资源简介

(共21张PPT)
专题1 化学反应与能量变化
第二单元化学能与电能的转化
04
电解池的工作原理
精微电化学加工技术
电解原理
在工业生产和日常生活中，人们常常需要通过电解的方法使许多不能自发进行的反应顺利进行，
电解过程中电能转化为化学能。
电解原理
电能转化为化学能的装置。
电解池
与直流电源负极相连
与直流电源正极相连
电解质溶液或熔融电解质
①具有直流电源
②两个电极(阴极、阳极)
③电解质溶液或熔融电解质
④形成闭合回路
电解池的构成条件
电解原理
Na＋、Cl－做无规则(或自由)运动
电解熔融氯化钠
通电前
通电后
Na＋移向阴极
Cl－移向阳极
电解原理
2Cl－－2e－===Cl2↑
发生 反应
电解熔融氯化钠
2Na＋＋2e－===2Na
发生 反应
阴极：
阳极：
还原
氧化
电解原理
2NaCl(熔融)
通电
2Na + Cl2↑
工业制金属钠
总反应：
电解熔融氯化钠装置示意图
NaCl进口
NaCl
(熔融)
Cl2出口
Na
(液态)
Na出口
阴极
阴极
阳极
电解原理
电解池工作原理
示意图
电解质溶液或熔融电解质
阳离子移向电解池的阴极；
阴离子移向电解池的阳极。
阴极：
阳极：
发生还原反应
发生氧化反应
电子流向：
从电源负极流向电解池的阴极，从电解池的阳极流向电源的正极。
离子流向：
电解原理
电解CuCl2溶液
电解原理
电解CuCl2溶液
微观
通电前：
CuCl2 == Cu2+ + 2Cl-
H2O H+ + OH-
电解原理
电解CuCl2溶液
通电前：
CuCl2 == Cu2+ + 2Cl-
H2O H+ + OH-
向阴极迁移
向阳极迁移
通电时：
电解原理
电解CuCl2溶液
通电前：
CuCl2 == Cu2+ + 2Cl-
H2O H+ + OH-
向阴极迁移
向阳极迁移
通电时：
氧化反应
放电顺序
Cl- ＞ OH-
还原反应
Cu2＋ ＞H+
放电顺序
2Cl－－2e－==Cl2↑
Cu2＋＋2e－==Cu
电解原理
电极反应规律
阴极
无论是惰性电极还是活泼电极都不参与电极反应，发生反应的是溶液中的阳离子。
阳离子放电顺序：
Ag＋>Cu2＋>H＋>Pb2＋>Fe2＋>Zn2＋……
氧化性：
阴极发生还原反应
Ag＋>Cu2＋>H＋>Pb2＋>Fe2＋>Zn2＋……
电解原理
电极反应规律
阳极
溶液中还原性强的阴离子失去电子被氧化，或者电极材料本身失去电子被氧化而溶入溶液中。
其放电顺序：
活泼金属阳极>S2－>I－>Cl－>OH－>含氧酸根。
还原性：
阳极发生氧化反应
活泼金属阳极>S2－>I－>Cl－>OH－>含氧酸根。
电解原理
用惰性电极电解酸、碱、盐溶液
电解质 H2SO4 NaOH Na2SO4
溶液中离子
离子放电顺序
阳极反应式
阴极反应式
pH变化
复原加入物质
H＋ 、OH－、SO42-
H＋ 、OH－、Na+
Na+ 、SO42- 、H＋ 、OH－
OH－>SO42-
H＋>Na+
OH－>SO42-
H＋>Na+
4OH－－4e－===O2↑＋2H2O
4H＋＋4e－===2H2↑
减小
增大
不变
加入H2O
1、电解水型
电解原理
用惰性电极电解酸、碱、盐溶液
电解质 HCl CuCl2
溶液中离子
离子放电顺序
阳极反应式
阴极反应式
pH变化 ——
复原加入物质
H＋ 、Cl- 、OH－
Cu2+ 、Cl- 、H＋ 、OH－
Cl- > OH－
Cu2+>H＋
2Cl－－2e－===Cl2↑
2H＋＋2e－===H2↑
增大
加入HCl
2、电解电解质型
Cl- > OH－
Cu2+＋2e－===Cu
加入CuCl2
电解原理
用惰性电极电解酸、碱、盐溶液
电解质 NaCl CuSO4
溶液中离子
离子放电顺序
阳极反应式
阴极反应式
pH变化
复原加入物质
Na+ 、Cl- 、H＋ 、OH－
Cu2+ 、SO42- 、H＋ 、OH－
Cl- > OH－
Cu2+>H＋
2Cl－－2e－===Cl2↑
2H＋＋2e－===H2↑
增大
加入HCl
3、电解质和水都发生电解型
Cu2+＋2e－===Cu
加入CuO或CuCO3
H＋>Na+
OH－>SO42-
4OH－－4e－===O2↑＋2H2O
减小
强化巩固
从H＋、Cu2＋、Na＋、SO42- 、Cl－5种离子中两两恰当的组成电解质，按下列要求进行电解：
(1)以碳棒为电极，电解过程中电解质质量减少，水量不变，则采用的电解质是____________。若要恢复到电解前的状态，应加入的物质是____________。
(2)以碳棒为电极，电解过程中电解质质量不变，水量减少，则采用的电解质是_________________。若要恢复到电解前的状态，应加入的物质是__________。
(3)以碳棒为阳极，铁棒为阴极，电解过程中电解质和水量都减少，则电解质是___________________。若要恢复到电解前的状态，应加入的物质是_________________。
CuO(或CuCO3)、HCl
HCl、CuCl2
HCl、CuCl2
Na2SO4、H2SO4
H2O
CuSO4、NaCl　
延时符
课堂小结
课堂练习
D
1、以石墨为电极，电解KI溶液(其中含有少量酚酞和淀粉)。下列说法错误的是(　　)
A．阴极附近溶液呈红色
B．阴极逸出气体
C．阳极附近溶液呈蓝色
D．溶液的pH变小
课堂练习
B
2、用惰性电极电解稀H2SO4、Cu(NO3)2、NaCl的混合液，最初一段时间阴极和阳极上析出的物质分别是(　　)
A．H2和Cl2
B．Cu和Cl2
C．H2和O2
D．Cu和O2

展开更多......

收起↑