化学选修4电解池.ppt

电电 解解 池池 科学在无意中诞生科学在无意中诞生 1807年，英国化学家戴维将铂电极插入到年，英国化学家戴维将铂电极插入到熔融状熔融状态态的的KOH并接通并接通直流电源直流电源时，奇迹发生了，在阴极附时，奇迹发生了，在阴极附近产生一种银白色金属，随即形成紫色的火焰在阳近产生一种银白色金属，随即形成紫色的火焰在阳极附近产生一种气体经多年的探索，人们发现阴极极附近产生一种气体经多年的探索，人们发现阴极产生的是一种新的金属产生的是一种新的金属___，阳极产生的气体为，阳极产生的气体为____这就是发现钾元素的主要过程，当时在社会引起轰动这就是发现钾元素的主要过程，当时在社会引起轰动PtPt阳极阳极 阴极阴极 熔融状态的熔融状态的KOH KO2【【巩固复习巩固复习】】写出下图写出下图 原电池原电池 的电极反应式和总反应式的电极反应式和总反应式 A Zn CuCl2溶液溶液Cu负极：负极：正极：正极：Zn — 2e— = Zn2+Cu2+ + 2e— = Cu总反应式：总反应式：Zn+Cu2+=Zn2++Cu把把_____能转变成能转变成____能能化学化学电电【【思考思考】】把两根把两根石墨石墨棒作电极插入棒作电极插入 CuCl2 溶液中，外接直流电源，还是原电池装置溶液中，外接直流电源，还是原电池装置 吗？会产生怎样的吗？会产生怎样的现象呢？现象呢？ CCCuCl2溶液溶液有气泡，刺激性气味，并能使湿润的有气泡，刺激性气味，并能使湿润的KI淀粉试纸变蓝淀粉试纸变蓝石墨棒上有一层红色物质生成石墨棒上有一层红色物质生成阳极阳极阴极阴极Cl2Cu阳极：阳极：阴极：阴极：CuCl2溶液溶液1.电解原理：电解原理：H2O H+ + OH— ①①通电前通电前CuCl2 = Cu2+ + 2Cl— Cu2+、、Cl— 、、H+、、OH—为为自由移动自由移动的离子的离子②②通电后：通电后：Cu2+ 、、H+ 定向移向定向移向___极极 Cl— 、、OH— 定向移向定向移向___极极③③电极反应：电极反应：阳极：阳极：2Cl— — 2e— = Cl2↑↑阴极：阴极：Cu2+ + 2e— = Cu(氧化反应氧化反应)(还原反应还原反应)Cu2++2Cl— === Cu+Cl2↑↑总反应式：总反应式：电解电解阴阴阳阳2.电解定义：电解定义：电流通过电解质溶液电流通过电解质溶液(或熔融电解质或熔融电解质)而在阴、阳两极引起而在阴、阳两极引起氧化还原反应氧化还原反应的的过程过程●这里的电流是这里的电流是直流电直流电3.电解池电解池(槽槽)：：将将___能转变为能转变为____能的装置能的装置化学化学电电4.形成电解池的条件：形成电解池的条件：（（1））直流直流电源电源（（3）电解质溶液或熔融的电解质）电解质溶液或熔融的电解质（（4）闭合回路）闭合回路（（2）两个电极）两个电极5.电子和离子流向：电子和离子流向：（（1））电子电子流向（流向（外外电路）电路）电源电源___极极 →→ 电解池电解池___极极电解池电解池___极极 →→ 电源电源___极极（（2））离子离子流向（流向（内内电路）电路）阳阳离子离子 →→ 电解池电解池___极极阴阴离子离子 →→ 电解池电解池___极极负负阴阴阳阳正正阴阴阳阳6.放电：放电：当阴阳离子到达电极时，就会失去或当阴阳离子到达电极时，就会失去或得到电子，发生氧化还原反应，这个得到电子，发生氧化还原反应，这个过程叫做过程叫做____放电放电思考思考：为何存在多种可能放电的离子时，：为何存在多种可能放电的离子时，不是大家共同放电，而是只有一种离子不是大家共同放电，而是只有一种离子放电？