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为了使学生更好地掌握电解池的工作原理,我采用层层递进的教学思路来设计这节微课。 首先,直接从电解氯化铜溶液的实验现象入手,分析现象产生的原因,让学生在思维上形成宏观的电解池的概念模型。 接着伴随动画的演示,具体分析电解池工作时电子的流向、离子的定向移动、闭合回路的形成等知识,让学生从微观的角度理解电解池的工作原理,在思维上形成清晰的电解池概念。 最后,总结归纳电解池的工作原理及其形成条件,并通过一道练习进行巩固深化这节课的内容。
通过氯化铜溶液的电解实验介绍电解池的工作原理,并用氯化铜溶液的电解微观模拟动画进行深入分析,然后总结归纳电解池的工作原理、阴、阳极的判断方法以及电解池的构成条件,最后通过习题进行巩固本节内容。
一、电解池电解池的主要应用用于工业制纯度高的金属,是将电能转化为化学能的一个装置(构成:外加电源,电解质溶液,阴阳电极)。二、电解池中电极的放电顺序阴极:阳离子放电,得电子能力强先放电Ag+>Hg2+...
一般是惰性电极,例如石墨,铂等,还有一些特殊的还要根据电极反应来确定电极材料。
二者的区别:原电池:是把化学能变成电能的装置。电解池:是把电能变成化学能的装置。 原电池是把化学能变成电能的装置。原电池的共性:有两种活动性不同的电极;把两个电极插在电解质溶液...
固体聚合物电解质水电解池电极的优化研究
目前固体聚合物电解质(SPE)水电解池的膜电极催化层中各组分的配比普遍以全氟磺酸树脂(Nafion)与催化剂的质量百分比来表征,但是由于催化剂的堆密度不同,对于不同的催化剂如果沿用相同的质量配比会造成催化层中Nafion含量的失调,影响电极的质子与电子传导能力。研究了以Nafion与催化剂的体积比来表征电极催化层的组分配比和结构,并利用交流阻抗、循环伏安、极化曲线等电化学测试方法,对其体积比进行了最优化研究。结果表明,Nafion与阳极催化剂(Pt黑与IrO2混合物)的体积比1∶10时水电解的性能最佳。
铜电解池1.5万安直流铜母线的焊接
本文通过工程实例,介绍电解池组的阴阳两极采用大型铜母排组合焊接的制作施工技术,并对施工制作过程中铜材变形与温度等的有关特性参数的控制进行探讨。
(1)使电流通过电解质溶液或熔融的电解质而在阴、阳两极上引起还原氧化反应的过程叫做电解。
(2)把电能转变为化学能的装置叫做电解池或电解槽。
(3)当离子到达电极时,失去或获得电子,发生氧化还原反应的过程电解原理(电解池装置如图1)
阴极:与电源负极相连的电极。(得电子发生还原反应)
阳极:与电源正极相连的电极。(失电子发生氧化反应)
电解是使电流通过电解质溶液(或者是熔融的电解质)
而在阴、阳两极引起还原氧化反应的过程。
图1是电解CuCl2溶液的装置。
通电后发生反应:
阳极:
阴极:
电解过程中的能量转化(装置特点)阴极一定不参与反应 不一定是惰性电极;阳极不一定参与反应 也不一定是惰性电极
①连接直流电源
②阴阳电极 阴极:与电源负极相连为阴极
阳极:与电源正极相连为阳极
③两极处于电解质溶液或熔融电解质中
④两电极形成闭合回路
电极反应与电源的正极相连的电极称为阳极。
物质在阳极上失去电子,发生氧化反应。如图1装置中,Cl-在阳极上失去电子转化为Cl2,
与电源的负极相连的电极成为阴极。物质在阴极上得到电子,发生还原反应。如图1装置中,Cu2 在阴极是得到电子转化为Cu,阴极反应式:
在两极上有新物质生成
阳极:活泼金属—电极失电子(Au,Pt除外);
惰性电极—溶液中阴离子失电子
失电子能力:活泼金属(除Pt,Au)>S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根(NO3->SO42-)>F-
阴极:溶液中阳离子得电子能力:Ag >Hg2 >Fe3 >Cu2 >H (酸)>Pb2 >Sn2 >Fe2 >Zn2 >H (水)>Al3 >Mg2 >Na >Ca2 >K (即金属活泼性顺序表的逆向)
规律:铝前(含铝)离子不放电,氢(酸)后离子先放电,氢(酸)前铝后的离子看条件。
四类电解型的电解规律(当阳极为惰性电极时)
①电解水型(强碱,含氧酸,活泼金属的含氧酸盐),pH由溶液的酸碱性决定,溶液呈碱性则pH增大,溶液呈酸性则pH减小,溶液呈中性则pH不变。电解质溶液复原—加适量水。
②电解电解质型(无氧酸,不活泼金属的无氧酸盐),无氧酸pH变大,不活泼金属的无氧酸盐pH不变。电解质溶液复原—加适量电解质。
③放氢生碱型(活泼金属的无氧酸盐),pH变大。电解质溶液复原—加阴离子相同的酸。
④放氧生酸型(不活泼金属的含氧酸盐),pH变小。电解质溶液复原—加阳离子相同的碱或氧化物。
使在通常情况下不发生变化的物质发生氧化还原反应,得到所需的化工产品、进行电镀以及冶炼活泼的金属,在金属的保护方面也有一定的用处。
电解:使电流通过电解质溶液而在阴阳两级引起氧化还原反应的过程。
电解池:借助氧化还原反应,将电能转化为化学能的装置,如电解饱和食盐水。
阴极发生还原反应
电子从外加电源的负极流出,流到电解池的阴极,再从阳极流回电源正极。
阴极:与电源的负极相连。在阴极上发生还原反应的是溶液中的阳离子。当溶液中存在多种阳离子时,按金属活动性顺序,越不活泼的金属,其阳离子的氧化性越强,越容易被还原。在水溶液中,铝之前的金属的阳离子不可能被还原。
无氧酸是其本身的电解
含氧酸是水的电解
可溶性碱是水的电解
活泼性金属的含氧酸盐也是水的电解
活泼金属的无氧盐阴极析出氢气并伴随溶液显碱性,阳极析出非金属单质
不活泼金属的无氧盐是该盐的电解
中等活动性金属的含氧酸盐阴极析出金属,阳极得到氧气同时酸性提高
阳极出氧卤,阴极氢金属。
盐的离子都放电,离子浓度急速减;
盐的离子不放电,水耗离子浓度添。
酸根离子单放电,产物必得卤氢碱;
金属离子单放电,产物必得含氧酸。