选修四第四章第三节电解池课件

第三节电解池第三节电解池第三节电解池第三节电解池思考回忆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、形成闭合回路、自发发生氧化还原反应思考回忆1、电解质是指在_____________能够导电的探究实验实验步骤如图所示，将用导线连接在一起的两根石墨碳棒插入盛有CuCl2溶液的U型管中，观察现象。实验现象结论

无明显变化没有且不能自发发生原电池反应装置不满足构成原电池的条件分析原因:CC探究实验实验步骤如图所示，将用导线连接在一起的两根石墨碳棒插【猜想】CuCl2溶液在导电（通电）时会不会发生化学反应？阴极阳极CuCl2溶液【猜想】CuCl2溶液在导电（通电）时会不会发生化学反应？选修四第四章第三节电解池课件实践探究向氯化铜溶液中通入直流电理论先行思考1：氯化铜溶液中含有哪些微粒?思考2：在通电时这些微粒各向什么区移动？思考3：猜想在通电时在阳极和阴极各会发生什么样的电极反应？产物可能是哪些？阳离子：Cu2+H+

阴离子：Cl-OH-Cu2+H+向阴极区移动；Cl-OH-向阳极区移动Cl-→Cl2↑OH-→O2↑

H2OH++OH-

CuCl2＝Cu2++2Cl-

阴极区：Cu2+→CuH+→H2↑阳极区：实践探究向氯化铜溶液中通入直流电理论先行思考1：氯化铜溶液中Cu2+－＋e-e-电子流出Cu2+运动Cl-运动Cl-oooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooCl2oooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooCl-Cl-运动电子流入Cu通电前：CuCl2=Cu2+＋2Cl-H2OH++OH-

通电后：Cu2+

、Ｈ+移向阴极：2Cl－-2e－=Cl2↑Cu2++2e－=CuCl-

、OH-移向阳极：总反应：阳极阴极H+H+OH-OH-Cu2+－＋e-e-电子流出Cu2+运动Cl-运动Cl实验探究阴极阳极电极现象电极产物电极反应反应类型

有红色物质析出。无气泡产生。

有气泡产生，该气体可使润湿的淀粉碘化钾试纸变蓝。CuCu2++2e-

=Cu还原反应Cl22Cl--2e-

=Cl2↑氧化反应CuCl2Cu+Cl2↑总反应电解实验探究阴极阳极电极电极电极反应有红色物质析－＋e-阳极阴极

构成电解池的条件是什么？(1)外接直流电源；(2)有两个电极；(3)

有电解质溶液或熔融态的电解质；(4)形成闭合回路。+Cu2+－＋Cl-Cl-H+OH-(阴极、阳极)－＋e-阳极阴极构成电解池的条件是什么？(1电子流向负极阴极阳极正极经导线－＋e-阳极阴极Cu2+－＋e-e-电子流出Cl-Cl-电子流入H+OH-经导线电子流向负极阴极阳极正极经导线－＋e-阳极阴1.电解：

使直流电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。3.构成电解池的条件：①直流电源；②电解质溶液或熔融电解质；2.电解池：电能转变为化学能的装置。一、电解原理③形成闭合回路。碳碳阴极阳极1.电解： 使直流电通过电解质溶液而在阴、阳两极引起

阳极：①与电源正极相连；②阴离子移向该极，失电子，发生氧化反应。阴极：①与电源负极相连，电子流入；②阳离子移向该极，得电子，发生还原反应。碳碳阴极阳极电极反应式：阴极：阳极：2Cl–

–2e–

＝Cl2↑Cu2+

+2e–

＝Cu还原反应氧化反应总反应：Cu2+

+2Cl–Cu+Cl2↑通电④阴、阳电极阳极：①与电源正极相连；②阴离子移向该极，失电子，发生氧电子的流向:

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。（注：电子只在外电路定向移动，不能从溶液中移动）离子定向移动的方向:

阳离子向阴极移动,阴离子向阳极移动.电子的流向:电子从外加电源的负极流出，流到电解池的阴极

与电源正极连

+电源-与电源负极连氧化反应

还原反应2Cl—2e-=Cl2阳极惰性电极阴极

Cu2++2e-=Cu

阴离子移向

CuCl2溶液阳离子移向电子流出电子流入电解的工作原理：与电源正极连+电源-与电组成：两个电极、电解质溶液、直流电源电极阳极：与外电源正极相连的电极，出电子，氧化反应。阴极：与外电源负极相连的电极，进电子，还原反应。惰性电极：C、Pt、Au、Ti等，不论做阴极、阳极，本身都不反应。活性电极：Fe、Cu、Ag等,做阴极一般本身不反应；做阳极，本身被氧化溶解。电解池电极材料组成：两个电极、电解质溶液、直流电源电极阳极：与外电源正极相电极产物反思为什么不是氧气呢？为什么不产生氢气呢？说明：得失电子的能力不同失电子能力：Cl-＞OH-得电子能力：Cu2+＞H+放电能力放电次序电极产物反思为什么不是氧气呢？为什么不产生氢气呢？说明：得失4.电解池电极反应规律

