高三一轮复习《电解池》课件.ppt

高三一轮复习《电解池》课件.ppt

《高三一轮复习《电解池》课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高三一轮复习《电解池》课件.ppt（45页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

第六章化学反应与能量第三节电解池金属的腐蚀与防护高三化学一轮复习重难点：

电解的工作原理及其应用。

【考纲要求】1.了解电解池的工作原理，能写出电极反应和电池反应方程式。

2.理解金属发生电化学腐蚀的原因、金属腐蚀的危害、防止金属腐蚀的措施。

1电解池中电极反应式的书写、电极附近溶液酸碱性的变化、电解质溶液中离子的移动、两极上得失电子的守恒关系等。

2电解原理的应用，特别在新型充电电池中的应用。

3电解原理在金属防腐方面的应用。

第一课时电解池一、电解池1电解：

使电流（直流电）通过电解质溶液（或熔融电解质）而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程。

2电解池（电解槽）：

把电能转化为化学能的装置3、形成电解池的条件eeCCCuCl2溶液溶液1）外接直流电源。

2）两个电极（必须导电，电极材料可以相同也可以不同）。

3）电解质溶液或熔融的电解质。

4）形成闭合回路阴极阴极阳极阳极4、电解池中的两个电极及电极反应、两个电极的确定及电极反应阴极：

与外接电源负极相连的电极。

电子流入电子流入还原反应-阳离子移向阴极阳离子移向阴极阳极：

与外接电源正极相连的电极电子流出电子流出氧化反应阴离子移向阳极阴离子移向阳极、两个电极的类型惰性电极（铂、金、石墨）：

仅仅传导电子，不参与电极反应活性电极（除铂、金外的金属）：

既可以传导电子、若作阳极可以参与电极反应5电解池中电子的流向及离子的移动方向电子的流向:

电子从外加电源的负极流出，流到电解池的阴极，再从阳极流回电源正极。

（注意：

电子只在外电路定向移动，不能从溶液中移动）离子定向移动的方向:

阳离子向阴极移动,阴离子向阳极移动。

CCCuCl2溶液溶液6、电解池工作原理（电解质溶液导电的电解质溶液导电的对电解质溶液（或熔融态电解质）通电时，电子从电源的负极沿导线流入电解池的阴极，在阴极上带负电荷电子的吸引作用下，溶液中的阳离子移向阴极，溶液中的阳离子移向阴极，并且氧化性较强的阳离子优先在阴极上得到电子发生还原反应。

在阴极上带负电荷的电子的排斥作用下，溶溶液中的阴离子移向阳极，液中的阴离子移向阳极，并且还原性较强的阴离子优并且还原性较强的阴离子优先在阳极上失去电子发生氧化反应先在阳极上失去电子发生氧化反应（有的是组成阳极的金属单质失去电子）电子从电解池的阳极沿导线流回电源的正极。

这样，电流就依靠电解质溶液（或熔融态电解质）里阴、阳离子的定向移动而通过溶液（或熔融态电解质）。

7放电：

阴离子失去电子而阳离子得到电子的过程叫放阴离子失去电子而阳离子得到电子的过程叫放电。

电。

实质）实质）8、离子放电顺序：

AgAg+FeFe3+3+CuCu2+2+HH+酸酸PbPb2+2+SnSn2+2+FeFe2+2+ZnZn22+（H+）水水AlAl3+3+MgMg2+2+NaNa+CaCa2+2+KK+无论是惰性电极还是活性电极都不参与电极反应，发无论是惰性电极还是活性电极都不参与电极反应，发生反应的是溶液中的阳离子。

阳离子在阴极上放电顺序是：

生反应的是溶液中的阳离子。

阳离子在阴极上放电顺序是：

阴极阴极:

活性材料作电极时：

活性材料作电极时：

活性电极材料在阳在阳极失电子被氧化成阳离子进人溶液，阴离子不容易极失电子被氧化成阳离子进人溶液，阴离子不容易在电极上放电。

在电极上放电。

用惰性电极用惰性电极（Pt（Pt、AuAu、石墨、等、石墨、等）时：

时：

溶液中溶液中阴离子的放电顺序是：

阴离子的放电顺序是：

S2-SO32-I-Br-Cl-OH-含氧酸根离含氧酸根离子子F-阳极：

阳极：

分析电极反应分析电极反应（用惰性电极时用惰性电极时）的一般思路：

的一般思路：

明确溶液中存在哪些离子，明确溶液中存在哪些离子，将离子分为阴，阳离子两组将离子分为阴，阳离子两组根据阳极氧化、阴极还原以及氧化性、根据阳极氧化、阴极还原以及氧化性、还原性强弱判断发生电极反应的离子先还原性强弱判断发生电极反应的离子先后顺序，后顺序，最后分析得出产物最后分析得出产物阴阳两极附近有哪些离子阴阳两极附近有哪些离子

