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1、第四章第四章 電化學(xué)基礎(chǔ)電化學(xué)基礎(chǔ)第第3 3節(jié)節(jié) 電解池電解池電解：電解：使直流電通過電解質(zhì)溶液而在陰、陽兩極引起使直流電通過電解質(zhì)溶液而在陰、陽兩極引起 氧化還原反應(yīng)的程，叫做電解。氧化還原反應(yīng)的程，叫做電解。構(gòu)成電解池的條件：構(gòu)成電解池的條件：是電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能的裝置！直流電源；直流電源；與電源與電源負(fù)極負(fù)極相連的電極為相連的電極為陰極陰極與電源與電源正極正極相連的電極為相連的電極為陽極陽極陰、陽電極陰、陽電極電解質(zhì)溶液或熔融電解質(zhì)；電解質(zhì)溶液或熔融電解質(zhì)；電解池：電解池：電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能的裝置。電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能的裝置。CC一、復(fù)習(xí)回顧：閉合回路。閉合回路。Cu2+oooooooooooo
2、oooooooo 陰極陽極CuCl2ClClooooooooooooooooooooooo電解氯化銅溶液實驗裝置e-e-單擊電子流動放電順序：放電順序：1、陰極：氧化性強的離子先得電子；、陰極：氧化性強的離子先得電子；金屬越不活潑的對應(yīng)陽離子氧化性越強，越容易得電子。金屬越不活潑的對應(yīng)陽離子氧化性越強，越容易得電子?；顫婋姌O活潑電極 S2IBrClOH(水水) 含氧酸根離子含氧酸根離子F 2、陽極：還原性強的先失去電子；、陽極：還原性強的先失去電子；Ag+Fe3+ Cu2+H+(酸酸)Pb2+Fe2+ Na+Ca 2+ K+ 電解規(guī)律：電解規(guī)律：惰性材料作電極，兩極接通直流電。1、含氧酸，可溶
3、堿，活潑金屬含氧鹽；電解實為電解水。2、無氧酸，不活潑金屬無氧鹽；電解實為自身解。3、不活潑金屬含氧鹽；電解生成相應(yīng)酸。（放氧生酸型）4、活潑金屬無氧鹽； 電解生成相應(yīng)堿。（放氫生堿型）石墨石墨 石墨石墨CuSOCuSO4 4溶液溶液 石墨石墨 石墨石墨飽和飽和NaClNaCl溶液溶液【實驗【實驗4-34-3】以惰性材料作電】以惰性材料作電極，電解滴有幾滴酚酞的飽極，電解滴有幾滴酚酞的飽和食鹽水，兩電極上的產(chǎn)物和食鹽水，兩電極上的產(chǎn)物各是什么？實驗現(xiàn)象是什么？各是什么？實驗現(xiàn)象是什么？如何檢驗陽極產(chǎn)物？如何檢驗陽極產(chǎn)物？觀察到的現(xiàn)象：觀察到的現(xiàn)象：陽極：陽極：陰極：陰極：放出有刺激性氣味的氣體
