高一化学电解池教案.ppt

电解的意义 用石墨电极电解氯化铜溶液实验 一、电解原理 1. 电解：电流通过电解质溶液或熔融态的电解质时，在两个电极上引起的氧化还原反应的过程。 2. 电解池：利用氧化还原反应，将电能转化为化学能的装置。 3 . 电解池的形成条件： （1）直流电源 （2）与电源相连接的两电极 （3）电解质溶液（或熔融的电解质） 4. 电解的结果： 发生氧化还原反应 两极有新物质生成 5、电解池的电极反应 阳极：在电解过程中发生氧化反应的电极。 阴极：在电解过程中发生还原反应的电极。 在电解池中两极由电源决定： 阳极与电源的正极（电子流入）相连的电极； 阴极与电源的负极（电子流出）相连的电极。 电离与电解的比较 阴阳两极上放电的顺序 阳极上(氧化) 失电子的顺序： 活性金属S2-I-Br- Cl-OH-含氧酸根离子（如NO3-、SO42-）F - 阴极上（还原）得电子的顺序： Ag+Cu2+ (H +) Fe2+Al3+ Na+ 二、电解原理的应用 科学探究：设计一套电解饱和食盐水的装置并进行实验。 1、电解原理的应用—电解饱和食盐水 目的：电解饱和NaCl溶液，制取NaOH、H2、Cl2 、并以它们为原料生产一系列化工产品 主要问题： 1. NaCl溶液的精制 2. Cl2对NaOH溶液的影响 3. H2与空气、Cl2的安全问题 食盐水的精制（高一） 粗盐水中的主要杂质：Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42- 2、电解原理的应用——电镀 目的：增强抗腐蚀能力；增加美观；改善机械性能； 概念：应用电解原理在某些物体表面镀上一层其他金属或合金的方法 组成： 直流电源 阳极——镀层金属 M－ne-＝Mn＋ 阴极——镀件 Mn＋＋ne-＝M 电解液：含镀层金属离子的盐溶液 3、电冶炼——铜的电精炼 目的：火法冶炼得到的铜纯度不够高不能满足电气工业对铜的要求(含Cu量≥99.95%)。为了得到高纯度的铜常采用电解法精炼。 粗铜中的主要杂质：Zn、Fe、Ni、Pb、Au、Ag 、Cu2O 、CuS等 原理：阳极粗铜、阴极纯铜、CuSO4溶液为电解液 阴极(纯铜)：Cu2++2e-=Cu 阳极(粗铜)：Zn-2e-=Zn2+ Fe-2e-=Fe2+ Ni-2e-=Ni2+ Cu-2e-=Cu2+ Ag、Au掉入阳极附近形成阳极泥 电冶金 金属钠的冶炼 4、电解熔融氯化钠 5、电冶炼——铝的冶炼 原料：Al2O3 电极材料：石墨 电极反应： 阴极：4Al3++12e- →4Al 阳极：6O2--12e- → 3O2 6、电冶炼——镁的冶炼 原料：MgCl2 电极材料：石墨 电极反应： 阴极：Mg2++2e-=Mg 阳极：2Cl--2e-=Cl2 电解池、电解精炼池、电镀池的比较 高考试题 （08年上海化学·12）取一张用饱和NaCl溶液浸湿的pH试纸，两根铅笔芯作电极，接通直流电源，一段时间后，发现电极与试纸接触处出现一个双色同心圆，内圆为白色，外圆呈浅红色。则下列说法错误的是 A．b电极是阴极 B．a电极与电源的正极相连接 C．电解过程中，水是氧化剂 D．b电极附近溶液的pH变小 （09安徽卷12）Cu2O是一种半导体材料，基于绿色化学理念设计的制取Cu2O的电解池示意图如下，电解总反应：2Cu+H2O==Cu2O+H2。下列说法正确的是 A.石墨电极上产生氢气 B.铜电极发生还原反应 C.铜电极接直流电源的负极 D.当有0.1mol电子转移时，有0.1molCu2O生成。 (09全国卷Ⅰ28）下图所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放100g 5.00%的NaOH溶液、足量的CuSO4溶液和100g 10.00%的K2SO4溶液，电极均为石墨电极。 接通电源，经过一段时间后，测得丙中K2SO4浓度为10.47%，乙中c电极质量增加。据此回答问题： （1）①电源的N端为 极；②电极b上发生的电极反应为 ； ③列式计算电极b上生成的气体在标准状态下的体积： ④电极c的质量变化是 g； ⑤电解前后各溶液的酸、碱性大小是否发生变化，简述其原因： 甲溶液 ；乙溶液 ；丙溶液 ； （2）如果电解过程中铜全部析出，此时电解能否继续进行，为什么？ * 19世纪初，英国科学家戴维将