4-3 电解池.ppt

电解精炼铜 冶炼铝设备图 1.分解溶质型 例如：CuCl2 HCl 2.电解水型 例如：NaOH H2SO4 Na2SO4 3.放氢生碱型 例如：NaCl KBr 4.放氧生酸型 例如：CuSO4 AgNO3 * * * §1原电池 §2化学电源 §4金属的电化学腐蚀与防护 电化学基础 §3电解池 氧化还原反应 化学能转化为电能，自发进行 电能转化为化学能，外界能量推动 知识结构 〖复习回顾〗 想一想：构成原电池的条件是什么? Zn Cu CuCl2溶液 e－ e－ ⑴两个活泼性不同的电极 ⑵电解质溶液(一般与活泼性强的电极能发生氧化还原反应) ⑶形成闭合回路 ⑷常温下能自发进行的氧化还原反应 1. 什么是原电池？ 将化学能转化为电能的装置为原电池。 从理论上说，任何一个自发的氧化还原反应均可设计成原电池； 氧化反应 Zn-2e=Zn2+ 锌铜原电池 电解质溶液 盐桥 失e，沿导线传递，有电流产生 还原反应 2H++2e- =H2↑ 阴离子 阳离子 负极 正极 阳离子 外电路 内电路 原电池的工作原理： 〖复习回顾〗 想一想：原电池的电极如何判断? Zn Cu CuCl2溶液 e－ e－ 还原反应 氧化反应 电子流入 电子流出 较不活泼金属或非金属 较活泼金属 正极 负极 联想*质疑 如果把两根石墨棒作电极插入CuCl2 溶液中，外接直流电源，这还是原电池装置吗？ C C CuCl2溶液 　　　CuCl2溶液在电流的作用下发生了氧化还原反应，分解生成了Cu和Cl2 一、电解原理（以电解氯化铜为例） 实验4-2：用惰性(石墨)电极电解氯化铜溶液 阴极 阳极 氯 气 铜 CuCl2溶液 　　　有气泡，气体有刺激性气味，并能使湿润的KI-淀 粉试纸变蓝 　　　碳棒上有一层红色 的物质析出 现象： 阴极： 阳极： ——铜 ——Cl2 结论： 第三节 电解池 电解氯化铜溶液微观模拟 实验分析： 一、电解原理 ⒈放电： 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。 ⒊电解池（电解槽）： 把电能转化为化学能的装置 注意：①电流必须是直流而不是交流。 ②熔融态的电解质也能被电解。 ⒉电解： 阴、阳离子在阳、阴两极失去、得到电子发生氧化还原反应的过程。 ㈠电极及电极反应 阴极： 与电源负极相连—电子流进→还原反应 ⑴电极的确定及电极反应 e－ e－ C C CuCl2溶液 阴极 阳极 阳极： 与电源正极相连—电子流出→氧化反应 ⑵两个电极的类型： 惰性电极与活性电极 C C CuCl2溶液 Cu Cu CuCl2溶液 惰性电极(铂、金、石墨)：仅仅导电，不参与反应 活性电极(除铂、金外的金属)：既可以导电、又可以参与电极反应 ㈡构成电解池的条件 ⑴直流电源 ⑵两个电极（活性或惰性） ⑶电解质溶液（或熔融电解质） ⑷闭合回路 C C CuCl2溶液 阳极 阴极 ⑴电子的流向: 电子从外加电源的负极流出，流到电解池的阴极，再从阳极流回到电源正极。（注意：电子只在外电路定向移动，不能从溶液中移动） ⑵离子的流向: 阳离子向阴极移动, 阴离子向阳极移动。 e－ e－ ㈢电子、电流、离子的流向 电解质溶液导电的实质 对电解质溶液（或熔融态电解质）通电时，电子从电源的负极沿导线流入电解池的阴极，电解质的阳离子移向阴极得到电子发生还原反应；电解质的阴离子移向阳极失去电子（有的是组成阳极的金属原子失去电子）发生氧化反应，电子从电解池的阳极流出，并沿导线流回电源的正极。这样，依靠电解质溶液（或熔融态电解质）里阴、阳离子的定向移动而形成电流，所以电解质溶液（或熔融态电解质）的导电过程，实际上就是电解质溶液（或熔融态电解质）的电解过程。 ㈣电极反应式的书写：（以电解CuCl2 为例） 阳离子移向阴极放电，阴离子移向阳极放电 电解通式： 阴极：氧化剂＋ne-　= 还原产物 阳极：还原剂－ne-　= 氧化产物 e－ e－ C C CuCl2溶液 阴极 阳极 阴极：Cu2++2e-＝Cu 还原反应 阳极：2Cl- -2e- ＝Cl2 ↑ 氧化反应 总反应式： CuCl2 Cu+Cl2 ↑ 电解 总反应式=阴极反应式+阳极反应式（考虑电子守恒） 为什么Cu2+、Cl-放电，而不是 H+和OH-放电？ 阴离子放电：与阴离子的还原性的相对强弱有关 阳