电解池的工作原理及其应用

思考回忆1、电解质是指在_____________能够导电的化合物。2、电离是指电解质在_____________或__________状态下离解成____________的过程。3、原电池是_____________的装置。4、构成原电池的条件是水溶液或熔融状态下水溶液熔融自由移动离子把化学能转化为电能两个电极、电解质溶液或熔融态电解质、形成闭合回路、自发发生氧化还原反应电解池的工作原理及应用工业生产中分以NaCl和Al2O3为原料生产金属钠和金属铝。思考：一：是如何实现？二：为什么是用电解的方法？除了钠和铝，还有哪些用电解法得到金属？三：为什么是用MgCl2而不用MgO？为什么用Al2O3而不用AlCl3？石墨CuCl2溶液石墨阳极阴极讨论：根据电解装置图，分析构成电解池的条件直流电源阴、阳电极电解质溶液闭合回路一、电解池1、定义：把电能转化为化学能的装置2、电解池的构成(1)外加直流电源(2)与电源相连的两个电极电源正极——阳极,电源负极——阴极(3)电解质溶液或熔化的电解质(4)形成闭合回路在电解池中，电子和离子是怎样移动的？e-：电源负极→阴极阳极→电源正极离子：阳离子→阴极阴离子→阳极3、电子和离子的移动方向交流讨论图1-20（电解熔融氯化钠）结论：电解质通电前自由移动的阴、阳离子作______________运动；在外电源的作用下（直流电)，改作_________移动而导电。在导电的同时，在阳、阴两极发生氧化—还原反应，即被电解，电离是__________的前提。自由定向电解电极反应式阳极：2Cl--2e-=Cl2↑(氧化反应)阴极:2Na++2e-=2Na(还原反应)总反应：2NaCl2Na+Cl2↑电解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叫做电解。2、电解池（电解槽）：把电能转化为化学能的装置。活动与探究在CuCl2溶液中存在Cu2+、CI-、H+、OH-四种离子，在直流电的作用下，哪些离子优先在电极上发生反应电解质在水溶液中放电规律1.电解饱和食盐水.阴极阳极氢气氯气2Cl--2e-=Cl22H++2e-=H22NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑电解二、电解池的应用.总反应式：阳极:阴极:氯碱工业（离子膜法）+－精制饱和NaCl淡盐水Cl2H2NaOH溶液H2O含少量NaOHCl－Cl2H+OH－Na+阳离子交换膜电镀铜原理铜片待镀件硫酸铜溶液2.电镀.阳极:阳极：镀层金属.电镀液：含有镀层金属的电解质.阴极：待镀金属制品.Cu-2e-=Cu2+阴极:Cu2++2e-=Cu装置原电池电解池实例原理形成条电极名称电子流向电流方向电极反应能量转化应用发生氧化还原反应，从而形成电流电流通过引起氧化还原反应两个电极、电解质溶液或熔融态电解质、形成闭合回路、自发发生氧化还原反应电源、电极（惰性或非惰性）、电解质（水溶液或熔融态）由电极本身决定正极：流入电子负极：流出电子由外电源决定阳极：连电源正极阴极：连电源负极（外电路）负极→正极电源负极→阴极→阳极→电源正极（外电路）正极→负极电源正极→阳极→阴极→电源负极负极：Zn-2e-=Zn2+（氧化反应）正极：2H++2e-=H2↑（还原原应）阳极：2Cl--2e-=Cl2↑(氧化反应)阴极:Cu2++2e-=Cu(还原反应)化学能→电能电能→化学能设计电池、金属防腐氯碱工业、电镀、电冶、金属精炼铜锌原电池电解氯化铜练习分析下图，哪个是原电池，哪个是电解池。1．100mL浓度为2mol/L的盐酸跟过量的锌片反应，为加快反应速率，又不影响生成氢气的总量，可采用的方法是（）。A．加入适量的6mol/L的盐酸B．加入数滴氯化铜溶液C．加入适量蒸馏水D．加入适量的氯化钠溶液2．用石墨作电极，电解1mol/L下列物质的溶液，溶液的PH值保持不变的是（）。A．HClB．NaOHC．Na2SO4D．NaCl3．下列关于铜电极的叙述，正确的是（）。A．铜锌原电池中铜是正极B．用电解法精炼粗铜时，铜作阳极C．在镀件上电镀铜时可用金属铜作阳极D．电解稀硫酸制H2、O2时，铜作阳极石墨棒上覆盖有红色物质Cu2+＋2e-＝Cu（还原反应）有气泡，刺激性气味，湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝2Cl-－2e-=Cl2↑（氧化反应）总反应：CuCl2====Cu+Cl2↑通电电镀应用于铜的电解精练电解铜原理演示电极反应式阴极（纯铜）:Cu2++2e-=Cu(还原反应)阳极（粗铜）:Cu-2e-=Cu2+(氧化反应)Zn-2e-=Zn2+Ni-2e-=Ni2+阳极泥:相对不活泼的金属以单质的形式沉积在电解槽底,形成阳极泥3、电冶金制取金属钠电解熔融状态的氯化钠。阳极：2Cl-－2e-==Cl2↑阴极：2Na++2e-==2Na总反应：2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑通电思考交流试比较电解饱和食盐水与电解熔融氯化钠的异同(提示:比较电解质、电解装置、电极反应、电解产物）小结与电源正极相连阳极阴极与电源负极相连发生氧化反应阳离子移向阴离子移向发生还原反应1、电源、电极、电极反应关系2、电解原理的应用：氯碱工业、电镀、电冶金4.离子放电顺序.(2).阳极：若为惰性电极，则阴离子放电，放电顺序为：S2-I-Br-Cl-OH-NO3-SO42-(等含氧酸根离子)F-若为活性电极,则电极本身失去电子而放电.因为活性电极的还原性大于一切的阴离子.(3).阴极:Ag+Fe3+Cu2+H+Pb2+Sn2+Fe2+Zn2+H+Al3+Mg2+Na+Ca+K+(1).阴离子失去电子而阳离子得到电子的过程叫放电.