放电能力与什么因素有关？放电？放电能力与什么因素有关？离子放电顺序：离子放电顺序：(与离子得失电子的与离子得失电子的难易程度难易程度有关有关)(1)阳阳离子放电离子放电(得得电子电子)顺序：顺序：氧化性氧化性Ag+ > Hg2+ > Fe3+ > Cu2+ > H+(酸酸) >Pb2+ > Sn2+ > Fe2+ >Zn2+ > H+(水水) > Al3+ > Mg2+ > Na+ > Ca2+ > K+●金属金属越不活泼越不活泼，对应阳离子氧化性越，对应阳离子氧化性越强，强，越容易得电子越容易得电子离子放电顺序：离子放电顺序：(与离子得失电子的与离子得失电子的难易程度难易程度有关有关)(2)阴阴离子放电离子放电(失失电子电子)顺序：顺序：还原性还原性 S2– > I— > Br— > Cl— > OH— (水水) > 含氧酸根含氧酸根 > F—金属金属 >7.电极反应式的书写电极反应式的书写(1)写出用写出用石墨石墨电极电解电极电解CuCl2溶液溶液的电的电极反应式及总反应式极反应式及总反应式CCCuCl2溶液溶液阳极阳极阴极阴极思考思考:①①电解后，溶质的浓度电解后，溶质的浓度怎样变化？怎样变化？②②如何恢复到原来的状如何恢复到原来的状态？态？●析出什么加什么析出什么加什么加加CuCl27.电极反应式的书写电极反应式的书写(2)写出用写出用石墨石墨电极电解电极电解HCl溶液溶液的电极的电极反应式及总反应式反应式及总反应式CCHCl溶液溶液阳极阳极阴极阴极思考思考:①①电解后，溶质的浓度电解后，溶质的浓度怎样变化？怎样变化？②②如何恢复到原来的状如何恢复到原来的状态？态？通入通入HCl气体气体7.电极反应式的书写电极反应式的书写(3)写出用写出用石墨石墨电极电解电极电解H2SO4溶液溶液的电的电极反应式及总反应式极反应式及总反应式CCH2SO4溶液溶液阳极阳极阴极阴极CCH2SO4溶液溶液阳极阳极阴极阴极阴极：阴极：阳极：阳极： 2OH— — 2e— = H2O + — O2↑↑2H+ + 2e— = H2 ↑↑12总：总：H2O === H2↑↑+ — O2↑↑12电解电解思考思考:①①电解后，溶质的浓度电解后，溶质的浓度怎样变化？怎样变化？②②如何恢复到原来的状如何恢复到原来的状态？态？加加H2O7.电极反应式的书写电极反应式的书写(4)写出用写出用石墨石墨电极电解电极电解Na2SO4溶液溶液的电的电极反应式及总反应式极反应式及总反应式CCNa2SO4溶液溶液阳极阳极阴极阴极CCNa2SO4溶液溶液阳极阳极阴极阴极阴极：阴极：阳极：阳极： 2OH— — 2e— = H2O + — O2↑↑2H+ + 2e— = H2 ↑↑12总：总： H2O === H2↑↑+ — O2↑↑12电解电解思考思考:①①电解后，溶质的浓度电解后，溶质的浓度怎样变化？怎样变化？②②如何恢复到原来的状如何恢复到原来的状态？态？加加H2O7.电极反应式的书写电极反应式的书写(5)写出用写出用石墨石墨电极电解电极电解NaOH溶液溶液的电的电极反应式及总反应式极反应式及总反应式CCNaOH溶液溶液阳极阳极阴极阴极CCNaOH溶液溶液阳极阳极阴极阴极阴极：阴极：阳极：阳极： 2OH— — 2e— = H2O + — O2↑↑2H+ + 2e— = H2 ↑↑12总：总：H2O === H2↑↑+ — O2↑↑12电解电解思考思考:①①电解后，溶质的浓度电解后，溶质的浓度怎样变化？