（1）电解水型电解含氧酸、强碱溶液、活泼金属的含氧酸盐溶液时，实质上是电解水。

如电解H2SO4、HNO3、NaOH,Na2SO4等溶液时其电极反应式为：

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增大，若要恢复原来的浓度，只需加入一定量的水即可。

9以惰性电极电解电解质溶液规律注：

1）用惰性电极电解电解质溶液时，若要使电解后的溶液恢复到原状态，应遵循“缺什么加什么，缺多少加多少”的原则，一般加入阴极产物与阳极产物的化合物。

2）书写电解池中电极反应式时，要以实际放电的离子表示，但书写总电解反应方程式时，弱电解质要写成分子式。

（2）电解电解质型、电解无氧酸溶液（氢氟酸除外）、不活泼金属的无氧酸盐溶液时，实质上是电解质本身被电解。

如电解盐酸、CuCl2溶液等时电解后溶液中溶质的质量分数减小，若要恢复原来的组成和浓度，需加入一定量的溶质（通入一定量的HCl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（3）放氢生碱型电解活泼金属的无氧酸盐溶液时，电解质和水都有一部分被电解，如电解NaCl溶液等。

电解后原溶液中溶质的质量分数减小，若要恢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（4）放氧生酸型电解不活泼金属的含氧酸盐时，电解质和水都有一部分被电解，如电解CuSO4溶液、AgNO3溶液等。

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减小，若要恢复原来的组成和浓度，需加入一定量金属氧化物。

如：

电解如：

电解CuSO4、AgNO3溶液等溶液等二、电解原理的应用1、氯碱工业（用惰性电极电解饱和食盐水以制造烧碱、氯气和氢气）阳极：

阳极：

2Cl-2e-=Cl2阴极：

阴极：

2H+2e-=H2总反应：

总反应：

食盐水中存在的离子食盐水中存在的离子：

Na+、Cl-、H+、OH-离子放电顺序：

离子放电顺序：

阴离子阴离子Cl-OH-电极反应：

电极反应：

H+Na+Cl-OH-阴极阴极阳极阳极阳离子阳离子H+Na+氧化反应氧化反应还原反应还原反应2NaCl+2H2O=2NaOH+H2+Cl2电解电解阳极阳极阴极阴极若电解前向溶液中滴加酚酞，通电后现象为：

若电解前向溶液中滴加酚酞，通电后现象为：

_，两极极板上都有气体，两极极板上都有气体产生，如何检验气体的种类？

产生，如何检验气体的种类？

阴极附近的溶液无色变为阴极附近的溶液无色变为红色红色阳极阳极:

产生产生刺激刺激气体使湿润气体使湿润KI淀粉试纸变蓝色淀粉试纸变蓝色.阴极阴极:

产生产生无色、无味气体无色、无味气体

（2）避免生成物H2和Cl2混合,因为:

.

（1）避免Cl2接触NaOH溶液会反应,使产品不纯,反应方程式:

.Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O混合遇火或遇强光爆炸混合遇火或遇强光爆炸解决解决方法:

使用离子交换膜使用离子交换膜工业上电解饱和食盐水必须解决的问题工业上电解饱和食盐水必须解决的问题

（1）生产设备名称：

）生产设备名称：

离子交换膜电解槽离子交换膜电解槽阴极：

碳钢阴极：

碳钢阳极：

钛阳极：

钛阳离子交换膜：

只允许阳离子通过阳离子交换膜：

只允许阳离子通过（Cl、OH离子和气体不能通过离子和气体不能通过），把电解槽隔成阴，把电解槽隔成阴极室和阳极室。

极室和阳极室。

（2）离子交换膜的作用：

）离子交换膜的作用：

a、防止氢气和氯气混合；、防止氢气和氯气混合；b、避免氯气和氢氧化钠反应生成、避免氯气和氢氧化钠反应生成，而影响，而影响氢氧化钠的产量。

氢氧化钠的产量。

氯碱工业氯碱工业:

离子交换膜法制烧碱离子交换膜法制烧碱+Cl2Cl2ClH2Na+H+OH淡盐水淡盐水NaOH溶液溶液精制饱和精制饱和NaCl溶液溶液H2O（含少量（含少量NaOH）离子交换膜离子交换膜阳阳极极金属钛网金属钛网阴阴极极碳钢网碳钢网阳阳极极室室阴阴极极室室二、电解原理的应用2、电镀（利用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其它金属或合金的方法）电镀铜电镀铜原理原理铜铜片片待待镀镀件件硫酸铜硫酸铜溶液溶液阳极：