4、，放出有刺激性氣味的氣體，能使?jié)駶櫟哪苁節(jié)駶櫟腒IKI淀粉試紙變藍(lán)淀粉試紙變藍(lán)放出無色、無味氣體，附放出無色、無味氣體，附近溶液變紅近溶液變紅2Cl2e=Cl22H+2e=H22NaCl+2H2O=2NaOH+H2+Cl2電解電解石墨石墨 石墨石墨飽和飽和NaClNaCl溶液溶液二、二、1、電解原理的應(yīng)用之一：氯堿工業(yè)、電解原理的應(yīng)用之一：氯堿工業(yè)裝置如右圖：裝置如右圖： 陽極：陽極：金屬鈦網(wǎng)金屬鈦網(wǎng)(涂有鈦釕涂有鈦釕等氧化物等氧化物) 陰極：陰極：碳鋼網(wǎng)碳鋼網(wǎng)(涂有鎳涂層涂有鎳涂層) 陽離子交換膜：陽離子交換膜：只允許陽離只允許陽離子通過，阻止陰離子和氣體子通過，阻止陰離子和氣體通過。通過。
5、 陰極室產(chǎn)物：陰極室產(chǎn)物： NaOH、 H2 陽極室產(chǎn)物：陽極室產(chǎn)物： Cl2+ -精制精制飽和食鹽水飽和食鹽水水水(含少量含少量NaOH)Cl2 H2NaOH溶液溶液淡鹽水淡鹽水Na+離子交換膜法制燒堿法：離子交換膜法制燒堿法：含氯漂白劑含氯漂白劑有機合成、造紙有機合成、造紙玻璃、肥皂玻璃、肥皂紡織、印染紡織、印染有機合成有機合成氯化物合成氯化物合成農(nóng)藥農(nóng)藥金屬冶煉金屬冶煉有機合成有機合成HCl鹽酸鹽酸電解飽和食鹽水電解飽和食鹽水以氯堿工業(yè)為基礎(chǔ)的化工生產(chǎn)以氯堿工業(yè)為基礎(chǔ)的化工生產(chǎn)H2NaOH濕氯氣濕氯氣濕氫氣濕氫氣液堿液堿Cl2利用電解的原理在金屬表面上鍍上一層其它金屬或合金的過程。利用電
6、解的原理在金屬表面上鍍上一層其它金屬或合金的過程。（1 1）陽極：陽極：鍍層金屬。鍍層金屬。 陰極：陰極：待鍍的金屬制品待鍍的金屬制品 電鍍液：電鍍液：用含有鍍層金屬離子的溶液。用含有鍍層金屬離子的溶液。 電鍍過程中電鍍液的濃度保持不變電鍍過程中電鍍液的濃度保持不變（2 2）實質(zhì)：陽極參加反應(yīng)的電解）實質(zhì)：陽極參加反應(yīng)的電解（3 3）陰極必須可以導(dǎo)電，且表面潔凈、光滑）陰極必須可以導(dǎo)電，且表面潔凈、光滑（4 4）為了使鍍層均勻、美觀，電鍍液中鍍層離子的）為了使鍍層均勻、美觀，電鍍液中鍍層離子的濃度時刻保持穩(wěn)定，常制成絡(luò)離子濃度時刻保持穩(wěn)定，常制成絡(luò)離子問題：如何往鐵制鑰匙上鍍銅？問題：如何往鐵
7、制鑰匙上鍍銅？電解精煉銅原理：電解精煉銅原理：2、電極反應(yīng)式：、電極反應(yīng)式：陽極（粗銅）：陽極（粗銅）：Zn 2e- = Zn 2+ Fe 2e- = Fe 2+ Ni 2e- = Ni 2+ Cu 2e- = Cu2+ 注：比銅活潑的金屬：注：比銅活潑的金屬：Zn、Fe、Ni只溶解，不析出；只溶解，不析出；比銅不活潑的金屬：比銅不活潑的金屬：Au、Pt不溶解，而以單質(zhì)沉積不溶解，而以單質(zhì)沉積形成陽極泥；形成陽極泥；4、電解質(zhì)溶液中、電解質(zhì)溶液中CuSO4的濃度基本不變。的濃度基本不變。1、粗銅中含有哪些金屬？Zn、 Fe 、Ni、 Cu、 Ag、Au等。等。3、為什么陽極形成陽極泥？、為什么
