第四章第三节电解池.ppt

电解熔融氯化钠制钠 阳极：6O2--12 e- =3O2↑ 阴极：4Al3+ + 12e- =4Al 冶炼铝 通电 总式：2Al2O3 4Al+3O2 ↑ 原理: 助熔剂：冰晶石（Na3AlF6 六氟合铝酸钠） 阳极材料(碳)和熔融氧化铝需要定期补充 思考:工业上为什么用电解熔融氧化铝的方法冶炼铝而不用AlCl3? 【 新课标人教版选修四化学反应原理 第四章 电化学基础 第三节 电解池 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、写出下列物质的电离方程式 CuCl2 H2O NaHSO4 CH3COONH4 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 一、电解原理 结论：电解质通电前在水溶液中自由移动的阴、阳离子作______________运动；在外电源的作用下（直流电)，改作_________移动而导电。在导电的同时，在阳、阴两极发生氧化—还原反应，即被电解，电离是__________的前题。 自由 定向 电解 直流电源 电极 电解质 电极反应 阴极: 阳极: 总反应: Cu2+ Cl– Cl– Cu2+ + 2e ＝ Cu 2Cl－－2e ＝Cl2↑ Cu2+ + 2Cl－ 电解 CuCl2 （还原反应） （氧化反应） 电解 被还原 得e 失e 被氧化 （放出Cl2↑） （析出Cu） 电解氯化铜原理 CuCl2 ＝ Cu2++2Cl– I I 阴极 阳极 e e 正极 负极 电 源 Cu +Cl2↑ Cu +Cl2↑ （氧化还原反应） 1、电解原理 在外加直流电源的作用下，电解质的阴阳离子在阴阳两极发生氧化还原反应的过程，叫电解。 ⑴ 电流是发生氧化—还原反应的根源、动力。 ⑵ 阴阳离子在做定向运动导电的同时，也就在两极发生了氧化还原反应，生成了新物质； 而金属导电是由自由电子的定向运动形成，无反应发生，无新物质生成，两者有本质区别。 明 确 定义： 把电能转化为化学能的装置。 组成： 两个电极、 电解质溶液、 直流电源 电极 阳极： 与外电源正极相连的电极，出电子，氧化反应。 阴极： 与外电源负极相连的电极，进电子，还原反应。 惰性电极： C、Pt、Au等，不论做阴极、阳极， 本身都不反应。 活泼电极： Fe、Cu、Ag等,做阴极本身不反应,做阳极， 本身被氧化溶解。 电 解 池 电极材料 2、 3、构成电解池的条件： ①直流电源； 与电源负极相连的电极为阴极 与电源正极相连的电极为阳极 ②电极 ③电解质溶液或熔融电解质； ④ 形成闭合的回路 4.电解池电极反应规律（阳氧阴还） (1)阴极：得电子，还原反应 ①电极本身不参加反应 ②一定是电解质溶液中阳离子“争”得电子 (2)阳极：失电子，氧化反应 ①若为金属（非惰性）电极，电极失电子 ②若为惰性电极，电解质溶液中阴离子“争”失电子 重点 要判断电极反应的产物，必须掌握离子的放电顺序。 阴离子失去电子而阳离子得到电子的过程叫放电。 离子放电顺序： 阴离子失去电子而阳离子得到电子的过程叫放电。 ①活性材料作电极时：金属在阳极失电子被氧化成阳离子进人溶液，阴离子不容易在电极上放电。 ②用惰性电极(Pt、Au、石墨、钛等)时：溶液中阴离子的放电顺序（由难到易）是： S 2-SO32-I -Br -Cl -OH -NO3 -SO42-(等含氧酸根离子）F- Ag+Fe3+Cu2+H+Pb2+Sn2+Fe2+Zn2+(H+) Al3+Mg2+Na+Ca+K+ 注：当离子浓度相差较大时，放电顺序要发生变化，相同时按H+,不同时按（H+） 无论是惰性电极还是活性电极都不参与电极反应，发生反应的是溶液中的阳离子。 阳离子在阴极上放电顺序是： 阳极： 阴极: 分析电解反应的一般思路： 明确溶液中存在哪些离子 根据阳极氧化，阴极还原分析得出产物 阴阳两极附近有哪些离子 5 电极反应式、电解方程式的书写： 例： 写出用石墨做电极电解CuSO4溶液的电极反应式及总的电解方程式， 方 法 阴极： 阳极： ③、最后使得失数相等，两极半反应相加得总方程式； 电解 电解 ＞ 阴极： 阳极： 4OH－ －4