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1、第1课时 电解原理,第三节 电解池,第1课时 电解原理第三节 电解池,钠的工业制取,金属钠是在1807年通过电解氢氧化钠制得的，这个原理应用于工业生产，约在1891年才获得成功。 1921年电解氯化钠制钠的工业方法实现了。由于金属钠在现代技术上得到重要应用，它的产量显著地增加。目前，世界上钠的工业生产多数是用电解氯化钠的方法，少数仍沿用电解氢氧化钠的方法。,电解是将电能转化为化学能的一种重要方法。,钠的工业制取 金属钠是在1807年通过电解氢氧化钠制得,一、电解原理（以电解氯化钠为例）,实验：用惰性（石墨）电极电解熔融的氯化钠,现象： 阳极：有气泡，有刺激性气味，并能使 湿润的KI-淀 粉试纸
2、变蓝,阴极：有银白色固体析出,阴极,阳极,氯气,钠,熔融NaCl,(Cl2),电极反应式：阳极：阴极：,总反应：,2Cl- - 2e- Cl2 氧化反应,2Na+ + 2e- 2Na 还原反应,一、电解原理（以电解氯化钠为例）实验：用惰性（石墨）电极电解,一、电解原理,1、电解：使电流通过电解质溶液而在阴阳两极发生氧化还原的过程。,2、电解池(电解槽）：借助氧化还原反应，把电能转化为化学能的装置。,3、电极反应：,阳极：与电源正极相连的极,阴极：与电源负极相连的极,2Cl2e= Cl2 阳极发生氧化反应,2Na+ + 2e- = 2Na 阴极发生还原反应,一、电解原理1、电解：使电流通过电解质
3、溶液而在阴阳两极发生氧,电解过程不仅可以在熔融电解质中进行，也可以在电解质溶液中进行。,实验：用惰性（石墨）电极电解氯化铜溶液,现象：阳极：有气泡，有刺激性气味，并能使 湿润的KI-淀 粉试纸变蓝（Cl2),阴极：碳棒上有一层红色固体析出(Cu),阴极,阳极,氯气,铜,CuCl2溶液,电极反应:阳极：2Cl- - 2e- Cl2 氧化反应(阳离子移向阴极)阴极：Cu2+2e- Cu 还原反应(阴离子移向阳极),总反应：,氯化铜溶液浓度_,降低,电解过程不仅可以在熔融电解质中进行，也可以在电解质溶液中进行,电极产物反思,为什么不是氧气呢？,为什么不产生氢气呢？,说明：得失电子的能力不同,失电子能
4、力：,Cl-OH-,得电子能力：,Cu2+H+,放电能力,放电次序,电极产物反思为什么不是氧气呢？为什么不产生氢气呢？说明：得失,4、电子的流向,负极流出到阴极，再从阳极流到正极。,5、离子定向移动的方向,6、惰性电极与活性电极,惰性电极：,仅仅导电，不参与反应,如 铂、金、石墨,活性电极：,既可以导电、又可以参与电极反应 除铂、金外的金属。,阳离子向 阴极移动, 阴离子向 阳极移动.,4、电子的流向 负极流出到阴极，再从阳极流到正极。5、离子定,7、电解池构成条件: (1)外加直流电源 (2)与电源相连的两个电极： 接电源正极的为阳极，发生氧化反应 接电源负极的为阴极，发生还原反应 (3)电
5、解质溶液或熔化的电解质 (4)形成闭合回路,7、电解池构成条件:,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,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,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。,活性材料作电极时：金属在阳极失电子被氧化成阳离子进入溶液。 用惰性电极(Pt、Au、石墨等)时：溶液中阴离子放电，放电顺序是：,S 2-I -Br -Cl -OH -NO3 -SO42-(等含氧酸根离子）F-,阳极：,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。,Ag+Fe3+Cu2+H
