（適量的（ ） CuSO4 B. H2O C.CuO D. CuSO4.5H2OC電解池小結(jié)電解池小結(jié)與電源正極相連陽極陰極與電源負極相連發(fā)生氧化反應(yīng)陽離子移向陰離子移向發(fā)生還原反應(yīng)1、電源、電極、電極反應(yīng)關(guān)系 1、電極反應(yīng)方程式及電解總反應(yīng)方程式的書、電極反應(yīng)方程式及電解總反應(yīng)方程式的書寫寫(惰性電極，溶液惰性電極，溶液)： H

11、2SO4HClNaOH K2SO4CuCl2CuSO4 NaCl 2、用石墨作電極電解、用石墨作電極電解CuCl2、NaCl的混合溶的混合溶液時，陰極析出的物質(zhì)是液時，陰極析出的物質(zhì)是_；陽極產(chǎn)物是；陽極產(chǎn)物是_。 3、兩極都用銀片作電極電解、兩極都用銀片作電極電解AgNO3溶液時，溶液時，陽極的產(chǎn)物是陽極的產(chǎn)物是_；陰極的產(chǎn)物是；陰極的產(chǎn)物是_。4、如圖所示裝置，指出、如圖所示裝置，指出A、B池的名稱、電極名稱池的名稱、電極名稱、電極反應(yīng)式、二池、電極反應(yīng)式、二池pH值的變化情況。值的變化情況。5.用鉑電極電解下表中各組物質(zhì)的水溶液，用鉑電極電解下表中各組物質(zhì)的水溶液，電解一段時間以后，甲、

12、乙兩池中溶液的電解一段時間以后，甲、乙兩池中溶液的pH值均減小，而在和兩極，電極產(chǎn)物值均減小，而在和兩極，電極產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為的物質(zhì)的量之比為12的是的是 甲 乙 A B C D 甲 KOH H2SO4 Na2SO4 CuSO4 乙 CuSO4 AgNO3 HCl HNO3 D6.為下圖所示裝置中，為下圖所示裝置中，a、b都是惰性電極，都是惰性電極，通電一段時間后，通電一段時間后，b極附近溶液呈紅色。下極附近溶液呈紅色。下列說法正確的是列說法正確的是AX是正極，是正極，Y是負極是負極BX是負極，是負極，Y是正極是正極CCuSO4溶液的溶液的PH值逐漸減小值逐漸減小DCuSO4溶液的溶液的P

13、H值不變值不變a X Y bPtCuCuSO4溶液溶液NaCl和酚酞溶液和酚酞溶液AC 第三節(jié)第三節(jié) 電解池電解池第二課時二、電解原理的應(yīng)用1、氯堿工業(yè)（電解飽和食鹽水以制造燒堿、氯氣和氫氣的工業(yè)）陽極：2Cl - 2e- = Cl2陰極：2H+ + 2e- = H2 總反應(yīng)：2NaCl+2H2O 2NaOH +Cl2+H2 通電 食鹽水中存在的離子：Na+ 、Cl- 、H+ 、OH-離子放電順序：陽離子 H+ Na+ 陰離子 Cl- OH-電極反應(yīng)：H+Na+Cl-OH-陰極陽極粗鹽的成份：粗鹽的成份： 泥沙、泥沙、Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42雜質(zhì)，會與雜質(zhì)，會與堿性物質(zhì)反應(yīng)產(chǎn)生沉

14、淀，損壞離子交換膜堿性物質(zhì)反應(yīng)產(chǎn)生沉淀，損壞離子交換膜精制食鹽水精制食鹽水雜質(zhì)的除去過程：雜質(zhì)的除去過程：粗鹽水粗鹽水 含少量含少量Ca2+.Mg2+精制精制鹽水鹽水)SO(BaCl242除過量)(除泥沙及沉淀過濾)Ba.Ca(CONa2232除過量)CO(23除適量鹽酸)Mg.Ca(22除陽離子交換塔)Fe.Mg(NaOH32除過量282. 2. 電電鍍鍍目的：可以使金屬更加美觀耐用，增強防銹抗目的：可以使金屬更加美觀耐用，增強防銹抗腐能力。腐能力。例如，鋼鐵是人們最常用的金屬，但例如，鋼鐵是人們最常用的金屬，但鋼鐵有個致命的缺點，就是它們易被腐蝕。防鋼鐵有個致命的缺點，就是它們易被腐蝕。防

15、止鋼鐵發(fā)生腐蝕的一種最常用方法就是在其表止鋼鐵發(fā)生腐蝕的一種最常用方法就是在其表面鍍上其他金屬，如鋅、銅、鉻、鎳等。面鍍上其他金屬，如鋅、銅、鉻、鎳等。概念：概念：電鍍是利用電解原理在某些金屬表面鍍電鍍是利用電解原理在某些金屬表面鍍上一薄層其他金屬或合金的過程上一薄層其他金屬或合金的過程原理原理鐵鐵片片銅銅片片硫酸銅溶液硫酸銅溶液電極：電極： 陽極陽極鍍層金屬鍍層金屬 或惰性電極或惰性電極 陰極陰極待鍍金屬制品待鍍金屬制品 電鍍液：含有鍍層金屬離子的電解質(zhì)溶液。電鍍液：含有鍍層金屬離子的電解質(zhì)溶液。 溶液中溶液中CuSO4的濃度的濃度基本基本保持不變保持不變3.3.銅的電解精煉銅的電解精煉一般一般火法冶煉火法冶煉得到的粗銅中含有多種雜得到的粗銅中含有多種雜質(zhì)（如鋅、鐵、鎳、銀、金等），這種粗質(zhì)（如鋅、鐵、鎳、銀、金等），這種粗銅的導(dǎo)電性遠不能滿足電氣工業(yè)的要求，銅的導(dǎo)電性遠不能滿足電氣工業(yè)的要求，如果用以制電線，就會大大降低電線的導(dǎo)如果用以制電線，就會大大降低電線的導(dǎo)電能力。因此必須利用電解的方法精煉粗電能力。因此必須利用電解的方法精煉粗銅。銅。粗銅粗銅 含雜質(zhì)含雜質(zhì)(Zn Fe Ni Ag Au 等等)純銅純銅粗銅粗銅陽極：陽極： Zn Zn2+2e- Fe Fe2+2e- Ni Ni2+2e-Cu Cu2+2e- Zn Fe Ni