(1)阴极：得电子，还原反应

①（一般）电极本身不参加反应②一定是电解质溶液中阳离子“争”得电子(2)阳极：失电子，氧化反应

①若为金属（非惰性）电极，电极失电子②若为惰性电极，电解质溶液中阴离子“争”失电子4.电解池电极反应规律

(1)阴极：得电子，还原反应(2)离子放电顺序：

①活性材料作电极时：金属在阳极失电子被氧化成阳离子进人溶液，阴离子不容易在电极上放电。

②用惰性电极(Pt、Au、石墨、钛等)时：溶液中阴离子的放电顺序（由难到易）是：S

2->SO32->I

->Br

->Cl

->OH

->NO3->SO42-(等含氧酸根离子）>F-Ag+>Fe3+>Cu2+>H+(酸的溶液)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+（水提供）>

Al3+>Mg2+>Na+>Ca+>K+注：电镀时通过控制条件，Fe2+和Zn2+得电子的能力强于H+

无论是惰性电极还是活性电极都不参与电极反应，发生反应的是溶液中的阳离子。阳离子在阴极上放电顺序是：阳极：阴极:只在熔融状态下放电，在水溶液中永远不放电。离子放电顺序：①活性材料作电极时：金属在阳极失电实验：用惰性（石墨）电极电解熔融的氯化钠现象：

阳极：有气泡，有刺激性气味，并能使湿润的KI-淀粉试纸变蓝（Cl2)

阴极：有金属钠析出阴极阳极氯气钠熔融NaCl电解过程不仅可以在电解质溶液中进行，也可以在熔融电解质中进行。实验：用惰性（石墨）电极电解熔融的氯化钠现象：阴极：实验分析：通电前：分析熔融电解质中的离子情况

阳离子：Na+

阴离子：Cl-

做无规则运动通电后：（必须直流电）（1）确定电极名称：

阳极（接电源正极）

阴极（接电源负极）与电极材料无关

实验分析：通电前：分析熔融电解质中的离子情况通电后：（必须直（2）判断电极产物并书写电极反应:

阳离子移向阴极放电，阴离子移向阳极放电

阳极：2Cl-→Cl2↑+

2e-氧化反应

阴极：2Na++2e-→2Na

还原反应

总式：

2NaCl2Na+Cl2↑通电（2）判断电极产物并书写电极反应:2NaCl清楚离子的移动趋向比较离子的放电能力，然后根据阴极还原、阳极氧化得出电极产物e-e-e-e-e-还原反应氧化反应C阳离子明确电解质溶液中或熔融态电解质中存在的离子分析方法阴离子清楚离比较离子的放电能力，然后根据阴极还原、阳极氧化得出电极【电解原理的学习方法】1.分电极

与电源正极相连的为阳极，与电源负极相连的为阴极。2.析溶液分析溶液中存在的所有离子（水溶液中包括水的电离）、并分成阳离子组和阴离子组。3.判流向

阴离子定向移向阳极；阳离子定向移向阴极。

【电解原理的学习方法】1.分电极2.析溶液3.判流向4.定反应⑴用惰性电极电解电解质水溶液时，根据放电规律，阳离子在阴极发生还原反应，而阴离子在阳极发生氧化反应，⑵若用金铂钛以外的金属作电极时：若为阴极，则金属不参加电极反应；若为阳极则首先是点击材料失电子，电极被溶解，溶液中的阴离子不能失电子。5.先写电极式

正确书写电极式，要注意得失电子守恒和离子来自何种电解质6.在写方程式

将阴阳两极的电极反应式合并即可得总方程式，要注意条件，并用分子式表示弱电解质。4.定反应⑴用惰性电极电解电解质水溶液时，根据放电规律，阳OH－

SO4

2－例：写出用石墨做电极电解CuSO4溶液的电极反应式及总的电解方程式，方法

阴极：阳极：③、最后使得失数相等，两极半反应相加得总方程式；电解电解＞阴极：阳极：4OH－－4e＝O2↑+2H2O2Cu2+＋4e＝2CuH+Cu2+H2OH++OH－CuSO4

＝Cu2++SO4

2－①、首先分析、比较出阴阳极的放电离子：②、然后写电极反应式：2Cu＋O2↑+4H+或2CuSO4+2H2O（电解化学方程式）2Cu＋O2↑+2H2SO42Cu2++2H2O（电解离子方程式）＜OH－SO42－例：写出用石墨做电极电解电解类型举例电极反应式物质类别实例

含氧酸H2SO4可溶性强碱NaOH氢前金属含氧酸盐Na2SO4无氧酸HCl阳极：4OH--4e-=O2↑+2H2O阴极：4H++4e-=2H2↑阳极：2Cl--2e-=Cl2↑阴极：2H++2e-=H2↑氢后金属无氧酸盐CuCl2阳极：2Cl--2e-=Cl2↑阴极：Cu2++2e-=Cu氢前金属无氧酸盐NaCl阳极：2Cl--2e-=Cl2↑阴极：2H++2e-=H2↑氢后金属含氧酸盐CuSO4阳极:2Cu2++4e-=2Cu阴极：4OH--4e-=O2↑+2H2O惰性电极电解规律小结相当于电解水相当于电解溶质本身溶质和溶剂同时电解电解举例电极反应式物质类别实例

