1、電解池的工作原理及應(yīng)用,在生產(chǎn)和生活中我們不但要利用化學(xué)反應(yīng)，使化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，而且要利用化學(xué)反應(yīng)使電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能一般通過(guò)電解的方法來(lái)完成。你能想起我們已學(xué)過(guò)的化學(xué)課程里涉及到的用電解反應(yīng)來(lái)制取新物質(zhì)的例子嗎？,你知道嗎？,電解水,水,H2、O2,2H2O 2H2 +O2 ,電解食鹽水,H2O、NaCl,NaOH 、 H2 、 Cl2,2NaCl +2H2O 2NaOH +H2 + Cl2 ,電解融熔 氯化鈉,NaCl,Na、 Cl2,2NaCl 2Na+ Cl2 ,電解融熔 氧化鋁,Al2O3,Al 、 O2,2Al2O3 4Al +3 O2 ,舉例說(shuō)明：,在U形管中加

2、入飽和氯化銅溶液，用石墨棒作電極，接通電源，電解數(shù)分鐘后，觀察現(xiàn)象。,（1）接電源負(fù)極的石墨棒上有 ， 電極反應(yīng)為。 （2）接電源正極的石墨棒上有 ， 電極反應(yīng)為。 （3）電解反應(yīng)的化學(xué)方程式。 （4）在上述電解反應(yīng)中，被氧化的物質(zhì)是， 被還原的物質(zhì)是。 （5）比較電解飽和氯化鈉溶液與電解飽和氯化銅溶液， 有什么不同？為什么？,有紅色物質(zhì)析出,Cu2+ + 2e- Cu,有黃綠色氣體放出,2Cl- - 2e- Cl2 ,CuCl2 Cu + Cl2 ,CuCl2,CuCl2,因參與電解的微粒不同。,構(gòu)成電解池需要什么條件？,與外加電源相連的兩個(gè)電極 有電解質(zhì)溶液 形成閉合回路,電解原理及電解池

3、,1.電解:讓直流電通過(guò)電解質(zhì)溶液或熔融的電解質(zhì)， 在兩極上分別發(fā)生氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)的過(guò)程叫做電解。,2.電解池:把 電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置叫電解池。,3.電極名稱和電極反應(yīng) 與電源負(fù)極相連的電極叫陰極，陰極上發(fā)生還原反應(yīng)。 與電源正極相連的電極叫陽(yáng)極，陽(yáng)極上發(fā)生氧化反應(yīng)。,陰極:與電源負(fù)極相連， 電子流入，發(fā)生還原反應(yīng),陽(yáng)極:與電源正極相連， 電子流出，發(fā)生氧化反應(yīng),4. 電極的判斷,5. 電子、離子的流向,電子從陽(yáng)極通過(guò)電源流向陰極 陽(yáng)離子在電解質(zhì)溶液中移向陰極 陰離子在電解質(zhì)溶液中移向陽(yáng)極,比較原電池與電解池的異同點(diǎn)。,化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能的裝置。自發(fā)的氧化還原反應(yīng),將電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能的裝

4、置。非自發(fā)的氧化還原反應(yīng),活動(dòng)性不同兩電極 電解質(zhì)溶液 形成閉合回路,兩電極接直流電源 電極插入電解質(zhì)溶液 形成閉合回路,負(fù)極：較活潑金屬； 正極：較不活潑金屬(或能導(dǎo)電的非金屬等),陽(yáng)極：電源正極相連 陰極：電源負(fù)極相連,負(fù)極：氧化反應(yīng) 正極：還原反應(yīng),陽(yáng)極：氧化反應(yīng) 陰極：還原反應(yīng),稀硫酸 稀硫酸 稀硫酸 稀硫酸 A B C D,1.下列裝置中屬于原電池的是 （ ） 屬于電解池的是 （ ）,B,C D,原電池、電解池的區(qū)分關(guān)鍵看是否有外接電源,跟蹤習(xí)題,2.分析下圖，哪個(gè)是原電池，哪個(gè)是電解池。,跟蹤習(xí)題,（2）活潑金屬的冶煉,總反應(yīng)式 : 2NaCl 2Na+Cl2,總反應(yīng)式 : MgC

5、l2 Mg+Cl2,總反應(yīng)式 : 2Al2O3 2Al+3O2,（1）氯堿工業(yè)電解飽和食鹽水,鈉的制取 鎂的制取 鋁的制取,6.電解原理的應(yīng)用,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,陽(yáng)極：,銅變小,有紅色固體產(chǎn)生,反應(yīng)方程式,Cu2e- Cu2+,Cu2+2e-Cu,注：電鍍液的組成及酸堿性不會(huì)變化,（3）電鍍,陰極：,電鍍是利用電解原理在某些鍍件上鍍上一層其他金屬或合金的過(guò)程，是電解的一個(gè)重要應(yīng)用。,陰極：待鍍金屬制品 陽(yáng)極：鍍層金屬 電鍍液：含有鍍層金屬陽(yáng)離子的可溶性鹽溶液,電鍍池的形成條件,（3）電鍍,粗銅,純銅,電解精煉銅的原理示意圖：,純銅作陰極，粗銅作陽(yáng)極；,e-,e-,硫酸銅溶液作電解液,（4）銅的電解精煉