8、陽極形成陽極泥？陰極（純銅）：陰極（純銅）： Cu2+ + 2e- = Cu兩電極接直流電源兩電極接直流電源電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液形成閉合回路形成閉合回路鍍層金屬接電源正極鍍層金屬接電源正極,待鍍金屬接電源負(fù)極待鍍金屬接電源負(fù)極電鍍液必須含有鍍層電鍍液必須含有鍍層金屬的離子金屬的離子形成形成條件條件將電能將電能 轉(zhuǎn)變成化學(xué)能的裝置轉(zhuǎn)變成化學(xué)能的裝置應(yīng)用電解原理在某些金屬表應(yīng)用電解原理在某些金屬表面鍍上一層其他金屬的裝置面鍍上一層其他金屬的裝置定義定義裝置裝置實例實例電解池電解池電鍍池電鍍池裝置裝置電源負(fù)極電源負(fù)極電解池陰極電解池陰極電解池陽極電解池陽極電源正極電源正極電子電子流向流向陽極：陽極：
9、氧化反應(yīng)，溶液氧化反應(yīng)，溶液中的陰離子失電子或電中的陰離子失電子或電極金屬失電子極金屬失電子陰極：陰極：還原反應(yīng)，溶液還原反應(yīng)，溶液中的陽離子得電子中的陽離子得電子陽極：陽極：氧化反應(yīng)，金屬氧化反應(yīng)，金屬電極失電子電極失電子陰極：陰極：還原反應(yīng)，溶液還原反應(yīng)，溶液中的陽離子得電子中的陽離子得電子電極電極反應(yīng)反應(yīng)陽極：陽極：與電源正極相連與電源正極相連陰極：陰極：與電源負(fù)極相連與電源負(fù)極相連名稱同電解池，但有限制名稱同電解池，但有限制陽極：陽極：必須是鍍層金屬必須是鍍層金屬陰極：陰極：鍍件鍍件電極電極名稱名稱電解池電解池電鍍池電鍍池裝置裝置同電解池同電解池 由于電解是最強有力的氧化還原手段，所以
10、電解由于電解是最強有力的氧化還原手段，所以電解法是冶煉金屬的一種重要的方法。對于冶煉像法是冶煉金屬的一種重要的方法。對于冶煉像Na、Ca、Mg、Al這樣活潑的金屬，電解法幾乎這樣活潑的金屬，電解法幾乎是唯一可行的工業(yè)方法。是唯一可行的工業(yè)方法。1、鈉的冶煉、鈉的冶煉 電解熔融的電解熔融的NaCl陽極：陽極：2Cl-2e-=Cl2陰極：陰極：2Na+2e-=2Na總反應(yīng)：總反應(yīng)： 2NaCl(熔融熔融)電解電解2Na+Cl22、鋁的冶煉、鋁的冶煉 電解熔融的電解熔融的Al2O3煙罩煙罩陽極陽極C電解質(zhì)電解質(zhì)熔融態(tài)鋁熔融態(tài)鋁鋼殼鋼殼鋼導(dǎo)電棒鋼導(dǎo)電棒耐火材料耐火材料陰極陰極C陰極：陰極： 4Al3+
11、12e-=4Al陽極：陽極： 6O2-12e-=3O2總反應(yīng)：總反應(yīng)： 2Al2O3(熔融熔融)電解電解4Al+3O2鋁電解槽鋁電解槽小結(jié)：電解原理的應(yīng)用：小結(jié)：電解原理的應(yīng)用：1、電解飽和食鹽水以制造燒堿、氯氣和氫氣。、電解飽和食鹽水以制造燒堿、氯氣和氫氣。2、電鍍、電鍍把待鍍的金屬制品作陰極，把鍍層金屬作陽極，用含有鍍層把待鍍的金屬制品作陰極，把鍍層金屬作陽極，用含有鍍層金屬離子的溶液作電鍍液。在直流的作用下，鍍層表面就覆金屬離子的溶液作電鍍液。在直流的作用下，鍍層表面就覆蓋一層均勻光潔而致密的鍍層。蓋一層均勻光潔而致密的鍍層。3、電冶金、電冶金制取金屬鈉制取金屬鈉電解熔融狀態(tài)的氯化鈉。電解熔融狀態(tài)的氯化鈉。通直流電后，通直流電后，陽極：陽極： 2Cl - 2e- = Cl2陰極：陰極： 2Na+ + 2e- = 2Na總反應(yīng)：總反應(yīng)：2NaCl(熔融熔融) 2Na + Cl2 通電
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