人教版 (2019)选择性必修1第二节 电解池优质课件ppt

这是一份人教版 (2019)选择性必修1第二节 电解池优质课件ppt，共29页。PPT课件主要包含了实验4－2，覆盖一层红色物质，电解原理，谁强谁先放电，总反应式，电极反应，还原反应，氧化反应，电解池槽，构成条件等内容，欢迎下载使用。

生成使湿润碘化钾淀粉试纸变蓝色的气体
电解CuCl2 溶液生成单质Cu和Cl2。
CuCl2 溶液在直流电的作用下为什么会生成单质Cu和Cl2呢？
1.通电前：电解质溶液中的离子：
阳离子H+、Cu2+ ,阴离子OH-、Cl- 做无规则运动
2.通直流电：
阴极（接电源负极）:来自电源的电子流入，带负电荷，阳离子H+、Cu2+ 移向。
阳极（接电源正极）：电子流向电源，带正电荷，阴离子OH-、Cl- 移向。
3. 离子的放电顺序：
阳离子（氧化性）：Cu2+>H+，
阴离子（还原性）：Cl->OH-
5. 电解质溶液的变化：
氯化铜溶液浓度_______。
Cu2++2e- ＝ Cu
2Cl-－ 2e- ＝Cl2 ↑
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。
(1)外加直流电源(2)与电源相连的两个电极：阳极(氧化反应)、阴极(还原反应)(3)电解质溶液或熔化的电解质
把电能转化为化学能的装置.
离子在电极上得、失电子，发生氧化还原的过程。
电解质溶液的导电过程就是电质溶液的电解过程。
电子从外加电源的负极流出，流到电解池的阴极，再从阳极流回电源正极。（注：电子只在外电路定向移动，不能从溶液中移动）
阳离子移向阴极, 阴离子移向阳极.
惰性(铂、金、石墨)：
活性(除铂、金外的金属)：
一般只导电,不参与反应
活性阳极>S 2->SO32->I->Br->Cl->OH->NO3->SO42-(氧酸根)>F-
Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+(酸)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>(H+)(水)>Al3+>Mg2+>Na+>Ca+>K+
9.电解规律（惰性电极）
4OH--4e-=O2↑+2H2O
4H+ + 4e- = 2H2↑
2Cl- -2e-=Cl2↑
2H+ +2e- =H2↑
2Cl- - 2e-= Cl2↑
Cu2++2e- = Cu
2Cl- - 2e- = Cl2↑
2H++2e- = H2↑
4OH- - 4e- = O2↑+2H2O
2Cu2++4e- =2Cu
由相互联系、相互作用的若干部分组成并具有一定功能的整体称为系统。作为事物的一种普遍存在形式，系统无处不在。例如，原电池、电解池各自都可以看作一个系统。基于系统思想的研究方法，注重分析与综合、局部与整体、结构与功能、系统与环境等方面的相互联系和作用。例如，在比较原电池和电解池的异同时，可以认识到：作为一个系统，原电池和电解池的装置构成是基本相同的；工作时，它们都涉及电极上发生的氧化还原反应及中解质溶液中阴、阳离子的定向迁移；不同之处在于，原电池是系统发生化学反应对环境做电功，电解池则是环境对系统做电功并使其发生化学反应；等等。学会运用系统思想与方法，会对你今后的学习带来启发和帮助。
阴极：　　　　　　　　　　　
(2H2O +2e- ＝ H2↑ ＋2OH-)－
有气泡产生，滴加酚酞溶液变红
产生使湿润淀粉－KI溶液变蓝的气体
2H++2e- =H2↑
2Cl--2e- =Cl2↑
氯碱工业:离子交换膜法制烧碱
（2）阳离子交换膜的作用：
阴极：碳钢 , 阳极：钛
只允许阳离子通过(Cl－、OH－离子和气体不能通过)，把电解槽隔成阴极室和阳极室,防止氢气和氯气混合而引起爆炸；避免氯气和氢氧化钠反应生成 ，而影响氢氧化钠的产量。
