电解原理1[1].ppt

1、电解原理及其应用,1、原电池：,将化学能转变为电能的装置。,复习：,负极 (Zn)：Zn2eZn2+,正极 (C)： Cu2+ +2eCu,(氧化反应),(还原反应),想一想：构成原电池的条件是什么?,3、原电池电极的判断,负极：,较活泼金属，电子流出，发生氧化反应,正极：,较不活泼金属或非金属，电子流入，发 生还原反应,2、构成原电池的条件：,、具有活性不同两电极,、具有电解质溶液,、形成闭合回路,（ 4 ）、能自发进行氧化还原反应,我们已经知道，金属和电解质溶液都能导电，金属的导电过程是物理变化，电解质溶液的导电过程是否与金属的导电过程相同呢？,思考：,氯化铜溶液在电流的作用下为什么会生成

2、u和Cl2呢？,电解氯化铜溶液微观模拟,阳极：(Cl-、OH-）,阴极：(Cu2+、H+),CuCl2 Cu + Cl2,电解,2Cl- 2e- = Cl2,Cu2+ 2e- = Cu,总反应式：,（氧化反应）,（还原反应）,电解质的浓度 ，,若要使电解质溶液复原，怎么办？,加CuCl2溶液,电解CuCl2溶液 ：,变小,第四单元 电解原理及应用,第一节 电解原理,一、电解原理,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。,2、电解池：,电能转化为化学能的装置,3、形成电解池的条件,与电源相连的两个电极,、电解质溶液或熔化的 电解质,、形成闭合回路,4、电极的判断,

3、阴极：,与电源负极相连，电子流入，发生还原反应,阳极:,与电源正极相连，电子流出，发生氧化反应,阴极,阳极,5、电解池中的电子的移动方向,电源负极电解池阴极电解液中的阳离子（被还原）,电解池中阴离子（被氧化）电解池阳极电源正极,由上面分析可知：电解质溶液的导电过程必须有阴阳离子的参与，如果溶液中的离子不参加反应，电路就不能沟通，所以电解质溶液的导电过程就是电解质溶液的电解过程。,阴极：,阳离子放电（得电子）由难到易(在阴极,发生还原反应),K+ Ca2+ Na+ Mg2+ Al3+ (H+) Zn2+ Fe2+ Pb2+ (H+) Cu2+ Fe3+ Hg2+ Ag +,阴离子放电（失电子）由

4、难到易: (在阳极,发生氧化反应) F- ROmn- (含氧酸根）OH- Cl- Br- I- S2-,判断原理：氧化还原的优先原则,6、电极产物的判断（惰性电极）,阳极：,分析电解反应（用惰性电极时）的一般思路：,明确溶液中存在哪些离子,根据阳极氧化、阴极还原以及氧化性、还原性强弱判断反应的离子先后，最后分析得出产物,阴阳两极附近有哪些离子,如何书写电极反应？,7、电极反应的书写,例题1：电解CuSO4溶液 ：,总反应式：,阳极 ：,电解,CuSO4溶液电解的实质？,阴极 ：,（用惰性电极）,Cu2+ + 2e- = Cu,4OH- 4e- = O2+ 2H2O,2 Cu2+ +2H2O =

5、2Cu+O2+4H+,电解后分析PH的变化？加什么能恢复原溶液,电解水和CuSO4,例题2：电解Na2SO4溶液 ：,总反应式：,阳极 ：,电解,Na2SO4溶液电解的实质？,阴极 ：,（用惰性电极）,2H+ + 2e- = H2,4OH- 4e- = O2+ 2H2O,2H2O = 2H2+ O2,电解后分析PH的变化？过程中？,不变,123,电解水,NaCl溶液,阳极反应：,2Cl- 2e- = Cl2,阴极反应：,2H+ + 2e- =H2,总的方程式：,2NaCl + 2H2O = 2NaOH + H2+ Cl2 ,通电,结论：,用惰性电极电解活泼金属的无氧酸盐，溶质、溶剂同时消耗、,

