苏教化学选修 化学反应原理专题1第二单元化学能与电能的转化（共28张PPT）

(共28张PPT)
电解池
1、概念：
2、装置：
电解池（电解槽）
3、电解时电极产物的判断：
4、电解规律
5、电解原理的应用
6、金属的腐蚀和防护：
1、概念：
电流通过电解质溶液(或熔融电解质)而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程。
注意以下三点：
③电流是____流电。
①电解质溶液导电的过程就是______的过程；
②电解是非自发地将____能转化为_____能；
电解
电
化学
直
什么叫电解？
2、装置：
电解池（电解槽）
把
转化为
的装置。
⑴定义：
电能
化学能
⑵电解池的构成条件：
①与直流电源相连的两个电极；
②电解质溶液或熔化的电解质；
③形成闭合回路。
⑶电极名称和电极材料
阳极：接电源的
极，发生_________
反应；
②电极材料
①电极名称
阴极：接电源的
极
，发生_________
反应。
活性电极：
惰性电极：
氧化反应
还原反应
正
负
C、Pt、Au等，仅导电，不参与反应；
其它金属既可以导电，
又可以参与电极反应。
⑷电子流向：
负极
→
阴极
外电路：
内电路：
阳极
→
正极
离子定向移动
阳离子→
阴离子→
阴极（进电子）
阳极（出电子）
3、电解时电极产物的判断：
活性电极：Ag以前
>
惰性电极：C、Pt、Au等
S2－>
I－>
Br－>
Cl－>
OH－(水)
>
含氧酸根>
F－
⑴阳极放电顺序：还原性强的先失电子
⑵阴极放电顺序：氧化性强的离子先得电子
K、Ca
、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、H、Cu、Hg
、Ag
活动性减弱、还原性减弱
（Fe3+）
氧化性增强
H2O
如果电解硫酸锌和硫酸混合溶液：
H+得电子放H2
K+Ca2+Na+Mg2+Al3+H+Zn2+Fe2+Sn2+Pb2+H+Cu2+Hg2+
Ag+
②确定溶液中阴阳离子
①确定阳极的电极材料
③阴阳离子的放电顺序
阳极:
阴极:
2Cl-
-2e-
=
Cl2↑
Cu
２＋
+2e-
=
Cu
电解总反应：
电极反应式的书写步骤：
阳极
阴极
①电解电解质本身
②电解电解质和水
③电解水
无氧酸（除HF）及不活泼金属无氧酸盐
活泼金属无氧酸盐不活泼金属含氧酸盐
含氧酸、活泼金属含氧酸盐及强碱
5、电解规律
阳极:
2Cl-
-
2e-
=
Cl2↑
Cu2+
+
2e-
=
Cu
CuCl2
===
Cu
+
Cl2↑
电解
电解氯化铜溶液、盐酸(电解电解质)
阴极:
2Cl-
-
2e-
=
Cl2↑
阴极：
阳极：
2H+
+
2e-
=
H2↑
2HCl
===
H2
↑
+
Cl2↑
电解
溶液pH变化
，
欲恢复原样可加入
，
CuCl2
溶液pH变化
，
欲恢复原样可加入
，
HCl
增大
增大（不大）
电解食盐水（放H2生碱
）
2Cl-
-
2e-
=
Cl2↑
阴极：
阳极：
2H+
+
2e-
=
H2↑
2H2O
+
2NaCl
===
2NaOH
+
H2↑+
Cl2↑
电解
溶液pH变化
，
欲恢复原样可通入
，
HCl
增大
4OH-
-
4e-
=
O2↑+
2H2O
阴极：
阳极：
4Ag+
+
4e-
=
4Ag
2H2O
+
4AgNO3
===
4HNO3
+
4Ag↓+
O2↑
电解
电解硝酸银溶液（放O2
生酸）
溶液pH变化
，
欲恢复原样可加入
