电解池电解原理及应用

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1、第三节电解池——电解原理及应用授课人：育明高中马爱丰新课标人教版选修四2010.11.16五号电池充电器【视频】如果郝阿姨的手机电池为锂电池，其放、充电时电极反应式如下，那么放、充电的能量转化形式是什么？负极：Li-e-=Li+放电正极：LiMn2O4+e-=LiMn2O4-总反应：Li+LiMn2O4=Li2Mn2O4【思考】阴极：Li++e-=Li充电阳极：LiMn2O4--e-=LiMn2O4总反应：Li2Mn2O4Li+LiMn2O41、电解池：把电能转化成化学能的装置叫做电解池或电解槽。2、电解：使电流通过电解质溶液（或熔

2、融的电解质）而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程。一、概念3、电解池构成条件：②电解质溶液③闭合回路④非自发的氧化还原反应①两个能导电的电极【习题1】写出用石墨作电极电解下列溶液的电极反应式和化学方程式（1）：CuCl2（2）：Na2SO4（3）：CuSO4（4）：NaCl2.阴极：阳离子的放电顺序：Ag+>Fe3+>Hg2+>Cu2+>H+（浓度大）>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+（浓度小）>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+电解时电极产物的判断1.阳极：阴离子放电的顺序：S2-＞I-＞Br-＞Cl-＞OH-

3、＞非还原性含氧酸根＞F-【变式1】以H+、K+、Cu2+、Cl-、NO3-五种离子恰当地组成电解质，按下列要求进行电解。（1）以碳棒为电极，使电解质质量减少，水量不变进行电解，则可采用的电解质是（2）以铂片为电极，使电解质质量不变，水量减少进行电解，则可采用的电解质是（3）以碳棒为阳极，铁棒为阴极，使电解质和水量都减少进行电解，则可采用的电解质是HCl、CuCl2KNO3、HNO3Cu(NO3)2、KCl规律第四类：放氢生碱型：NaCl活泼金属的无氧酸盐第二类:电解水型：Na2SO4含氧酸、强碱、活泼金属含氧酸盐第一类：自身分解型：

4、CuCl2无氧酸、不活泼金属无氧酸盐第三类：放氧生酸型：CuSO4不活泼金属的含氧酸盐电解原理的应用1——氯碱工业离子交换膜法制烧碱+-精制饱和食盐水水(含少量NaOH)Cl2H2NaOH溶液淡盐水Na+含有某些含氧酸根杂质的氯化钠，可用离子交换膜法电解提纯。电解槽内装有阳离子交换膜（只允许阳离子通过），其工作原理如图所示。①该电解槽的阳极反应式是。②通电开始后，阴极附近溶液pH会增大，请简述原因③除去杂质后氢氧化钠溶液从液体出口（填写“A”或“B”）导出。2Cl--2e-=Cl2↑放电，促进水的电离，OH-浓度增大√【习题2】④阳

5、离子交换膜的作用防止Cl2与NaOH和H2反应AB将装置（A）中的惰性电极换成两种活性电极时如装置（B），写出装置（B）的电极反应式。石墨石墨纯铜铁CuSO4溶液CuSO4溶液(A)(B)【习题3】电镀1.定义：电镀是应用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的方法。2.目的：电镀的目的主要是使金属增强抗腐蚀能力、增加美观和表面硬度。李绅假金只用真金镀，若是真金不镀金——答章孝标电解原理的应用2——电镀纯铜铁粗铜纯铜CuSO4溶液CuSO4溶液(B)(C)【习题4】如果把电镀铜时的装置B换成C，写出电极反应式，粗铜的成份（Z

6、nFeNiCuAgAu）CuSO4溶液纯铜粗铜阳极：Zn-2e-=Zn2+Fe-2e-=Fe2+Ni-2e-=Ni2+ZnFeNiCuAgAu阴极:阳极泥Cu-2e-=Cu2+Cu2++2e-=Cu电解原理的应用3——电解精炼粗铜的成份（ZnFeNiCuAgAu）思考：CuSO4溶液浓度变化?冶炼活泼金属K~~Al电解（工业制取钠）2NaCl(熔融)==2Na+Cl2↑（工业制取镁）MgCl2(熔融)==电解Mg+Cl2↑（工业制取铝）Al2O3(熔融)==电解冰晶石24Al+3O2↑电解原理的应用4——电冶金写出工业上制备钠、镁、

7、铝的化学方程式水燃料与能源一：燃料电池发电二：电解池加水三：电解水四：氢氧混合燃烧【科技应用】原电池电解池定义形成条件工作原理原理应用化学能→电能电能→化学能负极：氧化反应正极：还原反应阳极：氧化反应阴极：还原反应①活泼性不同两个的电极②电解质溶液③闭合回路④自发的氧化还原反应②电解质溶液③闭合回路④非自发的氧化还原反应小结：横向比较①两个能导电的电极直流电源制作化学电源,金属防护氯碱工业、电镀、电冶金、电解精炼、金属防护以H+、K+、Cu2+、Cl-、NO3-五种离子恰当地组成电解质，按下列要求进行电解。（1）以铂片为电极，溶液中

8、加入酚酞，阴极区颜色变红的是（2）以铂片为电极，溶液中加入酚酞，阴极区PH增大的是（3）以碳棒为电极，电解CuSO4，通电一段时间后,恢复到原来的状况，可以将溶液加入什么物质KCl、KNO3CuO、CuCO3【能力训练1】KCl、KN