阳极：

镀层金属镀层金属阴极：

阴极：

待镀金属制品（镀件）待镀金属制品（镀件）电镀液：

电镀液：

含有镀层金属阳离子的溶含有镀层金属阳离子的溶液，液，电镀过程中电镀液浓度不发生变化。

实质：

阳极参加反应的电解实质：

阳极参加反应的电解应用应用1阳极：

阳极：

镀层金属（纯铜板）镀层金属（纯铜板）阴极：

阴极：

待镀金属制品待镀金属制品电镀液：

电镀液：

含有镀层金含有镀层金属阳离子的溶液（硫酸铜溶液）属阳离子的溶液（硫酸铜溶液）电镀铜电镀铜应用二：

粗铜的电解精炼应用二：

粗铜的电解精炼+纯铜纯铜粗铜粗铜CuSO4溶液溶液问问:

电解完后电解完后,CuSO4溶溶液的浓度有何变化？

液的浓度有何变化？

（略小）（略小）阳极阳极Zn-2e-=Zn2+Fe-2e-=Fe2+Ni-2e-=Ni2+ZnFeNiCuAgAu阴极（纯铜）阴极（纯铜）:

Cu2+2e-=阳极泥阳极泥阳极泥阳极泥:

相对不活泼的金属相对不活泼的金属以单质的形式沉积在电解以单质的形式沉积在电解槽底槽底,形成阳极泥形成阳极泥（粗铜）：

（粗铜）：

Cu-2e-=Cu2+Cu电解精炼铜电解精炼铜电解精炼铜电解精炼铜电解精炼铜原理：

电解精炼铜原理：

粗铜的溶解与纯铜的生成：

粗铜的溶解与纯铜的生成：

阳极（粗铜）：

阳极（粗铜）：

Cu2e-=Cu2+阴极（纯铜）：

阴极（纯铜）：

Cu2+2e-=Cu比铜活泼的金属：

比铜活泼的金属：

Zn、Fe、Ni只溶解，不析出；只溶解，不析出；比铜不活泼的金属：

比铜不活泼的金属：

Au、Pt不溶解，而以单质沉不溶解，而以单质沉积形成阳极泥；积形成阳极泥；电解质溶液中电解质溶液中CuSO4的浓度基本不变（略小）。

的浓度基本不变（略小）。

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+Cl23电冶金（利用电解使矿石中的金属离子获得电子从它们的化合物中还原出来）由于电解是最强有力的氧化还原手段，所以电解由于电解是最强有力的氧化还原手段，所以电解法是冶炼活泼金属的一种重要的方法。

法是冶炼活泼金属的一种重要的方法。

对于冶炼对于冶炼像像Na、Ca、Mg、Al这样活泼的金属，电解法几这样活泼的金属，电解法几乎是唯一可行的工业方法。

乎是唯一可行的工业方法。

电电解解熔熔融融氯氯化化钠钠制制钠钠制取金属铝制取金属铝电解熔融状态的电解熔融状态的氧氧化铝。

化铝。

阳极：

阳极：

6O2-12e-=3O2阴极：

阴极：

4Al3+12e-=4Al总反应：

总反应：

2Al2O3（熔融熔融）4Al+3O2冰晶石助熔剂：

冰晶石（助熔剂：

冰晶石（Na3AlF6六氟合铝酸钠）六氟合铝酸钠）阳极材料阳极材料（碳碳）和熔融氧化铝需要定期补充和熔融氧化铝需要定期补充思考思考:

工业上为什么用电解熔融工业上为什么用电解熔融氧氧化铝的方法冶炼铝而化铝的方法冶炼铝而不用不用AlCl3?

AlClAlCl33为分子晶体，在融融状态下不电离，不导电，不能被电解。

为分子晶体，在融融状态下不电离，不导电，不能被电解。

冶炼铝设备图冶炼铝设备图阳极阳极C电解质电解质烟罩烟罩熔融熔融态铝态铝钢壳钢壳钢导电棒钢导电棒阴极阴极C耐火耐火材料材料第二课时：

金属的腐蚀与防护知识梳理题型构建三应对电化学定量计算的三种方法原电池和电解池的计算包括两极产物的定量计算、溶液pH的计算、相对原子质量和阿伏加德罗常数的计算、产物的量与电量关系的计算等。

1计算类型根据得失电子守恒定律关系建立起已知量与未知量之间的桥梁，构建计算所需的关系式。

2方法