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高中化学化学反应原理-第一章第二节电解原理及电解原理的应用课件鲁科版选修4讲述
电解原理及其应用
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 粉试纸变蓝(Cl2)
阴极:有金属钠析出
阴极
阳极
氯
气
钠
熔融NaCl
实验分析:
通电前:分析熔融电解质中的离子情况
阳离子:Na+
阴离子:Cl-
做无规则运动
通电后:(必须直流电)
(1)确定电极名称:
阳极(接电源正极)
阴极(接电源负极)
与电极材料无关
(2)判断电极产物并书写电极反应:
阳离子移向阴极放电,阴离子移向阳极放电
阳极:2Cl-→Cl2↑ + 2e- 氧化反应
阴极:2Na+ +2e-→2Na 还原反应
总式:
电解: 使电流通过电解质溶液(熔融电解质)而在阴阳两极引起氧化还原反应的过程。
电解池: 借助氧化还原反应,把电能转化为化学能的装置.
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)电解质溶液或熔化的电解质
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,再从阳极流回电源正极。(注:电子只在外电路定向移动,不能从溶液中移动)
离子定向移动的方向:
阳离子向 阴极移动, 阴离子向 阳极移动.
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。
以电解氯化铜为例
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:碳棒上有一层红色的铜析出
阴极
阳极
氯
气
铜
CuCl2溶液
实验分析:
通电前:分析电解质溶液中的离子情况
阳离子:H+、Cu2+
阴离子:OH-、Cl-
做无规则运动
通电后:(必须直流电)
(1)确定电极名称:
阳极(接电源正极)
阴极(接电源负极)
与电极材料无关
(3)判断电极产物并书写电极反应:
阳离子移向阴极放电,阴离子移向阳极放电
阳极:2Cl-→Cl2 ↑ + 2e-氧化反应
阴极:Cu2++2e- → Cu 还原反应总式:
(2)判断离子的放电顺序: 阳离子:Cu2+H+ 阴离子:Cl-OH-
(4)分析电解质溶液的变化情况:
氯化铜溶液浓度降低
电解规律
阴极
阳极
氯
气
铜
阳极:2Cl--2 e- =Cl2↑
阴极:Cu2++ 2e-=2Cu↓
减小
CuCl2
CuCl2溶液
电解质溶液用惰性电极电解的示例:
电解
类型
举 例
电极反应
溶液PH
变化
溶液复原方法
物质类别
实例
仅溶剂
水电解
仅溶质
电解
溶质和
溶剂同
时电解
含氧酸
H2SO4
强碱
NaOH
活泼金属的含氧酸盐
Na2SO4
无氧酸
HCl
阳极:4OH-→4e-+O2+2H2O
阴极:4H+ + 4e- → 2H2↑
减小
增大
不变
H2O
阳极:2Cl- → 2e-+Cl2↑
阴极:2H++2e- → H2↑
增大
HCl
不活泼金属的无氧酸盐
CuCl2
阳极:2Cl- → 2e- +Cl2↑
阴极:Cu2++2e- → Cu↓
CuCl2
活泼金属的无氧酸盐
NaCl
阳极:2Cl- → 2e- +Cl2↑
阴极:2H++2e- → H2↑
增大
HCl
不活泼金属的含氧酸盐
CuSO4
阳极:4OH- → 4e- +O2↑+2H2O
阴极:2Cu2++4e- → 2Cu↓
减小
CuO
二、电解原理的应用
电解饱和食盐水反应原理
思考:
(1)电解池的两极各产生什么现象?若在两极附近均滴加酚酞试液,会有什么现象?
(2)怎样初步检验两极产物的生成?
(3)结合教材,分析产生这种现象的原因。
在U型管里装入饱和食盐水,用一根碳棒作阳极,一根
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