，
Ag2O
减小
电解硫酸铜溶液
4OH-
-
4e-
=
O2↑+
2H2O
阴极：
阳极：
2Cu2+
+
4e-
=
2Cu
2H2O
+
2CuSO4
===
2H2SO4
+
2Cu↓+
O2↑
电解
溶液pH变化
，
欲恢复原样可加入
，
CuO或CuCO3
减小
Cu(OH)2行吗？
电解氢氧化钠溶液（电解水）
4OH-
-
4e-
=
O2↑+
2H2O
阳极：
阴极：
4H2O
+
4e-
=
2H2↑+
4OH-
2H2O
===
2H2↑+
O2
↑
电解
溶液pH变化
，
欲恢复原样可加入
，
H2O
增大
电解硫酸溶液
2H2O
-
4e-
=
O2↑+
4H+
阳极：
阴极：
2H2O
===
2H2↑+
O2
↑
电解
溶液pH变化
，
欲恢复原样可加入
，
H2O
减小
4H+
+
4e-
=
2H2↑
电解硫酸钠溶液
阳极：
阴极：
4H+
+
4e-
=
2H2↑
4OH-
-
4e-
=
O2↑+
2H2O
2H2O
===
2H2↑+
O2
↑
电解
溶液pH变化
，
欲恢复原样可加入
，
H2O
不变
画图：在一块铁片上镀一层锌
并写出电极反应方程式：
阳极：
阴极：
Zn2+
+
2e-
=
Zn
Zn
-
2e-
=
Zn2+
镀件（铁片）做
，
镀层金属（锌）做
，
做电解质溶液。
Zn
ZnSO4溶液
Fe
阴极
阳极
镀层金属盐溶液
⑴、以石墨为电极电解饱和食盐水
总反应：2Cl-+2H2O===2OH-+H2↑+Cl2↑
通电
5、电解原理的应用
阳离子交换膜的作用
只允许阳离子通过
(1)防止Cl2和H2混合而引起爆炸；
(2)避免Cl2与NaOH反应生成NaClO，
影响NaOH的产量和纯度；
(3)避免Cl-近入阴极区导致制得的NaOH不纯。
家庭消毒水的制备
饱和食盐水
⑵电镀
装置(以铜上镀银为例)
结果：“一多一少一不变”
阴极——镀件
阳极——镀层金属
电镀液——含有镀层金属离子的溶液
阳极：
2Ag—2e-
=
2Ag+
阴极：
2Ag++
2e-
=2Ag
⑶铜的电解精炼：
粗铜
含杂质(Zn
Fe
Ni
Ag
Au
等)
阳极：
Zn
-
2e-
=
Zn2+
Fe
-
2e-
=Fe2+
Ni
-
2e-
=
Ni2+
Cu
-
2e-
=
Cu2+
Zn
Fe
Ni
CuAg
Au
阴极:
Cu2+
+
2e-
=
Cu
阳极泥
硫酸铜溶液
阳极-粗铜，阴极-纯铜
结果：“一多一少一基本不变”
2NaCl(熔融)
===
2Na
+
Cl2↑
电解熔融氯化钠
2Na++2e-
=
2Na
2Cl-
-
2e-
=
Cl2↑
电解
2Al2O3(熔融)
===
4Al
+
3O2↑
电解熔融氧化铝
电解
4Al3+
+
12e-
=
4Al
6O2-
-
12e-
=
3O2↑
⑷工业上制金属铝、钠
阴极：
阳极：
阴极：
阳极：
铁的腐蚀
化学腐蚀
电化腐蚀
吸氧腐蚀
析氢腐蚀
（主）
（主）
（次）
6、金属的腐蚀和防护：
吸氧腐蚀
析氢腐蚀
负极
正极
2Fe
–
4e-
=
2Fe2+
O2
+
4e-
+
2H2O
=
4OH-
负极
Fe
–
2e-
=
Fe2+
正极
2H+
+
2e-
=
H2↑
⑴改变金属的内部结构，制成合金，增强抗腐蚀能力，如不锈钢。
⑵表面覆盖保护层，是金属和周围物质隔离开，如电镀、涂漆等。
⑶电化学保护法
活泼金属保护法，连接一块更活泼的金属
外加直流电源保护法，被保护的金属与电源负极相连
①牺牲阳极保护法：
②外加电源的阴极保护法：