某同学在做电解水的实验时发现两极产生气泡的速率特别缓慢，（水是一种极弱的电解质，导电能力很差）你能否在不改变两电极产物的情况下，加入某种物质使其加快电解速率？课后思考某同学在做电解水的实验时发现两极课后思考电解池与原电池有哪些异同①两电极接直流电源②电解质溶液③形成闭合回路①活泼性不同的两电极②电解质溶液③形成闭合回路形成条件将电能转变成化学能的装置将化学能转变成电能的装置定义装置实例电解池原电池装置电解池与原电池有哪些异同①两电极接直流电源①活泼性不同的两电电解池与原电池有哪些异同(续)电源负极→电解池阴极电解池阳极→电源正极电子流向阳极：氧化反应，溶液中的阴离子失电子或电极金属失电子阴极：还原反应，溶液中的阳离子得电子负极：氧化反应，金属失电子正极：还原反应，溶液中的阳离子得电子电极反应阳极：与电源正极相连阴极：与电源负极相连负极：较活泼金属正极：较不活泼金属（或能导电的非金属）电极名称电解池原电池装置负极正极导线电解池与原电池有哪些异同(续)电源负极→电解池阴极电解池阳极二、电解的应用二、电解的应用电解饱和食盐水反应原理

思考:（1）电解池的两极各产生什么现象?若在两极附近均滴加酚酞试液，会有什么现象?（2）怎样初步检验两极产物的生成?（3）结合教材，分析产生这种现象的原因。

在U型管里装入饱和食盐水，用一根碳棒作阳极，一根铁棒作阴极。接通直流电源实验装置电解饱和食盐水反应原理

思考:在U型管里装入饱和食盐水

（1）在NaCl溶液中,NaCl电离出

，H2O电离出

。通电后，在电场的作用下，

向阴极移动，

向阳极移动。在阳极，由于

容易失去电子，被氧化生成

。阳极方程式：

;（2）在阴极，由于

容易得到电子被还原生成

．使H2O电离向右移动，因此阴极

浓度增大，PH

。阴极方程式：

。

2Cl--2e-=Cl22H++2e-=H2Na+、Cl-H+、OH-Cl-、OH-Cl-Cl2H+H2OH-增大Na+、H+1、氯碱工业

电解饱和食盐水以制造烧碱、氯气和氢气。2Cl--2e-=Cl22H++2e-总化学方程式：

;总离子方程式:

.(3)电解前向溶液中滴加酚酞，通电后现象为：

___________

，两极极板上都有气体产生，如何检验气体的种类？

阴极附近的溶液无色变为红色阳极:产生刺激气体使湿润KI淀粉试纸变蓝色.阴极:产生无色、无味气体总化学方程式：1.电解食盐水现象：阳极：有气泡产生，使湿润的淀粉－KI溶液变蓝阴极：有气泡产生，滴加酚酞溶液变红阳极：2Cl--2e-=Cl2↑阴极：2H++2e-=H2↑总式：2NaCl+2H2O=2NaOH+H2↑+Cl2↑(条件:通电)实验装置1.电解食盐水现象：阳极：2Cl--2e-=Cl2↑实验装(2)避免生成物H2和Cl2混合,因为:

.(1)避免Cl2接触NaOH溶液会反应,使产品不纯,反应方程式:

.第一个问题:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O混合遇火或遇强光爆炸解决方法:使用离子交换膜电解饱和食盐水必须解决两个主要问题:(1)避免Cl2接触NaOH溶液会反应,使产品不纯,第一个问（1）生产设备名称：离子交换膜电解槽阴极：碳钢阳极：钛阳离子交换膜：只允许阳离子通过(Cl－、OH－离子和气体不能通过)，把电解槽隔成阴极室和阳极室。（2）离子交换膜的作用：a、防止氢气和氯气混合；b、避免氯气和氢氧化钠反应生成，而影响氢氧化钠的产量。氯碱工业:离子交换膜法制烧碱（1）生产设备名称：离子交换膜电解槽氯碱工业:离子交换膜法制（1）生产设备名称：离子交换膜电解槽阴极：碳钢阳极：钛阳离子交换膜：只允许阳离子通过(Cl－、OH－离子和气体不能通过)，把电解槽隔成阴极室和阳极室。（2）离子交换膜的作用：a、防止氢气和氯气混合；b、避免氯气和氢氧化钠反应生成，而影响氢氧化钠的产量。氯碱工业:离子交换膜法制烧碱（1）生产设备名称：离子交换膜电解槽氯碱工业:离子交换膜法制－+Cl2Cl2Cl—H2Na+H+OH—淡盐水NaOH溶液精制饱和NaCl溶液H2O（含少量NaOH）离子交换膜

阳极金属钛网阴极碳钢网阳极室阴极室－+Cl2Cl2Cl—H2Na+H+OH—淡盐水NaOH溶液－+Cl2Cl2Cl—H2Na+H+OH—淡盐水NaOH溶液精制饱和NaCl溶液H2O（含少量NaOH）离子交换膜

阳极金属钛网阴极碳钢网阳极室阴极室－+Cl2Cl2Cl—H2Na+H+OH—淡盐水NaOH溶液提示：第二个问题：精制食盐水

由于粗盐中含有泥沙、Ca2+

、Mg2+、

Fe3+、SO42—等杂质，会在碱液中形成沉淀从而损坏离子交换膜，那么如何除去这些杂质呢？3、所有试剂只有过量才能除尽，你能设计一个合理的顺序逐一除杂吗？2、用什么试剂除去Ca2+