H2O（含少量NaOH）
电 解 饱 和 食 盐 水
图4－1 氯碱工业产品及其应用
粗铜：含杂质(Zn Fe Ni Ag Au 等)
Zn－2e- ＝ Zn2+Fe －2e- ＝ Fe2+Ni －2e-＝ Ni2+Cu－2e-＝ Cu2+
Zn Fe Ni CuAg Au
Cu2+ + 2e- ＝Cu
问题：电解完后，CuSO4溶液的浓度有何变化？
溶液中CuSO4的浓度保持不变
现象：阴极(Fe)：阳极(Cu)：
Cu2++2e- ＝ Cu
Cu －2e- ＝Cu2+
　　 利用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的过程。
电镀可以使金属更加美观耐用，增强防锈抗腐能力。例如，钢铁是人们最常用的金属，但钢铁有个致命的缺点，就是它们易被腐蚀。防止钢铁发生腐蚀的一种最常用方法就是在其表面镀上其他金属，如锌、铜、铬、镍等。
阴极——待镀金属制品
含有镀层金属离子的电解质溶液
阴极：2Na+ + 2e- =2Na阳极：2Cl--2 e- =Cl2↑
4Al3+ + 12e- =4Al
6O2--12 e- =3O2↑
Mn++ne- =M(还原反应)
电解池、电解精炼池、电镀池的比较
将电能转变成化学能的装置。
应用电解原理在某些金属表面镀上一层其它金属的装置。
①两电极接直流电源②电极插人电解质溶液③形成闭合回路
①镀层金属接电源正极待镀金属接电源负极②电镀液须含有镀层金属的离子
阳极：电源正极相连阴极：电源负极相连
阳极：镀层金属；阴极：镀件
阳极：氧化反应阴极：还原反应
应用电解原理将不纯的金属提纯的装置。
①不纯金属接电源正极纯的金属接电源负极②电解质溶液须待提纯金属的离子
阳极：不纯金属；阴极：纯金属
1.为下图所示装置中，a、b都是惰性电极，通电一段时间后，b极附近溶液呈红色。下列说法正确的是A．X是正极，Y是负极B．X是负极，Y是正极C．CuSO4溶液的PH值逐渐减小D．CuSO4溶液的PH值不变
2 .铂电极电解1LCu(NO3)2和KNO3混合溶液,通电一段时间,两极均产生11.2L(标况)气体.求电解后溶液的pH,并确定析出铜的物质的量.
阳极转移电子的物质的量为: 11.2L ÷ 22.4L/ml×4 = 2ml, 产生H+ :2ml. 阴极生成0.5mlH2,消耗H+ 1ml;所以溶液中c(H+)=1ml/L, pH=0 生成H2转移的电子:0.5 ×2=1ml,故还有1mle- 用于还原Cu2+,可析出铜为0.5ml.
电解计算——电子守恒法
2H2O-4e-= 4H+ +O2↑
Cu2++2e- =Cu↓
(4OH - -4e - =2H2O + O2 ↑)
O2～2Cu～4Ag～4H＋～2H2～2Cl2～4OH－ ～4e-
3. 用石墨电极电解100mL H2SO4与CuSO4的混合液，通电一段时间后，两极均收集到2.24L（标况）气体，则原混合液中Cu2+的物质的量浓度为（ ） A. 1ml/L B. 2ml/L C. 3ml/L D. 4ml/L
阳极O2为0.1ml，转移电子0.4ml
H2为0.1ml，转移电子0.2ml，所以Cu转移电子0.2ml， 所以c(Cu2+)为1ml/L，浓度为A.
4.2000年希腊化学家斯佳在《科学》杂志上公布了他的新发明在常压下把氢气与氮气通入一加热到570℃的电解池（如图）氢氮在电极上合成氨，而且转化率高于哈伯法的五倍，达到80%.
该电解池采用了能传导某种离子（ H+、 Li+、F-、 O2- ）的固体复合氧化物为电解质（简称SCY），吸附在SCY内外侧表面的金属钯多孔多晶薄膜为电极。写出上文中电解池的阴阳极反应式和电解池总反应式。
N2+6e－+6H+＝2NH3
3H2－6e－＝6H+