电解原理和电解规律.ppt
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电解原理和电解规律.ppt
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第四章电化学基础,第三节电解池,氢气,氧气,电解电解水:
2H2O=2H2O2,+,_,思考回忆,1、电解质是指在_能够导电的化合物。
2、电离是指电解质在_或_状态下离解成_的过程。
3、原电池是_的装置。
4、构成原电池的条件是,水溶液或熔融状态下,水溶液,熔融,自由移动离子,把化学能转化为电能,两个电极、电解质溶液或熔融态电解质、形成闭合回路、自发发生氧化还原反应,CuCl2溶液,写出右图原电池的电极反应、电池总反应。
负极:
Zn2e-=Zn2+,正极:
Cu2+2e-=Cu,电池总反应:
Zn+CuCl2=ZnCl2+Cu,CuCl2溶液,问题:
如果把两根石墨棒作电极插入CuCl2溶液中,外接直流电源,这还是原电池装置吗?
原电池是把化学能转变成电能的装置。
探究实验1,甲,无现象,没有且不能自发发生原电池反应,甲装置不满足构成原电池的条件,分析原因:
探究实验2,如图所示,将两根石墨棒分别跟直流电源的正极和负极连接,浸入盛有CuCl2溶液的烧杯中,再接通12V直流电,观察现象。
约35min后切断电源。
Cu,Cl2,阴极,阳极,CuCl2溶液,实践探究,1、向氯化铜溶液中通入直流电,A:
理论先行,思考1:
氯化铜溶液中含有哪些微粒?
思考2:
在通电时这些微粒各向什么区移动?
思考3:
猜想在通电时在阳极和阴极各会发生什么样的电极反应?
产物可能是哪些?
阳离子:
Cu2+H+阴离子:
Cl-OH-,Cu2+H+向阴极区移动;Cl-OH-向阳极区移动,Cl-Cl2OH-O2,H2OH+OH-,CuCl2Cu2+2Cl-,阴极区:
Cu2+CuH+H2,阳极区:
实验结果交流,B.实验记录,有气泡逸出,有红色固体析出,氯气,铜,不能使带火星木条复燃,使淀粉碘化钾试纸变蓝,氧气?
氢气?
阴极,阳极,1.电解:
使直流电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。
3.构成电解池的条件:
直流电源;,阴极:
与电源负极相连氧化反应,阳极:
与电源正极相连还原反应,阴、阳电极,电解质溶液或熔融电解质;,2.电解池:
电能转变为化学能的装置。
一、电解原理,形成闭合回路。
比较原电池与电解池电极命名有何区别?
原电池的正负极由电极材料决定电解池的阴阳极由电源决定,练习:
判断下列装置中原电池的正负极及电解池的阴阳极,负,正,阳,阴,阴离子失去电子,阳离子得到电子的过程叫放电。
影响离子放电的因素:
4.放电能力,阴极:
氧化性强的离子先得电子,金属越不活泼的对应阳离子氧化性越强,越容易得电子。
金属S2IBrClOHNO3SO42F,阳极:
还原性强的离子先失电子,电解质在水溶液中放电顺序,掌握,除Pt、Au,Ag+Hg2+Fe3+Cu2+H+Pb2+Sn2+Fe2+Zn2+浓度大时先于H+放电H+Al3+Mg2+Na+Ca2+K+水中H+先放电,离子移动通电前:
CuCl2=Cu2+2Cl,Cu2+、Cl为自由移动的离子;,通电后:
Cu2+移向阴极,Cl移向阳极;,电极反应:
2Cl2e=Cl2(氧化反应),Cu2+2e=Cu(还原反应),实验微观解释,阳极:
阴极:
Cu2+,oooooooooooooooooooo,阴极,阳极,Cu,Cl2,电解氯化铜溶液实验装置,e-,e-,单击电子流动,电解池中离子和电子的移动方向,小结:
电极反应:
阳氧化、阴还原,离子流向:
异性相吸,电子流向:
电子从负极流向阴极,经溶液离子导电,再从阳极流回正极,(阳氧),与电源正极连+电源-与电源负极连氧化反应还原反应2Cl2e-=Cl2阳极惰性电极阴极Cu2+2e-=Cu阴离子移向CuCl2溶液阳离子移向,电子流出,电子流入,电解的工作原理:
思考?
电解硫酸钠溶液中会有怎样的结果:
离子放电的顺序,H+Na+,OHSO42,4OH4e2H2O+O2,4H+4e2H2,阳极:
阴极:
1.分析溶液中存在的所有离子(包括水的电离)、并分成阳离子组和阴离子组。
2.根据放电规律,阳离子在阴极发生还原反应,而阴离子在阳极发生氧化反应,完成电极反应式。
(注意得失电子守恒)3.由阴阳两电极反应式,合并得总反应式。
(弱电解质的须保持分子形式),写电极反应【方法小结】,例以石墨碳棒为电极,请写出电解下列溶液时,在阴、阳两极上发生的电极反应式及总的化学方程式。
CuSO4溶液:
想一想、做一做,阳极:
4OH-4e-2H2O+O2或(4H2O4H+4OH-)阴极:
2Cu2+4e-2Cu,电解,总反应式:
2Cu2+2H2OCu+O2+4H+,想一想,H+应该在哪一极生成?
