高二化学 电解池的工作原理.ppt

选修四 化学反应原理 第一章 化学反应与能量变化 课题 电解的原理 教学目标 知识与技能： 1、理解电解原理，会判断电解池、电极产物、电极周围 溶液pH值及整个溶液pH值的变化； 2、能书写电极反应式及总反应式，培养分析归纳知识的能力。 过程与方法： 利用惰性电极电解氯化铜的实验，探究电解原理，了解电解的应用， 特别是电解在电镀、电解精炼、电冶炼等方面的应用。 情感态度价值观： 通过电解知识的学习，发现其在日常生活和工农业生产中的广泛应用，激发学生勇于创新、积极实践的科学态度。 重点： 理解电解原理和惰性电极作阳极 时的电解的一般规律。 难点： 理解电解原理，非惰性电极作阳极对电解产物的判断，电解原理的应用。 教学过程如下： 你知道吗？ 工业上分别以氯化钠和氧化铝为原料生产金属钠和金属铝。你知道工业生产中是如何实现此过程的吗？ 电解熔融氯化钠 阴极 阳极 氯 气 钠 熔融NaCl 通电前：分析熔融电解质中的离子情况 阳离子： 阴离子： 通电后：（必须直流电） Na+ Cl- 交流与讨论1： 做无规则运动 钠离子和氯离子做定向移动， 钠离子移向阴极附近， 氯离子移向阳极附近. 交流与讨论2： e- e- e- e- e- e- 电解池中离子和电子的移动方向 ＋ － Cl- Na+ Cl- （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- + 2e- =Cl2↑ 氧化反应 阴极：2Na+ +2e-=2Na 还原反应 总式： 2NaCl 2Na+Cl2 ↑ 通电 第二节 电解池 一、电解原理 1、电解： 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。 2、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。 【思考1】电解池的两极是怎样确定的？ ３、两个电极及电极反应 阴极：与电源负极相连——电子流进——还原反应 阳极：与电源正极相连——电子流出——氧化反应 ⑴、两个电极的确定及电极反应 e－ e－ C C CuCl2溶液 阴极 阳极 ⑵、两个电极的类型： 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 惰性电极与活性电极 【思考2】形成电解池的条件是什么？ Cu Cu CuCl2溶液 阴极 阳极 C C CuCl2溶液 阴极 阳极 4、形成电解池的条件 e－ e－ C C CuCl2溶液 ⑴与电源相连的两个电极 ⑵电解质溶液或熔化的 电解质 ⑶形成闭合回路 阴极 阳极 【思考3】在电解过程中，电子、离子是如何形成闭合回路的？ 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。（注意：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。 【思考4】电解质溶液导电的实质是什么？ e－ e－ C C CuCl2溶液 阴极 阳极 5、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，电流就依靠电解质溶液（或熔融态电解质）里阴、阳离子的定向移动而通过溶液（或熔融态电解质），所以电解质溶液（或熔融态电解质）的导电过程，就是电解质溶液（或熔融态电解质）的电解过程。 【思考5】如何书写电极反应方程式和总方程式？ 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。 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 活动与探究 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： (与电极材料无关) 阳极（接电源正极）