怎样变化？②②如何恢复到原来的状如何恢复到原来的状态？态？加加H2O7.电极反应式的书写电极反应式的书写(6)写出用写出用石墨石墨电极电解电极电解CuSO4溶液溶液的电的电极反应式及总反应式极反应式及总反应式CCCuSO4溶液溶液阳极阳极阴极阴极CCCuSO4溶液溶液阳极阳极阴极阴极阴极：阴极： Cu2+ + 2e— = Cu阳极：阳极： 2OH— — 2e— = H2O + — O2↑↑12CuSO4+H2O===Cu+H2SO4+ — O2↑↑总：总：12电解电解思考思考:①①电解后，溶质的浓度电解后，溶质的浓度怎样变化？怎样变化？②②如何恢复到原来的状如何恢复到原来的状态？态？加加CuO7.电极反应式的书写电极反应式的书写(7)写出用写出用石墨石墨电极电解电极电解AgNO3溶液溶液的电的电极反应式及总反应式极反应式及总反应式CCAgNO3溶液溶液阳极阳极阴极阴极CCAgNO3溶液溶液阳极阳极阴极阴极阴极：阴极： 2Ag+ + 2e— = 2Ag阳极：阳极： 2OH— — 2e— = H2O + — O2↑↑122AgNO3+H2O==2Ag+2HNO3+—O2↑↑总：总：12电解电解思考思考:①①电解后，溶质的浓度电解后，溶质的浓度怎样变化？怎样变化？②②如何恢复到原来的状如何恢复到原来的状态？态？加加Ag2O7.电极反应式的书写电极反应式的书写(8)写出用写出用石墨石墨电极电解电极电解NaCl溶液溶液的电的电极反应式及总反应式极反应式及总反应式CCNaCl溶液溶液阳极阳极阴极阴极CC阳极阳极阴极阴极NaCl溶液溶液阴极：阴极：阳极：阳极：2H+ + 2e— = H2 ↑↑2Cl— — 2e— = Cl2 ↑↑总：总：2NaCl+2H2O===2NaOH+H2↑↑+Cl2↑↑电解电解思考思考:①①电解后，溶质的浓度电解后，溶质的浓度怎样变化？怎样变化？②②如何恢复到原来的状如何恢复到原来的状态？态？通入通入HCl气体气体7.电极反应式的书写电极反应式的书写(9) 写出以下电解池的电极反应式写出以下电解池的电极反应式阳极阳极阴极阴极CuCuCuSO4溶液溶液阴极阴极 ：：Cu2+ + 2e— = Cu 阳极阳极 ：：Cu — 2e— = Cu2+ 【【小结小结】】 写电解反应式的一般思路写电解反应式的一般思路①①判断电极材料判断电极材料②②明确溶液中电离出哪些离子明确溶液中电离出哪些离子(包括包括水的电离水的电离，再分成，再分成阴、阳离子组阴、阳离子组)③③判断阴、阳离子的放电顺序判断阴、阳离子的放电顺序④④用用实际参加反应的离子或金属实际参加反应的离子或金属来写电极来写电极 反应式反应式⑤⑤写总反应式要灵活处理，有写总反应式要灵活处理，有H2O参加反参加反 应时要写分子式应时要写分子式【【注意注意】】 惰惰性电极与性电极与活活性电极性电极惰惰性电极：性电极：铂铂(Pt)、金、金(Au)、石墨、石墨(C)仅仅导电，不参加反应仅仅导电，不参加反应活活性电极：性电极：除了铂、金以外的金属除了铂、金以外的金属既导电，又参加电极反应既导电，又参加电极反应用用活活性电极来电解，阳极性电极来电解，阳极_____ 阴极阴极_____溶溶 解解被保护被保护【【注意注意】】原电池的正负极一般由原电池的正负极一般由______决定决定电极材料电极材料电解池的阴阳极由电解池的阴阳极由____决定决定电源电源练一练：判断下列装置哪个是原电池，练一练：判断下列装置哪个是原电池， 哪个是电解池哪个是电解池FeCFeC A 盐酸盐酸盐酸盐酸。