江苏省泗洪中学苏教版高中化学选修四《123 电解池的工作原理及应用》课件.ppt

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1、专题1化学反应与能量变化第二单元化学能与电能的转化电解池池的工作原理及应用动画模拟一、电解原理1、电解原理在外加直流电源的作用下，电解质的阴阳离子在阴阳两极发生氧化还原反应的过程，叫电解。⑴电流是发生氧化—还原反应的根源、动力。⑵阴阳离子在做定向运动导电的同时，也就在两极发生了氧化还原反应，生成了新物质；明确定义：把电能转化为化学能的装置。组成：两个电极、电解质溶液、直流电源电极阳极：与外电源正极相连的电极，出电子，氧化反应。阴极：与外电源负极相连的电极，进电子，还原反应。电解池2、电极材料惰性电极：C、Pt、Au等，不论做阴极、阳极，本身都

2、不反应。活泼电极：Fe、Cu、Ag等,做阴极本身不反应;做阳极，本身被氧化溶解。3、构成电解池的条件：①直流电源；与电源负极相连的电极为阴极与电源正极相连的电极为阳极②电极③电解质溶液或熔融电解质；④形成闭合的回路电解PtPt熔融的氯化钠[思考]如果电解熔融的氯化钠,电极反应式及总方程式?4.电解池电极反应规律（阳氧阴还）(1)阴极：得电子，还原反应①电极本身不参加反应②一定是电解质溶液中阳离子“争”得电子(2)阳极：失电子，氧化反应①若为金属（非惰性）电极，电极失电子②若为惰性电极，电解质溶液中阴离子“争”失电子重点要判断电极反应的产物，必

3、须掌握离子的放电顺序。阴离子失去电子而阳离子得到电子的过程叫放电。离子放电顺序：阴离子失去电子而阳离子得到电子的过程叫放电。活性材料作电极时：金属在阳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。金属电极（除PtAu）>S2->I->Br->Cl->OH->等含氧酸根离子>F-阳极：阴极: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：Ag+>Hg2+>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca+>K+想一想：若以铜为阳极,铁为阴极,电

4、解氯化铜溶液，情况又如何？分析电解反应的一般思路：明确溶液中存在哪些离子根据阳极氧化，阴极还原分析得出产物阴阳两极附近有哪些离子[思考]如果用惰性电极电解Cu(NO3)2或AgNO3溶液呢?二、电极反应式、电解方程式的书写：例：写出用石墨做电极电解CuSO4溶液的电极反应式及总的电解方程式1、方法阴极：阳极：＞阴极：阳极：4OH－－4e＝O2↑+2H2O2Cu2+＋4e＝2CuOH－SO42－H+Cu2+①、首先分析、比较出阴阳极放电离子：②、然后写电极反应式：＜CuSO4溶液CC③、最后使得失数相等，两极半反应相加得总方程式；2CuSO4

5、+2H2O电解2Cu＋O2↑+2H2SO4（电解化学方程式）练习：完成下列溶液的电极反应式和总方程式。(以石墨为电极电解)CCCCNaCl溶液AgNO3溶液2、电解方程式书写规律1、分析离子2、离子运动3、放电顺序4、电极反应式5、总方程式[练习]电解Cu(NO3)2、Na2SO4、MgCl2混合溶液，书写电极反应式与总方程式。CC[思考]分析下面三个电解池的电极反应式与总方程式3、当电极为非惰性（Pt、C）电极时。FeCFeFeCFeNaCl溶液NaCl溶液NaCl溶液[结论]金属电极阴极：不受影响｛阳极：金属失电子CuCuCuCu[例]

6、注意下面二个电极反应式及总方程式的书写CuSO4溶液AgNO3溶液1.如上图所示，通电后A极上析出Ag，对该装置的有关叙述正确的是A.P是电源的正极B.F极上发生的反应为：4OH--4e-=2H2O+O2↑C.电解时，甲、乙、丙三池中，除E、F两极外，其余电极均参加了反应D.通电后，甲池的PH减小，而乙、丙两池溶液的PH不变B2.为下图所示装置中，a、b都是惰性电极，通电一段时间后，b极附近溶液呈红色。下列说法正确的是A．X是正极，Y是负极B．X是负极，Y是正极C．CuSO4溶液的pH值逐渐减小D．CuSO4溶液的pH值不变a•XY•bPtC

7、uCuSO4溶液NaCl和酚酞溶液AC3.用铂电极电解下表中各组物质的水溶液，电解一段时间以后，甲、乙两池中溶液的pH值均减小，而在①和④两极，电极产物的物质的量之比为1︰2的是甲乙ABCD甲KOHH2SO4Na2SO4CuSO4乙CuSO4AgNO3HClHNO3甲乙D电解质溶液用惰性电极电解的示例：含氧酸H2SO4强碱NaOH活泼金属的含氧酸盐Na2SO4无氧酸HCl阳极：4OH---4e-=O2+2H2O阴极：4H++4e-=2H2↑减小增大不变H2O阳极：2Cl---2e-=Cl2↑阴极：2H++2e-=H2↑增大HCl不活泼金属的无

8、氧酸盐CuCl2阳极：2Cl---2e-=Cl2↑阴极：Cu2++2e-=Cu减少CuCl2活泼金属的无氧酸盐（放氢碱）NaCl阳极：2Cl---2e-=Cl2↑阴