、Mg2+、Fe3+

、SO42—1、用什么方法除去泥沙？电解饱和食盐水必须解决两个主要问题:提示：第二个问题：精制食盐水由于粗盐中含有泥沙泥沙、Na+、Cl-、Mg2+、Ca2+、Fe3+

、SO42-Na+、Cl-、.Mg2+、Ca2+、Fe3+

、SO42-Na+、Cl-、Mg2+、Ca2+、Fe3+

、引入Ba2+

Na+、Cl-、Ca2+、Ba2+、引入OH-Na+、Cl-、CO32-、OH-Na+、Cl-沉降除泥沙略过量BaCl2

溶液除SO42-略过量Na2CO3

溶液除Ca2+.

Ba2+

略过量NaOH溶液除Fe3+,

Mg2+

适量HCl溶液调节PH除CO32-、OH-泥沙、Na+、Cl-、Mg2+、Ca2+、Fe3+、粗盐的成份：

泥沙、Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42－杂质，会与碱性物质反应产生沉淀，损坏离子交换膜精制食盐水杂质的除去过程：粗盐水

含少量Ca2+.Mg2+精制盐水粗盐的成份：精制食盐水杂质的除去过程：粗盐水含少量Ca

一般火法冶炼得到的粗铜中含有多种杂质（如锌、铁、镍、银、金等），这种粗铜的导电性远不能满足电气工业的要求，如果用以制电线，就会大大降低电线的导电能力。因此必须利用电解的方法精炼粗铜。一般火法冶炼得到的粗铜中含有多种杂质（如锌、铁、镍、银、2.铜的电解精炼

一般火法冶炼得到的粗铜中含有多种杂质（如锌、铁、镍、银、金等），这种粗铜的导电性远不能满足电气工业的要求，如果用以制电线，就会大大降低电线的导电能力。因此必须利用电解的方法精炼粗铜。粗铜含杂质(ZnFeNiAgAu等)纯铜粗铜阳极：

Zn→Zn2+＋2e-Fe→Fe2+＋2e-

Ni

→Ni2+＋2e-Cu→Cu2+＋2e-

ZnFeNiCuAgAu阴极:

Cu2++2e-→Cu阳极泥问：电解完后，CuSO4溶液的浓度有何变化？CuSO4溶液2.铜的电解精炼一般火法冶炼得到的粗铜中含有多种杂质（如3、电镀⑴、概念：应用电解原理在某些金属表面镀上一层其它金属或合金的过程。⑵、电镀池形成条件+镀件镀层金属－含镀层金属离子的盐溶液①、镀件作阴极②、镀层金属作阳极③、含镀层金属阳离子的盐溶液作电解液⑶、电镀的特点电镀液的组成及酸碱性保持不变3、电镀⑴、概念：应用电解原理在某些金属表面镀上一层⑵、电镀4、电冶金（冶炼活泼金属钠、镁、铝等）制取金属钠电解熔融状态的氯化钠。通直流电后，阳极：2Cl-

－2e-==Cl2↑阴极：2Na++2e-==2Na总反应：2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑结论：电解法是冶炼金属的一种重要方法，是最强有力的氧化还原的手段。4、电冶金（冶炼活泼金属钠、镁、铝等）制取金属钠电解熔融状态电解熔融氯化钠制钠电解熔融氯化钠制钠4、电冶金（使用电解法冶炼像钠、镁、铝等活泼金属的方法）制取金属铝电解熔融状态的氧化铝。阳极：6O2-

－12e-==3O2↑阴极：4Al3++12e-==4Al总反应：2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑冰晶石助熔剂：冰晶石（Na3AlF6

六氟合铝酸钠）阳极材料(碳)和熔融氧化铝需要定期补充思考:工业上为什么用电解熔融氧化铝的方法冶炼铝而不用AlCl3?4、电冶金（使用电解法冶炼像钠、镁、铝等活泼金属的制取金属铝冶炼铝设备图阳极C电解质烟罩熔融态铝钢壳钢导电棒阴极C耐火材料冶炼铝设备图阳极C电解质烟罩熔融态铝钢壳钢导电棒阴极C耐火材原电池、电解池、电镀池判定规律

若无外接电源，可能是原电池，然后依据原电池的形成条件分析判定，主要思路是“三看”先看电极：两极为导体且活泼性不同再看溶液：两极插入电解质溶液中后看回路：形成闭合回路或两极接触若有外接电源，两极插入电解质溶液中，则可能是电解池或电镀池。当阳极金属与电解质溶液中的金属阳离子相同，则为电镀池，其余情况为电解池。讨论：比较电解池和原电池的异同~~~~~~原电池、电解池、电镀池判定规律若无外接电源，电解池、电解精炼池、电镀池的比较电解池电解精炼池电镀池定义形成条件电极名称电极反应将电能转变成化学能的装置。应用电解原理在某些金属表面镀上一层其它金属的装置。①两电极接直流电源②电极插人电解质溶液③形成闭合回路①镀层金属接电源正极待镀金属接电源负极②电镀液须含有镀层金属的离子阳极：电源正极相连阴极：电源负极相连阳极：镀层金属；阴极：镀件阳极：氧化反应阴极：还原反应阳极：氧化反应阴极：还原反应应用电解原理将不纯的金属提纯的装置。①不纯金属接电源正极纯的金属接电源负极②电解质溶液须待提纯金属的离子阳极：不纯金属；阴极：纯金属阳极：氧化反应阴极：还原反应电解池、电解精炼池、电镀池的比较电解池电解精炼池电镀池定义形1、池型的判断有外加电源一定为电解池，无外加电源一定为原电池；多池组合时，一般含活泼金属的池为原电池，其余都是在原电池带动下的电解池。小结：一、原电池与电解池的比较及判断：3、电解池放电顺序的判断阳极放电：

