化学43电解池课件1新人教版选修4_精品文档PPT文档格式.ppt
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理论先行:
理论先行思考思考11:
氯化铜溶液中含有哪些微粒:
氯化铜溶液中含有哪些微粒?
思考思考22:
在通电时这些微粒各向什么区:
在通电时这些微粒各向什么区移动移动?
思考思考33:
猜想在通电时在阳极和阴极各会发生什么猜想在通电时在阳极和阴极各会发生什么样的电极反应?
产物可能是哪些?
样的电极反应?
阳离子:
Cu2+H+阴离子:
阴离子:
Cl-OH-Cu2+H+向阴极区移动向阴极区移动;
Cl-OH-向阳极区移动向阳极区移动Cl-Cl2OH-O2H2OH+OH-CuClCuCl22CuCu2+2+2Cl+2Cl-阴极区:
阴极区:
Cu2+CuH+H2阳极区:
阳极区:
实验结果交流实验结果交流B.实验记录实验记录实验现象产物验证产物确定有气泡逸出有气泡逸出有红色固有红色固体析出体析出氯气氯气氯气氯气铜铜不能使带火星木条复燃不能使带火星木条复燃不能使带火星木条复燃不能使带火星木条复燃使淀粉碘化钾试纸变蓝使淀粉碘化钾试纸变蓝使淀粉碘化钾试纸变蓝使淀粉碘化钾试纸变蓝氧气?
氧气?
氢气?
阴极阴极阳极阳极1.电解:
电解:
使使直流电直流电通过电解质溶液而在阴、阳两极引起通过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化还原反应氧化还原反应的过程,叫做电解。
的过程,叫做电解。
3.构成电解池的条件:
构成电解池的条件:
直流电源;
阴极阴极:
与电源与电源负极负极相连相连还原反应还原反应阳极阳极:
与电源与电源正极正极相连相连氧化反应氧化反应阴、阳阴、阳电极电极电解质溶液或熔融电解质;
电解质溶液或熔融电解质;
2.电解池:
电解池:
电能转变为化学能的装置。
CC一、电解原理形成闭合回路。
形成闭合回路。
阴离子失去电子阴离子失去电子阴离子失去电子阴离子失去电子,阳离子得到电子的过程叫阳离子得到电子的过程叫阳离子得到电子的过程叫阳离子得到电子的过程叫放电放电放电放电。
一、电解原理一、电解原理影响离子放电的因素:
影响离子放电的因素:
离子得失电子的能力离子得失电子的能力离子的浓度离子的浓度4.放电放电能力能力阴极:
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电解质在水溶液中放电顺序顺序除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+先放电先放电离子移动离子移动通电前:
通电前:
CuCl2=Cu2+2Cl,Cu2+、Cl为自由移动的离子;
为自由移动的离子;
通电后:
Cu2+移向阴极,移向阴极,Cl移向阳极;
移向阳极;
电极反应:
2Cl2e=Cl2(氧化反应)氧化反应)Cu2+2e=Cu(还原反应)还原反应)总反应式:
总反应式:
CuCl2Cu+Cl2电解电解通电前通电前阴极阳极通电后通电后实验微观解释实验微观解释一、电解原理:
一、电解原理:
阳极:
Cu2+oooooooooooooooooooo阴极阳极CuCl2ooooooooooooooooooooooo电解氯化铜溶液实验装置e-e-单击电子流动电解池中离子和电子的移动方向电解池中离子和电子的移动方向结一结:
结一结:
阳氧化、阴还原阳氧化、阴还原离子流向:
离子流向:
异性相吸异性相吸电子流向:
电子流向:
电子从电子从负极负极流向流向阴极阴极,经溶液离子,经溶液离子导电,再从导电,再从阳极阳极流回流回正极正极(阳氧阳氧)思考思考?
电解硫酸钠溶液中会有怎样的结果:
HH22OOHH+OH+OHNa2SO422Na+SO42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总总反应反应:
2H2OO2+2H2电解阳极阳极:
1.1.分析溶液中存在的所有离子(包括水的电离)分析溶液中存在的所有离子(包括水的电离)、并分成阳离子组和阴离子组。
、并分成阳离子组和阴离子组。
2.2.根据放电规律,阳离子在阴极发生还原反应,根据放电规律,阳离子在阴极发生还原反应,而阴离子在阳极发生氧化反应,完成电极反而阴离子在阳极发生氧化反应,完成电极反应式。
(注意得失电子守恒)应式。
(注意得失电子守恒)3.3.由阴阳两电极反应式,合并得总反应式。
由阴阳两电极反应式,合并得总反应式。
(弱电解质必须保持分子形式弱电解质必须保持分子形式)写电极反应写电极反应【方法小结方法小结】例例以以石墨碳棒石墨碳棒为电极,请写出电解下列溶液时为电极,请写出电解下列溶液时,在阴、在阴、阳两极上发生的电极反应式及总的化学方程式。
阳两极上发生的电极反应式及总的化学方程式。
CuSOCuSO44溶液溶液:
想一想、做一做想一想、做一做阳极:
44OHOH-4e-4e-2H2H22O+OO+O22或或(4H2O4H+4OH-)阴极:
22CuCu2+2+4e+4e-22CuCu电解电解总反应式:
2Cu2Cu2+2+2H+2H22OOCu+OCu+O22+4H+4H+想一想,想一想,HH+应该在哪一极生成?
应该在哪一极生成?
电解池与原电池有哪些异同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装置装置电解池与原电池有哪些异同电解池与原电池有哪些异同(续续)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:
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:
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:
氧化反应,金属氧化反应,金属氧化反应,金属氧化反应,金属失电子失电子失电子失电子正极:
正极:
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:
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:
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:
较活泼金属较活泼金属较活泼金属较活泼金属正极:
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。
AgNOAgNO33溶液溶液试一试试一试阳极:
4OH-4e-=2H2O+O2或或(4H2O=4H+4OH-)阴极:
4Ag+4e-=4Ag总反应式:
4Ag+2H2O=4Ag+O2+4H+通电通电三、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,如电解时,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总总反应反应:
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:
电解硫酸钠溶液例如:
电解硫酸钠溶液增大增大水水、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总总反应反应:
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、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:
2Cu2+4e2Cu总总反应反应:
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、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