6、+ Pb2+Sn2+Fe2+Zn2+H+ Al3+Mg2+Na+Ca2+K+ 酸中 水中,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：,阴极:,离子放电顺序：,Ag+Fe3+Cu2+H+ Pb2+Sn2+Fe,电解规律,阴极,阳极,氯气,铜,阳极：2Cl-2 e- =Cl2,阴极：Cu2+ 2e-=2Cu,减小,增大,加CuCl2,CuCl2溶液,电解规律阴极阳极氯铜实例电极反应,阳极,阴极,氧气,氢气,阳极: 4OH- _ 4e- = 2H2O+O2 ,阴极: 4H + 4e- = 2H2 ,变大,不变,加H2O,Na2SO4溶液,2H2
7、O 2H2 + O2 ,阳极阴极氧气氢实例电极反应,阳极,阴极,氯气,氢气,阳极: 2Cl- -2e- = Cl 2,阴极: 2H + 2e- = H2 ,2NaCl+2H2O 2NaOH+H2 + Cl2 ,减小,增大,通入HCl气体,NaCl溶液,阳极阴极氯气氢实例电极反应,阳极,阴极,氧气,铜,阳极: 4OH- - 4e- = 2H2O+O2 ,阴极：Cu2+ 2e- =Cu,减小,减小,加CuO,CuSO4溶液,实例电极反应浓度PH值复原措施阳极阴极氧铜阳极: 4OH-,电解规律（惰性电极）小结,阳极：S2- I- Br- Cl- OH- 含氧酸根 F-,与区：电解本身型 如CuCl2
8、 、HCl与区：放氢生碱型 如NaCl与区：放氧生酸型 如CuSO4、AgNO3与区：电解水型 如Na2SO4、H2SO4 、NaOH,阴极：Ag+Fe3+Cu2+H+Fe2+Zn2+ H+ Al3+Mg2+Na+,电解规律（惰性电极）小结 阳极：S2- ,电解质溶液用惰性电极电解的规律小结：,阳极：4OH-4e=O2+2H2O,阴极：4H+4e=2H2,阳极2Cl-2e-=Cl2,阴极：2H+2e=H2,阳极2Cl-2e- =Cl2,阴极：Cu2+2e-=Cu,阳极2Cl-2e = Cl2,阴极：2H2O+2e=H2+2OH-,阳极：4OH-4e=O2+2H2O,阴极：2Cu2+4e=2Cu
9、,减小,增大,不变,增大,增大,减小,H2O,HCl,CuCl2,HCl,CuO,电解水型！,电解电解质型！,放氧生酸型！,放氢生碱型！,举 例 溶液pH变化 溶液复原方法 物质类别 实例 水含氧酸,原电池与电解池,化学能转化为电能电能转化为化学能,反应不自发,反应自发,连接电源的正极，作为阳极,相对活泼的金属作为负极,连接电源的负极，作为阴极,相对不活泼的金属或石墨作为正极,阴离子向阳极迁移，阳离子向阴极迁移,阴离子向负极迁移，阳离子向正极迁移,两个电极、电解质溶液形成闭合回路。电解池有外电源，原电池无需外电源。,比 较：,氧化反应失去电子,还原反应获得电子,负极正极,负极阴极，阳极正极,原
10、电池与电解池比较内容原电池电解池能量转换能否自发两个电极电,阳极气体的检验,O2的检验Cl2的检验 ,（黄绿色）,（变蓝）,（下层呈紫色）,（复燃）,带火星的木条,看气体颜色,湿润的淀粉碘化钾试纸,气体通入碘化钾溶液后用四氯化碳 萃取,此法较为简捷方便,阳极气体的检验O2的检验（黄绿色）（变蓝）（下层呈紫色）（,1.如上图所示，通电后A极上析出Ag，对该装置的有关叙述正确的是（ ）A.P是电源的正极B.F极上发生的反应为：4OH- - 4e-=2H2O+O2C.电解时，甲、乙、丙三池中，除E、F两极外，其余电极均参加了反应D.通电后，甲池的PH减小，而乙、丙两池溶液的PH不变,B,1.如上图所
11、示，通电后A极上析出Ag，对该装置的有关叙述正确,2.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（ ）AX是正极，Y是负极BX是负极，Y是正极CCuSO4溶液的PH值逐渐减小DCuSO4溶液的PH值不变,AC,2.为下图所示装置中，a、b都是惰性电极，通电一段时间后，b,3.用两支惰性电极插入500mLAgNO3溶液中，通电电解。当电解液的PH值从6.0变为3.0时(设电解时阴极没有氢气析出，且电解液在电解前后体积变化可以忽略)，电极上析出银的质量大约是：（ ） A、27mg B、54mg C、108mg D、216mg,B,3.用两支惰性电极插入500mLAgNO3溶液中，B,