6、电解的结果生成碱，电解后溶液的 。,例题3：电解饱和食盐水(用惰性电极),电解质复原加 。,HCl,PH增大,- - - -,- - - -,- - -,阴极,阳极,小结： 书写注意事项： 一、看电极材料； 二、看离子的放电顺序 三、写出两极上的电极反应 四、合并两个电极反应式得出电解反应总 化学反应方程式或者离子方程式（注意电子守恒）,练一练,二、电解规律的讨论：(用惰性电极电解时),、电解含氧酸、强碱溶液、活泼金属的含氧酸盐 溶液时，实质上是电解水。如电解H2SO4、HNO3 NaOH、Na2SO4等溶液时其电极反应式为：,电解后溶液中溶质的质量分数增大，若要恢复 原来的浓度，只需加入一定

7、量的水即可。,、电解无氧酸溶液(氢氟酸除外)、不活泼金属的 无氧酸盐溶液时，实质上是电解质本身被电解。 如电解盐酸、CuCl2溶液等时,电解后溶液中溶质的质量分数减小，若要恢复 原来的组成和浓度，需加入一定量的溶质(通入一 定量的HCl气体),电解盐酸,、电解不活泼金属的含氧酸盐时，电解质和水都 有一部分被电解，如电解CuSO4溶液、AgNO3溶液 等。,电解后原溶液中溶质的质量分数减小，若要恢 复原来的组成和浓度，需加入一定量金属氧化物。,电解CuSO4溶液:,、电解活泼金属的无氧酸盐溶液时，电解质和水 都有一部分被电解，如电解NaCl溶液等。,电解后原溶液中溶质的质量分数减小，若要恢 复原

8、来的组成和浓度，需通入一定量的HCl。,电解质溶液用惰性电极电解的规律,用惰性电极材料电解的过程中，溶液PH值的变化规律：,2、有H2、无O2, PH增大。（HCl）,3、有O2、无H2, PH减小。（CuSO4）,1、有H2、有O2； 若是碱PH增 大（NaOH）；,电解水型,小结1：,若是酸PH减小（H2SO4）；,若是水PH 不变,电能转化为化学能,阳极（接电源正极）,阴极（接电源负极）,阴离子向阳极迁移 阳离子向阴极迁移,化学能转化为电能,负极,正极,阴离子向负极迁移 阳离子向正极迁移,都是氧化还原反应,小结2：原电池与电解池的比较:,三、电解的应用,3.电解饱和食盐水制取氯气和烧碱,

9、1、铜的电解精炼,2、电镀铜,1、铜的电解精炼,、粗铜所含的杂质,Zn、Fe、Ni、Ag、Au等,、粗铜的精炼,以粗铜为阳极，以纯 铜为阴极， 以CuSO4溶液 为电解液进行电解,阳极： Zn 2eZn2+ Fe2eFe2+ Ni 2eNi2+ Cu2eCu2+,阴极： Cu2+ +2eCu,2、电镀铜,电镀是应用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的过程。,、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。,、电镀池形成条件,、镀件作阴极,、镀层金属作阳极,、含镀层金属阳离子 的盐溶液作电解液,2、电镀铜,镀件,不变,1.28,Zn 2eZn2+,Cu2+ +2eCu,（3）原电池的正极和电解池的阳极均发生氧化 反应（ ）,（2）电解质溶液导电过程就是电解过程( ）,1、判断 （1）电解、电离均需要通电才能实现（ ）,巩固提高：,例1：某溶液中含有两种溶质NaCl和H2SO4，它们的物质的量之比为3:1。用石墨做电极电解该混合溶液时，根据电极产物，可明显分为三个阶段。下列叙述不正确的是( ) A.阴极自始至终只析出H2 B.阳极先析出Cl2，后析出O2 C.电解最后阶段为