《电解池的工作原理及应用》课件.ppt

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1、市级公开课《电解池的工作原理及应用》授课教师：封燕燕1.电解:在直流电的作用下，在两电极上分别发生氧化反应和还原反应的过程叫做电解。电解池:把电能转化为化学能的装置.2.构成电解池条件:一、电解原理:电解池的构造直流电源与正极连接的是阳极与负极连接的是阴极电解质溶液或熔融电解质(1).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：电子只在外电路定向移动，不能从溶液中移动）(2).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.(3).惰性电极与活性电极：惰性电极(铂、金、石墨)：仅仅导电，不参与反应活性电极（除铂

2、、金外的金属）：既可以导电、又可以参与电极反应3.注意:(1).电解熔融的氯化钠电极反应:阳离子移向阴极放电，阴离子移向阳极放电阴极：2Na++2e-=2Na还原反应阳极：2Cl--2e-=Cl2↑氧化反应总反应方程式：2Na++2Cl-2Na+Cl2↑电解下面以石墨为电极电解氯化铜溶液为例来分析。这是电解熔融盐的情况。电解电解质溶液又会发生什么反应呢？(2)电解氯化铜溶液电极反应式(3)电解饱和食盐水电解饱和食盐水阳极：2Cl--2e-=Cl2↑阴极：2H++2e-=H2↑2H2O+2e-=H2↑+2OH-总式：2Cl-+2H2O===Cl2↑+2OH-+H

3、2↑通电现象：阳极：有气泡产生，使湿润的淀粉－KI溶液变蓝阴极：有气泡产生，滴加酚酞溶液变红▲4.电极放电顺序阴极：___电子，发生____反应。阳离子放电，阳离子____电子能力越强，即_____越强，放电顺序越靠前。常见阳离子放电顺序：Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+阴极上阳离子的放电顺序与金属活动性顺序正好相反。得氧化性得还原阳极：___电子，发生____反应。①当阳极为惰性电极(石墨、铂、金)时,常见阴离子放电顺序：S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根>F-②当阳极为非惰性电极时，金属电极放电失

4、氧化练习及作业：完成下列溶液的电极反应(以石墨为电极电解)1.KOH溶液：■■2.CuSO4溶液：■3.Na2SO4溶液：■■■作业4.盐酸：5.KBr溶液：6.硫酸：7.AgNO3溶液：想一想：若以铜为阳极,铁为阴极,电解氯化铜溶液，情况又如何？阳极：Cu–2e-=Cu2+阴极：Cu2++2e-=Cu二、电解原理的应用1.电解饱和食盐水（氯碱工业）－+Cl2Cl2Cl—H2Na+H+OH—淡盐水NaOH溶液精制饱和NaCl溶液H2O（含少量NaOH）阳离子交换膜阳极金属钛网阴极碳钢网阳极室阴极室氧化还原电解金属合金2Cl－－2e－===Cl2↑2H＋＋2e

5、－===H2↑(2)电镀目的：增强金属_______能力，增加美观和表面硬度。抗腐蚀(1).a、b哪一极为正极？(2).若要给铁叉镀锌，A极选用什么材料？选择何种溶液？思考:e-aA极选用Zn,用含Zn2+的溶液为电镀液(ZnCl2)AB1.如图:a、b为电池的两极.3．电解精炼铜一般火法冶炼得到的粗铜中含有多种杂质（如锌、铁、镍、银、金等），这种粗铜的导电性远不能满足电气工业的要求，如果用以制电线，就会大大降低电线的导电能力。因此必须利用电解的方法精炼粗铜。粗铜含杂质(ZnFeNiAgAu等)纯铜粗铜阳极：Zn-2e-=Zn2+Fe-2e-=Fe2+Ni-2

6、e-=Ni2+Cu-2e-=Cu2+ZnFeNiCuAgAu阴极:Cu2++2e-=Cu阳极泥问：电解完后，CuSO4溶液的浓度有何变化？CuSO4溶液电解池能量转换离子的迁移方向发生氧化反应的电极发生还原反应的电极电能转化为化学能阳极（接电源正极）阴极（接电源负极）阴离子向阳极迁移阳离子向阴极迁移原电池化学能转化为电能负极正极阴离子向负极迁移阳离子向正极迁移相同点(从原理分析)都是氧化还原反应（自发程度有区别吗？）▲电解规律（惰性电极）小结阳极：S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根>F-ⅠⅡⅢⅣⅠ与Ⅲ区：电解本身型如CuCl2、HClⅠ与Ⅳ区：放氢

7、生碱型如NaClⅡ与Ⅲ区：放氧生酸型如CuSO4、AgNO3Ⅱ与Ⅳ区：电解水型如Na2SO4、H2SO4、NaOH阴极：Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+>Zn2+>（H+）>Al3+>Mg2+>Na+▲电解质溶液用惰性电极电解的示例：电解类型举例电极反应溶液PH变化溶液复原方法物质类别实例仅溶剂水电解仅溶质电解溶质和溶剂同时电解含氧酸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

8、不活泼金属的无氧酸盐CuCl2阳极：2