高中化學反應原理：電能轉(zhuǎn)化為化學能——電解 課件 魯科版必修3

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1、 電解原理及其應用電解原理及其應用一、電解原理1.電解池的兩極判斷2.以電解CuCl2溶液為例說明電子的轉(zhuǎn)移3.陰、陽兩極上離子放電順序2 2、離子放電順序、離子放電順序（1） 電解池陰極電解池陰極陽離子放電能力（得電子能力）逐漸增強陽離子放電能力（得電子能力）逐漸增強K+ Ca2+ Na+ Mg2+ Al3+（H+水中）Zn2+ Fe2+ Pb2+ H+（酸中）Cu2+Hg2+Ag+（2）電解池陽極）電解池陽極（Fe Cu Ag等金屬）等金屬） S2- I Br Cl OH 含氧酸根含氧酸根陰離子放電（失電子）能力：陰離子放電（失電子）能力：逐漸減弱逐漸減弱 以石墨為電極，電解下列物質(zhì)的水溶

2、液，寫以石墨為電極，電解下列物質(zhì)的水溶液，寫出有關(guān)電極反應式和電解總反應式。出有關(guān)電極反應式和電解總反應式。 Na2SO4 NaOH H2SO4 HCl CuCl2 NaCl CuSO4電解電解類型類型 舉舉 例例 電極反應電極反應 溶液溶液pHpH變化變化 溶液復溶液復原方法原方法 物質(zhì)類別物質(zhì)類別 實例實例 水水電電解解含氧酸含氧酸H H2 2SOSO4 4 強堿強堿NaOHNaOH 活潑金屬的活潑金屬的含氧酸鹽含氧酸鹽 NaNa2 2SOSO4 4 溶溶質(zhì)質(zhì)電電解解無氧酸無氧酸 HClHCl 不活潑金屬不活潑金屬的無氧酸鹽的無氧酸鹽 CuClCuCl2 2 溶質(zhì)和溶質(zhì)和水同時水同時電解電

3、解活潑金屬的活潑金屬的無氧酸鹽無氧酸鹽 NaClNaCl 不活潑金屬不活潑金屬的含氧酸鹽的含氧酸鹽 CuSOCuSO4 4 3.3.電解質(zhì)溶液用電解質(zhì)溶液用惰性電極惰性電極電解的規(guī)律小結(jié)：電解的規(guī)律小結(jié)： 陽極：陽極：4OH4OH-4e-4e=O=O2 2+2H+2H2 2O O陰極：陰極：4H4H+ +4e+4e=2H=2H2 2陽極陽極2Cl2Cl-2e-2e =Cl=Cl2 2陰極：陰極：4H4H+ +4e+4e=2H=2H2 2陽極陽極2Cl2Cl-2e-2e- =Cl=Cl2 2陰極：陰極：CuCu2+2+2e+2e=Cu=Cu陽極陽極2Cl2Cl-2e-2e = Cl = Cl2

4、2陰極：陰極：2H2H2 2O+2eO+2e=H=H2 2+2OH+2OH- - 陽極：陽極：4OH4OH-4e-4e=O=O2 2+2H+2H2 2O O陰極：陰極：2Cu2Cu2+2+4e+4e=2Cu=2Cu減小減小增大增大不變不變增大增大增大增大減小減小H H2 2O OHClHClCuClCuCl2 2 HClHClCuOCuO1.1.定義定義2 2、構(gòu)成電解池的條件、構(gòu)成電解池的條件是電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W能的裝置！是電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W能的裝置！直流電源直流電源與電源負極相連的電極為與電源負極相連的電極為陰極陰極與電源正極相連的電極為與電源正極相連的電極為陽極陽極陰、陽電極陰、陽電極（兩個電極