例以石墨碳棒为电极,请写出分别电解下列溶液时,在阴、阳两极上发生的电极反应式及总的化学方程式。
(1)NaCl溶液:
(2)CuSO4溶液:
想一想、做一做,阳极:
4OH-4e-2H2O+O2或(4H2O4H+4OH-)阴极:
2Cu2+4e-2Cu,电解,总反应式:
2Cu2+2H2OCu+O2+4H+,阳极:
2Cl-2e-=Cl2阴极:
2H+2e-=H2或(2H2O2H+2OH-),总反应方程式:
2Cl-+2H2O=Cl2+H2+2OH-,电解,想一想,H+应该在哪一极生成?
OH-在哪一极?
(包括水的电离,并分成阳离子组和阴离子组),明确溶液中存在哪些离子,判断阴阳离子的放电顺序,根据阳极氧化,阴极还原完成电极反应式,书写电极反应式及总方程式的方法小结,判断电极材料,掌握方法事半功倍哟!
(注意得失电子守恒),由阴阳两电极反应式,合并得总反应式,(弱电解质的须保持分子形式),电解池与原电池有哪些异同,两电极接直流电源电解质溶液形成闭合回路,活泼性不同的两电极电解质溶液形成闭合回路,形成条件,将电能转变成化学能的装置,将化学能转变成电能的装置,定义,装置实例,电解池,原电池,装置,电解池与原电池有哪些异同(续),电源负极电解池阴极电解池阳极电源正极,电子流向,阳极:
氧化反应,溶液中的阴离子失电子或电极金属失电子阴极:
还原反应,溶液中的阳离子得电子,负极:
氧化反应,金属失电子正极:
还原反应,溶液中的阳离子得电子,电极反应,阳极:
与电源正极相连阴极:
与电源负极相连,负极:
较活泼金属正极:
较不活泼金属(或能导电的非金属),电极名称,电解池,原电池,装置,练习:
以石墨作电极,电解下列溶液,写出电极反应及电解总反应式。
AgNO3溶液,试一试,阳极:
4OH-4e-=2H2O+O2或(4H2O=4H+4OH-)阴极:
4Ag+4e-=4Ag总反应式:
4Ag+2H2O=4Ag+O2+4H+,通电,三、电解规律(用惰性电极电解时),电解含氧酸、强碱溶液、活泼金属的含氧酸盐溶液时,如电解H2SO4、HNO3、NaOH、Na2SO4等溶液,电解后溶液中溶质的质量分数,若要恢复原来的浓度,只需加入一定量的即可。
实质:
电解水,例如:
电解硫酸钠溶液,增大,水,电解无氧酸溶液(氢氟酸除外)、不活泼金属的无氧酸盐溶液,如电解盐酸、CuCl2溶液等,电解后溶液中溶质的质量分数,若要恢复原来的组成和浓度,需加入一定量的(通入一定量的HCl气体),阳极:
2Cl2eCl2,阴极:
2H+2eH2,电解盐酸,实质:
电解质本身被电解,减小,溶质,电解不活泼金属的含氧酸盐时,电解质和水都有一部分被电解,如电解CuSO4溶液、AgNO3溶液等。
阳极:
4OH4e2H2O+O2,阴极:
2Cu2+4e2Cu,电解后原溶液中溶质的质量分数减小,若要恢复原来的组成和浓度,需加入一定量金属氧化物。
电解CuSO4溶液,电解活泼金属的含氧酸盐溶液时,电解质和水都有一部分被电解,如电解NaCl溶液等。
电解后原溶液中溶质的质量分数减小,若要恢复原来的组成和浓度,需通入一定量的HCl。
阳极(C):
2Cl2eCl2,阴极(C):
2H+2eH2,练习,1、分析下图,哪个是原电池,哪个是电解池。
Cu,Cu,Fe,Cu,CuSO4溶液,稀硫酸溶液,2.下列两个电解池的电极反应式,阳极,阴极,Cu-2e-=Cu2+,Cu2+2e-=Cu,Cu-2e-=Cu2+,2H+2e-=H2,练习3.,书写用惰性电极电解下列溶液的电极反应式及总方程式,并找一找有何规律?
盐酸氯化铜溶液硫酸氢氧化钠溶液氯化钠溶液硫酸铜溶液,石墨石墨,盐酸,阳极,阴极,总电极反应,2Cl-2e-=Cl2,2H+2e-=H2,2HCl=H2+Cl2,电解,C,C,CuCl2溶液,C,C,2Cl-2e-=Cl2,Cu2+2e-=Cu,CuCl2=Cu+Cl2,电解,两极为惰性电极(如C),两极为惰性电极(如C),NaOH溶液,H2SO4溶液,阴极,阳极,阳极,阴极,总电极反应式,4OH-4e-=O2+2H2O,4H+4e-=2H2,2H2O=2H2+O2,电解,
(1)NaCl溶液
(2)CuSO4溶液:
阳极:
4OH-4e-2H2O+O2阴极:
2Cu2+4e-2Cu,电解,总反应式:
2CuSO4+2H2OCu+O2+2H2SO4,阳极:
2Cl-2e-=Cl2阴极:
2H+2e-=H2,总反应方程式:
2NaCl+2H2O=Cl2+H2+2NaOH,电解,NaCl溶液,CuSO4溶液,两极为惰性电极(如C),阴极区,阳极区,4.如图所示,X、Y分别是直流电源的两极,通电后发现a极质量增加,b极上产生无色无味气体。
符合这一情况的是()。
.,Y.,X,a,b,Z溶液,A,再见细节决定成败,
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- 电解 原理 规律
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