1）惰性电极：则溶液中阴离子放电。

2）非惰性电极：电极材料首先失电子。阴极放电：电极材料受保护，溶液中阳离子放电。2、电极的判断原电池，看电极材料，电解池看电源的正负极。1、池型的判断有外加电源一定为电解池，无外加电源一定为原电池4、判断溶液的pH变化：先分析原溶液的酸碱性，再看电极产物。①电解水时原性质增强；②电解电解质本身时原性质减弱；③电解生成酸时酸性增强；④电解生成碱时碱性增强。4、判断溶液的pH变化：先分析原溶液的酸碱性，再看电极产物。①电极：阳极——镀层金属阴极——待镀金属制品小结：二、电解池的应用----电镀及氯碱工业待镀制品铜片硫酸铜溶液②电镀液：含有镀层金属离子的电解质溶液。③电解质溶液：溶液中CuSO4的浓度保持不变。1、电镀①电极：阳极——镀层金属阴极——待镀金属制品⒉氯碱工业原理

（离子膜法）+－精制饱和NaCl淡盐水Cl2H2NaOH溶液H2O含少量NaOHCl－Cl2H+OH－Na+Na+交换膜⒉氯碱工业原理（离子膜法）+－精小结：三、电解池及原电池的应用----金属的防护1）金属腐蚀快慢的判断①电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有防腐蚀措施的腐蚀②同一种金属的腐蚀：强电解质>弱电解质>非电解质2）金属的防护方法①改变金属内部结构②覆盖保护层③电化学保护法外加电源的阴极保护法牺牲负极的正极保护法小结：三、电解池及原电池的应用----金属的防护1）金属腐蚀小结：四、原电池电解池的应用----可充电电池阴极：正极：还原反应极→得电子极→电子流入极放电：原电池充电：电解池

负极：阳极：氧化反应极→电子流出极失电子极→氧化反应极失电子极→电子流出极→还原反应极得电子极电子流入极→小结：四、原电池电解池的应用----可充电电池阴极：正极：还第三节电解池第三节电解池第三节电解池第三节电解池思考回忆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、形成闭合回路、自发发生氧化还原反应思考回忆1、电解质是指在_____________能够导电的探究实验实验步骤如图所示，将用导线连接在一起的两根石墨碳棒插入盛有CuCl2溶液的U型管中，观察现象。实验现象结论

无明显变化没有且不能自发发生原电池反应装置不满足构成原电池的条件分析原因:CC探究实验实验步骤如图所示，将用导线连接在一起的两根石墨碳棒插【猜想】CuCl2溶液在导电（通电）时会不会发生化学反应？阴极阳极CuCl2溶液【猜想】CuCl2溶液在导电（通电）时会不会发生化学反应？选修四第四章第三节电解池课件实践探究向氯化铜溶液中通入直流电理论先行思考1：氯化铜溶液中含有哪些微粒?思考2：在通电时这些微粒各向什么区移动？思考3：猜想在通电时在阳极和阴极各会发生什么样的电极反应？产物可能是哪些？阳离子：Cu2+H+

阴离子：Cl-OH-Cu2+H+向阴极区移动；Cl-OH-向阳极区移动Cl-→Cl2↑OH-→O2↑

H2OH++OH-

CuCl2＝Cu2++2Cl-

阴极区：Cu2+→CuH+→H2↑阳极区：实践探究向氯化铜溶液中通入直流电理论先行思考1：氯化铜溶液中Cu2+－＋e-e-电子流出Cu2+运动Cl-运动Cl-oooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooCl2oooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooCl-Cl-运动电子流入Cu通电前：CuCl2=Cu2+＋2Cl-H2OH++OH-

通电后：Cu2+

、Ｈ+移向阴极：2Cl－-2e－=Cl2↑Cu2++2e－=CuCl-

、OH-移向阳极：总反应：阳极阴极H+H+OH-OH-Cu2+－＋e-e-电子流出Cu2+运动Cl-运动Cl实验探究阴极阳极电极现象电极产物电极反应反应类型

有红色物质析出。无气泡产生。

有气泡产生，该气体可使润湿的淀粉碘化钾试纸变蓝。CuCu2++2e-

=Cu还原反应Cl22Cl--2e-

=Cl2↑氧化反应CuCl2Cu+Cl2↑总反应电解实验探究阴极阳极电极电极电极反应有红色物质析－＋e-阳极阴极

构成电解池的条件是什么？(1)外接直流电源；(2)有两个电极；(3)