5、）（兩個電極）電解質(zhì)溶液或熔融電解質(zhì)電解質(zhì)溶液或熔融電解質(zhì)電解池電解池 : : 直流電通過電解質(zhì)溶液（或熔化狀態(tài)）直流電通過電解質(zhì)溶液（或熔化狀態(tài)）而在陰、陽兩極上引起的氧化還原反應過程而在陰、陽兩極上引起的氧化還原反應過程4.4.惰性電極與活性電極惰性電極與活性電極惰性電極惰性電極( (鉑、金、石墨鉑、金、石墨) )：僅導電，不參與反應：僅導電，不參與反應活性電極活性電極：除：除鉑、金鉑、金外的金屬外的金屬；參與電極反應參與電極反應3.3.電子的流向和電極反應電子的流向和電極反應: : 電子從外加電源的負極流出，流到電解池電子從外加電源的負極流出，流到電解池的陰極，的陰極，陽離子陽離子運動到

6、運動到 陰極陰極,得到電子得到電子。陰陰離子離子運動到運動到 陽極陽極，失去電子，電子，失去電子，電子再從陽再從陽極流回電源正極。極流回電源正極。 陽極陽極( (純銅純銅) )：Cu - 2eCu - 2e = Cu= Cu2+2+， 陰極陰極( (鍍件鍍件) )：CuCu2+ 2+ + 2e+ 2e = Cu= Cu， 電解液：可溶性銅鹽溶液，如電解液：可溶性銅鹽溶液，如CuSOCuSO4 4 電解原理應用電解原理應用1 1、電鍍原理、電鍍原理鍍銅鍍銅 (2)避免生成物H2和Cl2混合因為: .(1)避免Cl2接觸NaOH溶液反應致使產(chǎn)品不純的反應方程: .第一個問題:Cl2 +2 NaOH

7、 =NaCl + NaClO + H2O混合遇火或遇強光爆炸混合遇火或遇強光爆炸解決解決方法:使用離子交換膜使用離子交換膜第二個問題：第二個問題：精精制制食鹽水食鹽水2 2、氯堿工業(yè)反應原理、氯堿工業(yè)反應原理 陽極：陽極：2Cl2Cl- -2e-2e- - =Cl=Cl2 2，陰極：，陰極：2H2H+ +2e+2e- - =H=H2 2 2NaCl+2H 2NaCl+2H2 2O=2NaOH+HO=2NaOH+H2 2+Cl+Cl2 2通電通電3 3、電解精煉反應原理、電解精煉反應原理( (電解精煉銅電解精煉銅) ) 粗銅中含粗銅中含ZnZn、FeFe、NiNi、AgAg、PtPt、AuAu等

8、等 陽極陽極( (粗銅粗銅) )：Cu-2eCu-2e- - = Cu= Cu2+2+， （Zn-2eZn-2e- - = Zn = Zn2+2+， Fe-2eFe-2e- - = Fe = Fe2+2+等）等） 陰極陰極( (精銅精銅) )： CuCu2+2+2e+2e- - =Cu =Cu 電解液：可溶性銅鹽溶液，如電解液：可溶性銅鹽溶液，如CuSOCuSO4 4。 ZnZn2 2、NiNi2 2等等 陽離子得電子能力小于陽離子得電子能力小于CuCu2+2+而而留在電解質(zhì)溶液中。金屬活動順序排在留在電解質(zhì)溶液中。金屬活動順序排在CuCu后后的的AgAg、PtPt、AuAu等失電子能力小于等失電子能力小于CuCu，以金屬，以金屬單質(zhì)沉積于陽極，成為單質(zhì)沉積于陽極，成為“陽極泥陽極泥”。例1：電解下列物質(zhì)的水溶液時，在陰極無金屬析出（惰性電極） A.AgNO3 B.CuCl2 C.NaOH D.CaCl2例2：用惰性電極電解下列物質(zhì)的水溶液時，在兩極都能放出氣體，且溶液的PH值增大的是 A.HCL B.CUSO4 C.NA2SO4 D. NAOH例3：用惰性電極電解下列物質(zhì)的水溶液，一段時間后，再加入一定質(zhì)量的另一種物質(zhì)（中括號內(nèi)），溶液能與原來完全一樣的是（ ）A. CUCL2CUO B. NAOH NAOH C. NACLHCL D. CUSO4CU(OH)2