化学 选修1 电能转化为化学能 电解.ppt

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1、电能转化为化学能—电解你知道吗？电解熔融氯化钠阴极阳极氯气钠熔融NaCl工业上分别以氯化钠和氧化铝为原料生产金属钠和金属铝。你知道工业生产中是如何实现的吗？通电前：分析熔融电解质中的离子情况阳离子：阴离子：通电后：（必须直流电）Na+Cl-交流与讨论1：做无规则运动钠离子和氯离子做定向移动，钠离子移向阴极附近，氯离子移向阳极附近.阳极阴极交流与讨论2：e-e-e-e-e-e-电解池中离子和电子的移动方向＋－Cl-Na+Cl-2Na++2e-=2Na阴极:发生还原反应2Cl--2e-=Cl2↑阳极:发生氧化反应Na+2NaCl==2Na+Cl2↑通电电解质Al2O3Na3AlF6（

2、冰晶石）阴极：4Al3++12e-==4Al阳极：6O2--12e-==3O2↑总式：2Al2O3====4Al+3O2↑电解铝的冶炼使电流通过电解质溶液而在阴阳两极引起氧化反应和还原反应的过程。电解池:把电能转化为化学能的装置.电解:(1)外加直流电源(2)与电源相连的两个电极：接电源正极的为阳极，发生氧化反应接电源负极的为阴极，发生还原反应(3)电解质溶液或熔融的电解质构成条件:电解过程不仅可以在熔融电解质中进行，也可以在电解质溶液中进行。活动与探究阳极：有气泡，有刺激性气味，并能使湿润的KI-淀粉试纸变蓝（Cl2)阴极：碳棒上有一层红色的铜析出电极材料:活性电极材料:Ag、

3、Cu、Fe、Zn、Ni、等惰性电极材料：Pt、Au、石墨、钛等放电顺序：①用惰性电极(Pt、Au、石墨、钛等)时：溶液中阴离子的放电顺序是：S2->SO32->I->Br->Cl->OH->NO3->SO42-(等含氧酸根离子）>F-②活性材料作电极时：Zn,Fe,Ni,Cu,Ag等在阳极失电子被氧化成阳离子进入溶液，阴离子不容易在电极上放电。Zn>Fe>Ni>Cu>Ag>S2->SO32->I->Br->Cl->OH-阳极：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：Au+>Ag+>Fe3+>Cu2+>（H+)>Pb2+>S

4、n2+>Fe2+>Zn2+>(H+)>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+阴极:练习：以惰性电极电解下列溶液的电极反应。(1)稀硫酸（2）盐酸阴极：4H++4e-=2H2↑阳极：4OH--4e-=2H2O+O2↑总反应式：（2）盐酸阴极：2H++2e-=H2↑阳极：2Cl--2e-=Cl2↑总反应式：2HCl====H2↑+Cl2↑通电2H2O====2H2↑+O2↑通电(1)稀硫酸练习：以惰性电极电解下列溶液的电极反应。（3）AgNO3溶液（4）CuSO4溶液（3）AgNO3溶液4Ag++4e-=4Ag4OH--4e-=2H2O+O2↑4Ag++2H2O====4Ag+O

5、2↑+4H+通电阴极：2Cu2++4e-=2Cu阳极：4OH--4e-=2H2O+O2↑（4）CuSO4溶液2Cu2++2H2O====2Cu+O2↑+4H+通电总反应：阳极：阴极：总反应：练习：以惰性电极电解下列溶液的电极反应。（5）氯化钠溶液2Cl--2e-=Cl2↑2H++2e-=H2↑阳极：阴极：总反应：通电2NaCl+2H2O====2NaOH+Cl2↑+H2↑2Cl-+2H2O====2OH-+Cl2↑+H2↑通电（5）氯化钠溶液练习：以惰性电极电解下列溶液的电极反应。（6）Na2SO4溶液(7)NaOH溶液阴极：4H++4e-=2H2↑阳极：4OH--4e-=2H2

6、O+O2↑总反应式：2H2O====2H2↑+O2↑通电（6）Na2SO4溶液(7)NaOH溶液阳极：4OH--4e-=2H2O+O2↑阴极：4H++4e-=2H2↑总反应式：2H2O====2H2↑+O2↑通电练习：以惰性电极电解下列溶液的电极反应。(8)CuCl2溶液阳极：阴极：总反应：(8)CuCl2溶液2Cl--2e-=Cl2↑Cu2++2e-=CuCuCl2==Cu+Cl2↑通电－+Cl2Cl2Cl—H2Na+H+OH—淡盐水NaOH溶液精制饱和NaCl溶液H2O（含少量NaOH）离子交换膜阳极金属钛网阴极碳钢网阳极室阴极室a、防止氢气和氯气混合而引起爆炸；b、避免氯气

7、和氢氧化钠反应生成，而影响氢氧化钠的产量电解原理的重要应用电解饱和食盐水2Cl--2e-=Cl2↑2H++2e-=H2↑阳极：阴极：总反应：通电2NaCl+2H2O====2NaOH+Cl2↑+H2↑2Cl-+2H2O====2OH-+Cl2↑+H2↑通电氯碱工业:电解饱和食盐水电镀电镀:利用电解原理在某些金属的表面镀上一薄层其它金属或是合金的过程。电解原理的重要应用1、电镀材料的选择：阴极—镀件阳极—镀层金属电镀液—含有镀层金属离子的溶液2、电镀液的浓度保持不变装置阳极：Ag—