有电解质溶液或熔融态的电解质；(4)形成闭合回路。+Cu2+－＋Cl-Cl-H+OH-(阴极、阳极)－＋e-阳极阴极构成电解池的条件是什么？(1电子流向负极阴极阳极正极经导线－＋e-阳极阴极Cu2+－＋e-e-电子流出Cl-Cl-电子流入H+OH-经导线电子流向负极阴极阳极正极经导线－＋e-阳极阴1.电解：

使直流电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。3.构成电解池的条件：①直流电源；②电解质溶液或熔融电解质；2.电解池：电能转变为化学能的装置。一、电解原理③形成闭合回路。碳碳阴极阳极1.电解： 使直流电通过电解质溶液而在阴、阳两极引起

阳极：①与电源正极相连；②阴离子移向该极，失电子，发生氧化反应。阴极：①与电源负极相连，电子流入；②阳离子移向该极，得电子，发生还原反应。碳碳阴极阳极电极反应式：阴极：阳极：2Cl–

–2e–

＝Cl2↑Cu2+

+2e–

＝Cu还原反应氧化反应总反应：Cu2+

+2Cl–Cu+Cl2↑通电④阴、阳电极阳极：①与电源正极相连；②阴离子移向该极，失电子，发生氧电子的流向:

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。（注：电子只在外电路定向移动，不能从溶液中移动）离子定向移动的方向:

阳离子向阴极移动,阴离子向阳极移动.电子的流向:电子从外加电源的负极流出，流到电解池的阴极

与电源正极连

+电源-与电源负极连氧化反应

还原反应2Cl—2e-=Cl2阳极惰性电极阴极

Cu2++2e-=Cu

阴离子移向

CuCl2溶液阳离子移向电子流出电子流入电解的工作原理：与电源正极连+电源-与电组成：两个电极、电解质溶液、直流电源电极阳极：与外电源正极相连的电极，出电子，氧化反应。阴极：与外电源负极相连的电极，进电子，还原反应。惰性电极：C、Pt、Au、Ti等，不论做阴极、阳极，本身都不反应。活性电极：Fe、Cu、Ag等,做阴极一般本身不反应；做阳极，本身被氧化溶解。电解池电极材料组成：两个电极、电解质溶液、直流电源电极阳极：与外电源正极相电极产物反思为什么不是氧气呢？为什么不产生氢气呢？说明：得失电子的能力不同失电子能力：Cl-＞OH-得电子能力：Cu2+＞H+放电能力放电次序电极产物反思为什么不是氧气呢？为什么不产生氢气呢？说明：得失4.电解池电极反应规律

(1)阴极：得电子，还原反应

①（一般）电极本身不参加反应②一定是电解质溶液中阳离子“争”得电子(2)阳极：失电子，氧化反应

①若为金属（非惰性）电极，电极失电子②若为惰性电极，电解质溶液中阴离子“争”失电子4.电解池电极反应规律

(1)阴极：得电子，还原反应(2)离子放电顺序：

①活性材料作电极时：金属在阳极失电子被氧化成阳离子进人溶液，阴离子不容易在电极上放电。

②用惰性电极(Pt、Au、石墨、钛等)时：溶液中阴离子的放电顺序（由难到易）是：S

2->SO32->I

->Br

->Cl

->OH

->NO3->SO42-(等含氧酸根离子）>F-Ag+>Fe3+>Cu2+>H+(酸的溶液)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+（水提供）>

Al3+>Mg2+>Na+>Ca+>K+注：电镀时通过控制条件，Fe2+和Zn2+得电子的能力强于H+

无论是惰性电极还是活性电极都不参与电极反应，发生反应的是溶液中的阳离子。阳离子在阴极上放电顺序是：阳极：阴极:只在熔融状态下放电，在水溶液中永远不放电。离子放电顺序：①活性材料作电极时：金属在阳极失电实验：用惰性（石墨）电极电解熔融的氯化钠现象：

阳极：有气泡，有刺激性气味，并能使湿润的KI-淀粉试纸变蓝（Cl2)

阴极：有金属钠析出阴极阳极氯气钠熔融NaCl电解过程不仅可以在电解质溶液中进行，也可以在熔融电解质中进行。实验：用惰性（石墨）电极电解熔融的氯化钠现象：阴极：实验分析：通电前：分析熔融电解质中的离子情况

阳离子：Na+

阴离子：Cl-

做无规则运动通电后：（必须直流电）（1）确定电极名称：

阳极（接电源正极）

阴极（接电源负极）与电极材料无关

实验分析：通电前：分析熔融电解质中的离子情况通电后：（必须直（2）判断电极产物并书写电极反应:

阳离子移向阴极放电，阴离子移向阳极放电

阳极：2Cl-→Cl2↑+

2e-氧化反应

阴极：2Na++2e-→2Na

还原反应

总式：

2NaCl2Na+Cl2↑通电（2）判断电极产物并书写电极反应:2NaCl清楚离子的移动趋向比较离子的放电能力，然后根据阴极还原、阳极氧化得出电极产物e-e-e-e-e-还原反应氧化反应C阳离子明确电解质溶液中或熔融态电解质中存在的离子分析方法阴离子清楚离比较离子的放电能力，然后根据阴极还原、阳极氧化得出电极【电解原理的学习方法】1.分电极