6、,粗銅所含的雜質(zhì),Zn、Fe、Ni、Ag、Au等,粗銅的精煉,以粗銅為陽(yáng)極，以純銅為陰極， 以CuSO4溶液為電解質(zhì)溶液進(jìn)行電解,陽(yáng)極： Zn 2eZn2+ Fe2eFe2+ Ni 2eNi2+ Cu2eCu2+,陰極： Cu2+ +2eCu,長(zhǎng)時(shí)間電解后必須補(bǔ)充電解液,陽(yáng)極:先看電極后看溶液 (1) 活潑金屬電極:金屬電極失電子（除金和鉑) (2) 惰性電極:溶液中陰離子失去電子, 失電子能力為: S2- I - Br - Cl - OH - 含氧酸根F- 陰極: 溶液中陽(yáng)離子得電子,得電子能力為: Ag+ Fe3+ Cu2+ H+ （酸） Pb2+ Sn2+ Fe2+ Zn2+ H+ （水

7、） Al3+ Mg2+ ,7.電極產(chǎn)物的判斷及電極反應(yīng)的書(shū)寫(xiě),離子放電規(guī)律,陰極： _電子，發(fā)生_反應(yīng)，離子_越強(qiáng)，反應(yīng)越容易。 常見(jiàn)陽(yáng)離子放電順序： Ag+Fe3+Cu2+H+Fe2+Zn2+Al3+Mg2+Na+ 陽(yáng)極：_電子，發(fā)生_反應(yīng)，離子_越強(qiáng)，反應(yīng)越容易。 當(dāng)陽(yáng)極為惰性電極(石墨、鉑、金)時(shí),常見(jiàn)陰離子放電順序： S2- I- Br- Cl- OH- 含氧酸根 F,得,還原,氧化性,失,氧化,還原性,分析電解反應(yīng)的一般思路,溶液中存在的離子,兩極上的電極反應(yīng),離子的移動(dòng)方向及放電順序,判斷電解池的陰、陽(yáng)極,電解Na2SO4溶液的分析,陰極,陽(yáng)極,氧氣,氫 氣,陽(yáng)極: 4OH- 4e

8、- = 2H2O+O2 ,陰極: 4H + 4e- = 2H2 ,變大,不 變,加 H2O,如電解H2SO4、HNO3、NaOH、Na2SO4等溶液時(shí)其電極反應(yīng)式為：,陽(yáng)極 ： 4OH4e2H2O +O2,陰極： 4H+ +4e2H2 ,電解后溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大，若要恢復(fù)原來(lái)的濃度，只需加入一定量的水即可。,用惰性電極電解電解質(zhì)溶液規(guī)律,(1)電解水型：,電解CuCl2溶液的分析,陰極,陽(yáng)極,氯 氣,銅,陽(yáng)極：2Cl-2 e- =Cl2 ,陰極：Cu2+ 2e- =2Cu,減小,-,加 CuCl2,如電解鹽酸、CuCl2溶液等,電解后溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)減小，若要恢復(fù)原來(lái)的組成和濃度，需

9、加入一定量的溶質(zhì)(通入一定量的HCl氣體),陽(yáng)極： 2Cl 2eCl2,陰極： 2H+ +2e H2 ,電解鹽酸,(2)電解電解質(zhì)本身：,用惰性電極電解電解質(zhì)溶液規(guī)律,電解CuSO4溶液的分析,陰極,陽(yáng)極,氧 氣,銅,陰極：Cu2+ 2e- =Cu,減小,加 CuO,陽(yáng)極: 4OH- 4e- = 2H2O+O2,減 小,如電解CuSO4溶液、AgNO3溶液等。,陽(yáng)極 ： 4OH4e2H2O +O2,陰極： 2Cu2+ +4e2Cu,電解后原溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)減小，若要恢復(fù)原來(lái)的組成和濃度，需加入一定量金屬氧化物。,電解CuSO4溶液,(3)放氧生酸型：,用惰性電極電解電解質(zhì)溶液規(guī)律,電解Na

10、Cl溶液的分析,陰極,陽(yáng)極,氫 氣,氯氣,陽(yáng)極: 2Cl- 2e- = Cl 2 ,陰極: 2H + 2e- = H2 ,減小,增 大,加 HCl,如電解NaCl、KCl、MgCl2溶液等。,電解后原溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)減小，若要恢復(fù)原來(lái)的組成和濃度，需通入一定量的HCl氣體。,陽(yáng)極 (C)： 2Cl 2eCl2,陰極 (C)： 2H+ +2e H2 ,(4)放氫生堿型：,用惰性電極電解電解質(zhì)溶液規(guī)律,1. 在原電池和電解池的電極上所發(fā)生的反應(yīng)，同屬氧化反應(yīng)或同屬還原反應(yīng)的是( ) A.原電池的正極和電解池的陽(yáng)極所發(fā)生的反應(yīng) B.原電池的正極和電解池的陰極所發(fā)生的反應(yīng) C.原電池的負(fù)極和電解池的陽(yáng)極所發(fā)生的反應(yīng) D.原電池的負(fù)極和電解池的陰極所發(fā)生的反應(yīng),B C,課堂練習(xí),2. 關(guān)于電解NaCl水溶液，下列敘述正確的是( ) A電解時(shí)在陽(yáng)極得到氯氣，在陰極得到金屬鈉。 B若在陽(yáng)極附近的溶液中滴入KI試液，溶液呈棕色。 C若在陰極附近的溶液中滴入酚酞試液，