内容正文:
1.2.3电解池的工作原理
目标
1.了解电解池的工作原理
2.学会判断电解池的阴阳极
3.学会分析常见电解池的工作原理
工业上制取活泼金属钠的方法是什么,怎么操作?
课前回顾
电解熔融氯化钠
思考探究一
电解熔融氯化钠实验
阴极
阳极
e-
e-
Cl一
Cl一
Na+
Na+
熔融NaCl
实验现象:
与负极相连的阴极上有银白色固体析出;
与正极相连的阳极上有刺激性气味的黄绿色气体生成。
实验结论:
电解熔融氯化钠时,阴极析出金属钠,阳极产生了氯气。
2NaCl == 2Na + Cl2↑
电解
思考探究
电解熔融氯化钠实验
阴极
阳极
e-
e-
Cl一
Cl一
Na+
Na+
熔融NaCl
通电前:
在熔融氯化钠中存在的离子有
和 ,通电前这些离子在液体里做 。
Na+
Cl一
自由运动
通电时:
外电路电子定向移动,阳极失去电子,阴极得到电子。
往阴极移动, 往阳极移动。
在阳极, 失去电子,生成 。
在阴极, 得到电子,生成 。
Na+
Cl一
氯气
Na+
Cl一
金属钠
阴极:
2Na++2e-===2Na
阳极:
2Cl--2e-===Cl2↑
知识点一 · 电解池
1.电解的概念:
在直流电的作用下,在两电极上分别发生氧化反应和还原反应的过程叫做电解。
2.电解池:
①电解池概念:
将电能转为化学能的装置
②电解池构成条件:
直流电源
两个电极(阳极+阴极)
电解质溶液(或熔融电解质)
形成闭合回路
归纳总结
知识点二 · 电解池电极名称的判断
阴极:
2Na++2e-===2Na
阳极:
2Cl--2e-===Cl2↑
阳极 阴极
与电源的关系
反应类型
电子移动方向
电流方向
离子移动方向
放电离子
与正极相连
与负极相连
氧化反应
还原反应
电子流出
电子流入
阴离子移向阳极
阳离子移向阴极
电流流入
电流流出
电极材料/阴离子放电
阳离子放电
思考探究二
电解氯化铜溶液
思考探究
你能分析这个实验的微观原理吗?
思考探究二
电解氯化铜溶液
实验现象 实验结论
电流计指针发生偏转
与正极相连的a极上有刺激性气味的气体产生,能使湿润的淀粉碘化钾试纸 。 阳极产生了 。
与负极相连的b极上逐渐覆盖了一层 。
阴极析出 。
红色物质
变蓝且褪色
Cu
Cl2
电极材料如果是碳棒(C)或铂(Pt),它们不会发生电极反应,我们把它称为惰性电极。
b极
a极
思考探究二
电解氯化铜溶液—— 微观探秘
通电前:
CuCl2 == Cu2+ + 2Cl-
H2O H+ + OH-
通电前溶液里有Cu2+、Cl-、 H+ 和OH- 。
CuCl2溶液
思考探究二
电解氯化铜溶液—— 微观探秘
通电前:
CuCl2 == Cu2+ + 2Cl-
H2O H+ + OH-
向阴极迁移
向阳极迁移
通电时:
思考探究二
电解氯化铜溶液—— 微观探秘
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
提问
氯化铜溶液中含有Cu2+、Cl-、 H+ 和OH- ,为什么是Cu2+和Cl-反应?
知识点三 · 电解池放电规律
电解池离子的放电顺序取决于离子的氧化性、还原性的强弱。
电解CuCl2溶液
电解NaCl溶液
溶液中的电离
溶液中的离子
放电离子
H2O⇌H++OH-
NaCl=Na++Cl-
H2O⇌H++OH-
CuCl2=Cu2++2Cl-
阳离子:Na+ 、水电离的 H+
阴离子:Cl- 、水电离的OH-
阳离子:Cu2+、 水电离的H+
阴离子:Cl- 、 水电离的OH-
阴极: Cu2++2e-===Cu
阴极:2 H++2e-===H2
阳极:2Cl--2e-===Cl2↑
阳极:2Cl--2e-===Cl2↑
2 H2O +2e-===H2 +2OH-
知识点三 · 电解池放电规律
阳极:
惰性电极
活性电极
(除金、铂、C以外材料时)
金属电极失电子
还原性强的离