03电解池.ppt
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1、探究实验探究实验1实验实验步骤步骤如右图如右图所示,将用导线连接在一起的所示,将用导线连接在一起的两根石墨碳棒插入盛有两根石墨碳棒插入盛有CuCl2溶液的溶液的U型管中,观察现象。型管中,观察现象。实验实验现象现象无现象(不构成原电池)无现象(不构成原电池)探究实验探究实验2实验实验步骤步骤将两根石墨棒分别与直流电源的正负极将两根石墨棒分别与直流电源的正负极相连,浸入相连,浸入CuClCuCl2 2溶液中,接通电源,观溶液中,接通电源,观察现象。察现象。实验实验现象现象阳极:生成有刺激性气味,能使湿润阳极:生成有刺激性气味,能使湿润碘化钾淀粉试纸变蓝的气体碘化钾淀粉试纸变蓝的气体阴极:碳棒上逐
2、渐覆盖了一层红色的阴极:碳棒上逐渐覆盖了一层红色的物质。物质。通电前:通电前:CuCl2 = Cu2+ + 2Cl, Cu2+、Cl为自由移动的离子;为自由移动的离子; 通电后:通电后:Cu2+定向移到到阴极,定向移到到阴极, Cl定向移动到阳极;定向移动到阳极;并发生氧化还原反应,这个过程叫做放电。并发生氧化还原反应,这个过程叫做放电。电极反应:电极反应:阳极:阳极:2Cl 2e = Cl2(氧化反应)(氧化反应)阴极:阴极:Cu2+ 2e = Cu(还原反应)(还原反应)总反应式:总反应式:CuCl2 Cu + Cl2电解电解Cl-Cu2+Cu2+Cu2+Cl-Cl-Cl-Cl-Cl-通电
3、前通电前Cu2+Cu2+Cu2+Cl-Cl-Cl-Cl-Cl-Cl- 阴极阳极通电后通电后反应的原理分析:反应的原理分析:电子的流向电子的流向: : 电子从直流电源负极流出到阴极,再电子从直流电源负极流出到阴极,再 从阳极流回电源正极。从阳极流回电源正极。 (注:电子不能下水,离子不能上岸)(注:电子不能下水,离子不能上岸)离子定向移动的方向离子定向移动的方向: : 阳离子向阴极移动阳离子向阴极移动, , 阴离子向阳极移动阴离子向阳极移动. .电解:电解:使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起 氧化还原反应的过程,叫做电解。氧化还原反应的过程,叫做电解。一
4、、电解原理:一、电解原理:2.金属导电的过程是电子的定向移动,是物理变化。金属导电的过程是电子的定向移动,是物理变化。而电解质溶液导电的过程,就是电解质的电解过而电解质溶液导电的过程,就是电解质的电解过程,是化学变化。程,是化学变化。1. 电流是发生氧化还原反应的根源、动力。电流是发生氧化还原反应的根源、动力。注意事项:注意事项:构成电解池的条件:构成电解池的条件:直流电源;直流电源;与电源与电源负极负极相连的电极为相连的电极为阴极阴极与电源与电源正极正极相连的电极为相连的电极为阳极阳极阴、阳电极阴、阳电极电解质溶液或熔融电解质;电解质溶液或熔融电解质;电解池:电解池:电能转变为化学能的装置。
5、也叫电解槽电能转变为化学能的装置。也叫电解槽材料可同材料可同可不同可不同形成闭合回路;形成闭合回路;氧化反应氧化反应2Cl-2e=Cl2还原反应还原反应Cu2+2e- =Cu阴离子阴离子阳离子阳离子与直流电源正极相与直流电源正极相连的一极连的一极与直流电源负极相与直流电源负极相连的一极连的一极总反应式:总反应式:CuCl2 Cu + Cl2电解电解CuCl2溶液溶液 电解池电解池阳极阳极阴极阴极 电能转变成化学能电能转变成化学能化学能转变成电能化学能转变成电能不自发的氧化还原反应不自发的氧化还原反应自发的氧化还原反应自发的氧化还原反应阴极、阳极阴极、阳极两极、一液、一通两极、一液、一通两极、一
6、液、一通,外接电源两极、一液、一通,外接电源负极、正极负极、正极电子从负极出发,沿导线移动到正极电子从负极出发,沿导线移动到正极阴离子至负极、阳离子至正极阴离子至负极、阳离子至正极电子从电源负极沿导线移动到电子从电源负极沿导线移动到阴极、从阳极流回到电源正极阴极、从阳极流回到电源正极阴离子至阳极、阳离子至阴极阴离子至阳极、阳离子至阴极2Cl2e=Cl2Cu2+2e=CuZn2e =Zn2+2H+ + 2e = H2电极产物反思电极产物反思失电子能力:失电子能力:ClOH得电子能力:得电子能力:Cu2+H+放电能力放电次序阴极:氧化性强的离子先得电子阴极:氧化性强的离子先得电子金属越不活泼,对应
7、阳离子氧化性越强,越容易得电子。金属越不活泼,对应阳离子氧化性越强,越容易得电子。Ag+Hg2+Fe3+Cu2+H+Pb2+Fe2+Zn2+6.6.电解质在水溶液电解质在水溶液中中影响离子放电的因素:影响离子放电的因素: 离子得失电子的能力离子得失电子的能力惰性电极(铂或者石墨)作电极:溶液中的阴离子放电:惰性电极(铂或者石墨)作电极:溶液中的阴离子放电:阳极:阳极:S2IBrClOH含氧酸根含氧酸根F 金属电极金属电极(其他金属其他金属)作电极:金属本身失去电子而溶解作电极:金属本身失去电子而溶解练习:练习: 书写用书写用惰性电极惰性电极电解下列溶液的电极反应式电解下列溶液的电极反应式及总方
8、程式,并找一找有何规律?及总方程式,并找一找有何规律? 盐酸盐酸 氯化铜溶液氯化铜溶液 硫酸硫酸 氢氧化钠溶液氢氧化钠溶液 硫酸钠溶液硫酸钠溶液 氯化钠溶液氯化钠溶液 硫酸铜溶液硫酸铜溶液石墨石墨 石墨石墨阳极阳极阴极阴极总电极反应总电极反应2Cl 2e = Cl2 2H+ + 2e = H2 2HCl = H2 +Cl2电解电解CC CC 2Cl 2e = Cl2 Cu2+ + 2e = CuCuCl2 = Cu+Cl2电解电解盐酸盐酸CuCl2溶液溶液两极为惰性电极两极为惰性电极( (如如C)C)两极为惰性电极两极为惰性电极(如如C)NaOH溶液溶液H2SO4溶液溶液Na2SO4溶液溶液阴
9、极阴极阳极阳极阳极阳极阴极阴极总电极反应式总电极反应式4OH 4e = O2 +2H2O4H+ + 4e = 2H22H2O= 2H2 + O2电解电解 (1) (1) NaCl溶液溶液(2) (2) CuSO4溶液溶液: : 阳极:阳极:4OH4e2H2O+O2 阴极:阴极:2Cu2+ +4e2Cu 电解电解总反应式:总反应式:2CuSO4+2H2OCu +O2+2H2SO4阳极:阳极:2Cl2e=Cl2阴极:阴极:2H+2e= H2总反应方程式:总反应方程式:2NaCl+2H2O=Cl2+H2+2NaOH 电解电解NaClNaCl溶液溶液CuSOCuSO4 4溶液溶液两极为惰性电极两极为惰
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