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1、、原电池和电解池的定义,电解原理及其应用,化学能,电能,原电池,电解池,幻灯片 15,电极名称,电极反应,、原电池和电解池的比较,两种活动性不同的金属作电极(连接),电解质溶液中(电极插入其中,有自发的氧化还原反应),形成闭合回路,两电极接电流电源,电极插入电解质溶液中,形成闭合回路,负极:氧化反应(较活泼金属),正极:还原反应,阴极:还原反应,阳极:氧化反应,H2O(O2、CO2),水膜,有电流产生,e-,e-,e-,e-,e-,e-,e-,e-,e-,e-,e-,e-,吸氧腐蚀,析氢腐蚀,原电池的应用钢铁的腐蚀,1燃料电池:氢氧燃料电池,(1)结构:石墨、石墨、KOH溶液,(2)电极反应
2、负极: H2- 2e+ 2OH = 2H2O 正极: O2 + 4e + 2H2O = 4OH,(反应过程中没有火焰,不能放出光和热,而产生电流),还原剂在负极反应,氧化剂在正极反应。必须考虑介质参加反应(先常规后深入)。若相互反应的物质是溶液,则需要盐桥(内装KCl的琼脂,形成闭合回路)。,2铅蓄电池(属于二次电池、可充电电池),(1)结构:铅板、填满PbO2的铅板、 稀H2SO4,(2)电极反应 负极: Pb-2e+ SO42- = PbSO4 正极: PbO2 +2e+4H+ + SO42- = PbSO4 + 2H2O,放电和充电是完全相反的过程,放电作原电池,充电作电解池。电极名称看
3、电子得失,电极反应式是离子方程式且加起来应与总反应式相同。,(2)充电反应 阴极: PbSO4 +2e= Pb+ SO42- 阳极: PbSO4 -2e + 2H2O = PbO2 +4H+ + SO42-,镀层金属作阳极,镀件作阴极,电镀液必须含有镀层金属的离子,阳极 Cu 2e - = Cu 2+,阴极 Cu 2+2e - = Cu,电镀液的浓度不变,粗铜金属作阳极,精铜作阴极,CuSO4溶液作电解液,阳极 Zn2e - =Zn2 + Cu-2e - =Cu 2+等,阴极 Cu 2+ + 2e = Cu,溶液中溶质浓度减小,电镀铜、精炼铜,电解原理的应用,镀层金属作阳极,镀件作阴极,电镀液
4、必须含有镀层金属的离子,阳极 Zn2e - =Zn2+,阴极 Zn2+2e - =Zn,电镀液的浓度保持不变,在电镀控制的条件下,水电离出来的H+和OH-一般不起反应。,电镀液中加氨水或 NaCN的原因:使Zn2+很小,镀速慢,镀层致密、光亮。,电解饱和NaCl溶液,实验: 向阴阳两极滴加几滴酚酞试液,把湿润的淀粉碘化钾试纸分别放在阴阳两极上方。,NaCl溶液,H+ Na+,Cl-OH-,Na+ H+,Cl-OH-,2Cl-2e - = Cl2,2H+2e - = H2,现象:1、两极均产生气体。2、阴极区附近溶液出现红色,有碱生成。3、阳极淀粉碘化钾试纸变蓝,气体有刺激性气味。,2、电解冶炼
5、铝,原料,A、冰晶石:Na3AlF6=3Na+AlF63-,B、氧化铝:,设备:,电解槽(阳极C、阴极Fe),原理,阴极 Al3+3e - =Al,阳极 2O2- 4e - =O2,工业上从铝土矿制铝的生产过程,第二节 氯碱工业,1、电解饱和食盐水的反应原理阳极: 2Cl- 2e= Cl2阴极: 2H+ + 2e= H2,2、离子交换膜电解槽组成:阳极Ti、阴极Fe阳离子交换膜的性质:它只允许阳离子通过而阻止阴离子和气体通过!,总反应:,3、离子交换膜法制烧碱的生产过程,食盐水的精制,电解膜.swf,主要生产过程,幻灯片 24,注意:1、电解过程一般可按下列步骤进行分析 (以电解饱和食盐水为例
6、),分析电解质溶液中存在的离子,分析离子的放电顺序,确定电极、写出电极反应式,写出电解方程式,分析电解产物,判断溶液PH变化:先分析原溶液酸碱性, 再看电解产物!,(7)、使电解后的溶液恢复原状的方法,2、放电顺序,阴极,A.阴极材料(金属或石墨)总是受到保护,B.阳离子得电子顺序金属活动顺序表的反表,阳极,A.阳极材料是惰性电极时(C、Pt、Au、Ti等)阴离子失电子,S2- I- Br- Cl- OH- NO3- SO42- F-,B.阳极是活泼电极时:电极本身被氧化,溶液中的离子不放电,3、电解冶炼活泼金属,KCaNaMgAl ZnFeSnPbH CuHgAgPtAu,还原法,电解法,加热法,4、离子膜法和隔膜法的不同点是:,