与电源正极相连的为阳极，与电源负极相连的为阴极。2.析溶液分析溶液中存在的所有离子（水溶液中包括水的电离）、并分成阳离子组和阴离子组。3.判流向

阴离子定向移向阳极；阳离子定向移向阴极。

【电解原理的学习方法】1.分电极2.析溶液3.判流向4.定反应⑴用惰性电极电解电解质水溶液时，根据放电规律，阳离子在阴极发生还原反应，而阴离子在阳极发生氧化反应，⑵若用金铂钛以外的金属作电极时：若为阴极，则金属不参加电极反应；若为阳极则首先是点击材料失电子，电极被溶解，溶液中的阴离子不能失电子。5.先写电极式

正确书写电极式，要注意得失电子守恒和离子来自何种电解质6.在写方程式

将阴阳两极的电极反应式合并即可得总方程式，要注意条件，并用分子式表示弱电解质。4.定反应⑴用惰性电极电解电解质水溶液时，根据放电规律，阳OH－

SO4

2－例：写出用石墨做电极电解CuSO4溶液的电极反应式及总的电解方程式，方法

阴极：阳极：③、最后使得失数相等，两极半反应相加得总方程式；电解电解＞阴极：阳极：4OH－－4e＝O2↑+2H2O2Cu2+＋4e＝2CuH+Cu2+H2OH++OH－CuSO4

＝Cu2++SO4

2－①、首先分析、比较出阴阳极的放电离子：②、然后写电极反应式：2Cu＋O2↑+4H+或2CuSO4+2H2O（电解化学方程式）2Cu＋O2↑+2H2SO42Cu2++2H2O（电解离子方程式）＜OH－SO42－例：写出用石墨做电极电解电解类型举例电极反应式物质类别实例

含氧酸H2SO4可溶性强碱NaOH氢前金属含氧酸盐Na2SO4无氧酸HCl阳极：4OH--4e-=O2↑+2H2O阴极：4H++4e-=2H2↑阳极：2Cl--2e-=Cl2↑阴极：2H++2e-=H2↑氢后金属无氧酸盐CuCl2阳极：2Cl--2e-=Cl2↑阴极：Cu2++2e-=Cu氢前金属无氧酸盐NaCl阳极：2Cl--2e-=Cl2↑阴极：2H++2e-=H2↑氢后金属含氧酸盐CuSO4阳极:2Cu2++4e-=2Cu阴极：4OH--4e-=O2↑+2H2O惰性电极电解规律小结相当于电解水相当于电解溶质本身溶质和溶剂同时电解电解举例电极反应式物质类别实例

某同学在做电解水的实验时发现两极产生气泡的速率特别缓慢，（水是一种极弱的电解质，导电能力很差）你能否在不改变两电极产物的情况下，加入某种物质使其加快电解速率？课后思考某同学在做电解水的实验时发现两极课后思考电解池与原电池有哪些异同①两电极接直流电源②电解质溶液③形成闭合回路①活泼性不同的两电极②电解质溶液③形成闭合回路形成条件将电能转变成化学能的装置将化学能转变成电能的装置定义装置实例电解池原电池装置电解池与原电池有哪些异同①两电极接直流电源①活泼性不同的两电电解池与原电池有哪些异同(续)电源负极→电解池阴极电解池阳极→电源正极电子流向阳极：氧化反应，溶液中的阴离子失电子或电极金属失电子阴极：还原反应，溶液中的阳离子得电子负极：氧化反应，金属失电子正极：还原反应，溶液中的阳离子得电子电极反应阳极：与电源正极相连阴极：与电源负极相连负极：较活泼金属正极：较不活泼金属（或能导电的非金属）电极名称电解池原电池装置负极正极导线电解池与原电池有哪些异同(续)电源负极→电解池阴极电解池阳极二、电解的应用二、电解的应用电解饱和食盐水反应原理

思考:（1）电解池的两极各产生什么现象?若在两极附近均滴加酚酞试液，会有什么现象?（2）怎样初步检验两极产物的生成?（3）结合教材，分析产生这种现象的原因。

在U型管里装入饱和食盐水，用一根碳棒作阳极，一根铁棒作阴极。接通直流电源实验装置电解饱和食盐水反应原理

思考:在U型管里装入饱和食盐水

（1）在NaCl溶液中,NaCl电离出

，H2O电离出

。通电后，在电场的作用下，

向阴极移动，

向阳极移动。在阳极，由于

容易失去电子，被氧化生成

。阳极方程式：

;（2）在阴极，由于

容易得到电子被还原生成

．使H2O电离向右移动，因此阴极

浓度增大，PH

。阴极方程式：

。

2Cl--2e-=Cl22H++2e-=H2Na+、Cl-H+、OH-Cl-、OH-Cl-Cl2H+H2OH-增大Na+、H+1、氯碱工业

电解饱和食盐水以制造烧碱、氯气和氢气。2Cl--2e-=Cl22H++2e-总化学方程式：

;总离子方程式:

.(3)电解前向溶液中滴加酚酞，通电后现象为：

___________

，两极极板上都有气体产生，如何检验气体的种类？

阴极附近的溶液无色变为红色阳极:产生刺激气体使湿润KI淀粉试纸变蓝色.阴极:产生无色、无味气体总化学方程式：1.电解食盐水现象：阳极：有气泡产生，使湿润的淀粉－KI溶液变蓝阴极：有气泡产生，滴加酚酞溶液变红阳极：2Cl--2e-=Cl2↑阴极：2H++2e-=H2↑总式：2NaCl+2H2O=2NaOH+H2↑+Cl2↑(条件:通电)实验装置1.电解食盐水现象：阳极：2Cl--2e-=Cl2↑实验装(2)避免生成物H2和Cl2混合,因为:

.(1)避免Cl2接触NaOH溶液会反应,使产品不纯,反应方程式:

.第一个问题:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O混合遇火或遇强光爆炸解决方法:使用离子交换膜电解饱和食盐水必须解决两个主要问题:(1)避免Cl2接触NaOH溶液会反应,使产品不纯,第一个问（1）生产设备名称：离子交换膜电解槽阴极：碳钢阳极：钛阳离子交换膜：只允许阳离子通过(Cl－、OH－离子和气体不能通过)，把电解槽隔成阴极室和阳极室。（2）离子交换膜的作用：a、防止氢气和氯气混合；b、避免氯气和氢氧化钠反应生成，而影响氢氧化钠的产量。氯碱工业:离子交换膜法制烧碱（1）生产设备名称：离子交换膜电解槽氯碱工业:离子交换膜法制（1）生产设备名称：离子交换膜电解槽阴极：碳钢阳极：钛阳离子交换膜：只允许阳离子通过(Cl－、OH－离子和气体不能通过)，把电解槽隔成阴极室和阳极室。（2）离子交换膜的作用：a、防止氢气和氯气混合；b、避免氯气和氢氧化钠反应生成，而影响氢氧化钠的产量。氯碱工业:离子交换膜法制烧碱（1）生产设备名称：离子交换膜电解槽氯碱工业:离子交换膜法制－+Cl2Cl2Cl—H2Na+H+OH—淡盐水NaOH溶液精制饱和NaCl溶液H2O（含少量NaOH）离子交换膜

阳极金属钛网阴极碳钢网阳极室阴极室－+Cl2Cl2Cl—H2Na+H+OH—淡盐水NaOH溶液－+Cl2Cl2Cl—H2Na+H+OH—淡盐水NaOH溶液精制饱和NaCl溶液H2O（含少量NaOH）离子交换膜

阳极金属钛网阴极碳钢网阳极室阴极室－+Cl2Cl2Cl—H2Na+H+OH—淡盐水NaOH溶液提示：第二个问题：精制食盐水

由于粗盐中含有泥沙、Ca2+

、Mg2+、

Fe3+、SO42—等杂质，会在碱液中形成沉淀从而损坏离子交换膜，那么如何除去这些杂质呢？3、所有试剂只有过量才能除尽，你能设计一个合理的顺序逐一除杂吗？2、用什么试剂除去Ca2+

、Mg2+、Fe3+

、SO42—1、用什么方法除去泥沙？电解饱和食盐水必须解决两个主要问题:提示：第二个问题：精制食盐水由于粗盐中含有泥沙泥沙、Na+、Cl-、Mg2+、Ca2+、Fe3+

、SO42-Na+、Cl-、.Mg2+、Ca2+、Fe3+

、SO42-Na+、Cl-、Mg2+、Ca2+、Fe3+

、引入Ba2+

Na+、Cl-、Ca2+、Ba2+、引入OH-Na+、Cl-、CO32-、OH-Na+、Cl-沉降除泥沙略过量BaCl2

溶液除SO42-略过量Na2CO3

溶液除Ca2+.

Ba2+

略过量NaOH溶液除Fe3+,

Mg2+

适量HCl溶液调节PH除CO32-、OH-泥沙、Na+、Cl-、Mg2+、Ca2+、Fe3+、粗盐的成份：

泥沙、Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42－杂质，会与碱性物质反应产生沉淀，损坏离子交换膜精制食盐水杂质的除去过程：粗盐水

含少量Ca2+.Mg2+精制盐水粗盐的成份：精制食盐水杂质的除去过程：粗盐水含少量Ca

一般火法冶炼得到的粗铜中含有多种杂质（如锌、铁、镍、银、金等），这种粗铜的导电性远不能满足电气工业的要求，如果用以制电线，就会大大降低电线的导电能力。因此必须利用电解的方法精炼粗铜。一般火法冶炼得到的粗铜中含有多种杂质（如锌、铁、镍、银、2.铜的电解精炼

一般火法冶炼得到的粗铜中含有多种杂质（如锌、铁、镍、银、金等），这种粗铜的导电性远不能满足电气工业的要求，如果用以制电线，就会大大降低电线的导电能力。因此必须利用电解的方法精炼粗铜。粗铜含杂质(ZnFeNiAgAu等)纯铜粗铜阳极：

Zn→Zn2+＋2e-Fe→Fe2+＋2e-

Ni

→Ni2+＋2e-Cu→Cu2+＋2e-

ZnFeNiCuAgAu阴极:

Cu2++2e-→Cu阳极泥问：电解完后，CuSO4溶液的浓度有何变化？CuSO4溶液2.铜的电解精炼一般火法冶炼得到的粗铜中含有多种杂质（如3、电镀⑴、概念：应用电解原理在某