高中人教版化学选修四课件：4-3-2电解原理的应用

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提示： (1)× 原电池放电是将化学能转化为电能，电解池是将电能转化为化学能，二者是一个相反的过程，但 反应条件不同，且不是同时进行的，故不属于可逆反应。 (2)√ 原电池的负极和电解池的阳极都是失去电子发生氧化反应。 (3)× 电解池的两极是阴极和阳极，溶液中的阳离子向阴极移动。 (4)× 在阴极， H＋放电生成 H2， OH－剩余使溶液显碱性，故阴极能使酚酞溶液变红。 (5)√ 在铁上镀铜，阳极铜溶解，阴极铜析出，电镀液的浓度保持不变。 (6)× 电解精炼铜时阳极的粗铜中含有比铜活泼的金属，当它们失去电子时，阴极上也有铜析出，故溶 液中的铜离子减少，电解液浓度降低。
知识点二 电镀 1.定义 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 的方法。 2.电镀池的构成 (1)实例(往铁件上镀铜) ①阴极材料： Fe ②阳极材料： Cu ，电极反应式：Cu2＋＋2e－ ===Cu； ，电极反应式：Cu－2e－ ===Cu2＋；
③电解质溶液： CuSO4 溶液。 (2)电镀的目的主要是增强金属 抗腐蚀能力，增强美观和表面硬度。
电解 化学方程式： 2NaCl＋2H2O=====2NaOH＋Cl2↑＋ H2↑ 。 电解 2Cl ＋2H2O=====2OH－＋ Cl2↑＋ H2↑
－
离子方程式：
。
[想一想 ] 用惰性电极电解含有酚酞的饱和 NaCl 溶液，如何通过实验现象判断阴、阳两极？ 提示： 电极附近变红的一极为电解池的阴极， 另一极为阳极， 原因是 H＋在阴极上放电(2H 甲
； ；
电解 总反应： 2NaCl(熔融 )=====2Na＋Cl2↑
。
[判一判 ] (1)原电池放电和电解池充电互为可逆反应。( ) )
(2)原电池的负极和电解池的阳极都发生氧化反应。 ( (3)电解池中阳离子向正极移动。( )
(4)惰性电极电解饱和食盐水时，能使酚酞溶液变红的是阳极。( (5)在铁上镀铜时，电镀液 CuSO4 的浓度保持不变。( (6)电解精炼铜时，电解液的浓度保持不变。( ) )
2．电镀 (1)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。 阳极：镀层金属，电极本身反应 (2)电镀阴极：待镀金属制品 电镀液：含有镀层金属离子的溶液 阳极：粗铜 (3)铜的精炼阴极：纯铜 电解质溶液：含有Cu2
＋
＋2e－ ===H2↑ )，破坏了水的电离平衡，使此极附近 c(OH－ )>c(H＋ )，而碱会使酚
酞变红 乙 有黄绿色气体产生的一极为电解池的阳极，电极反应式为 2Cl－－2e －===Cl2↑；有 无色无味气体产生的一极为电解池的阴极，电极反应式为 2H＋＋2e－ ===H2↑
丙 能产生使湿润的 KI 淀粉试纸变蓝的气体的一极为电解池的阳极，另一极为阴极
知识点四 电冶金 1.金属冶炼的本质 使矿石中的金属离子获得电子，从它们的化合物中 还原 出来。如 Mn＋＋ ne－ ===M。 2.电冶金 电解是最强有力的氧化还原手段，适用于一些 活泼金属 单质的制取，如冶炼钠、镁、铝等活泼金属。 3.电解熔融的氯化钠
－ － 2Cl － 2e ===Cl2↑ 阳极反应： 2Na＋＋2e－ ===2Na 阴极反应：
02 课堂导学探究
要点 电解原理的应用
1．电解饱和食盐水 电解饱和食盐水，就是由外接直流电源、两个惰性电极(一般用石墨棒)，NaCl 饱和溶液作电解质溶液， 线路闭合后形成电解池，溶液中的 Cl－、OH－移向阳极，Cl－离子放电能力强，失去电子产生 Cl2，溶液中 H＋、 Na＋移向阴极，H＋离子放电能力强，得到电子产生 H2，由于 H＋是 H2O 电离出来的，因而导致阴极附近 OH－ 离子浓度增大，故电解饱和氯化钠溶液，阴极产物是 H2 和 NaOH，阳极区产生的是 Cl2，电解的总反应方程 电解 式为 2NaCl＋2H2O=====Cl2↑＋ H2↑＋2NaOH。
4．电解熔融 Al2O3 制取铝 阳极反应式：6O2－－12e － ===3O2↑； 电解 融 )===== 4Al＋3O2↑。 冰晶石 阴极反应式：4Al3＋＋12e－ ===4Al; 总反应式为：2Al2O3(熔
01 课前预习导学
知识点一 电解饱和食盐水 1.装置
2．原理 (1)电极反应 阳极：发生氧化反应、电极反应式为 2Cl－－2e－ ===Cl2↑ 。 阴极：发生还原反应，电极反应式为 2H＋＋2e－ ===H2↑ 。 (2)总反应式
其中阳离子得电子能力由强到弱的顺序为④①③②，阴离子失电子能力由强到弱的顺序为⑤⑥⑦⑧。
探新知 电解 1．电解饱和食盐水的化学方程式为 2NaCl＋ 2H2O=====2NaOH＋ H2↑＋Cl2↑，离子方程式为 2Cl－＋ 电解 2H2O=====Cl2↑＋ H2↑＋2OH－。 2．电镀时把待镀的金属制品作阴极，镀层金属作阳极，用含镀层金属离子的溶液作电镀液，电镀时，镀 层金属离子浓度保持不变。 3．电解精炼铜时，用纯铜作阴极、粗铜作阳极，用 CuSO4 溶液作电解液，精炼过程中，Cu2＋的浓度逐 渐减小。
[想一想 ] 如何在 Fe 片上镀一层铜？ 提示： 甲 将铁片浸入 CuSO4 溶液中，可在 Fe 片上覆盖一薄层铜，反应方 程式为 Fe＋CuSO4===Cu＋FeSO4 乙 用 Fe 片作阴极，铜片作阳极，CuSO4 溶液作电解质溶液，形成 电镀池，可在铁片上镀一层铜
知识点三 电解精炼铜
[议一议 ] 电解精炼铜时，粗铜中的杂质 (如 Zn、Fe、 Au 等 )到哪里去了？ 提示：粗铜中的 Zn、 Fe 比 Cu 先失电子转变为 Zn2＋、 Fe2＋ 进入电解质溶液中；而比 Cu 不活泼的 Au 不 失电子，在 Cu 大量消耗时， Au 从粗铜板上脱落在阳极区形成阳极泥。
第四章
电化学基础
第三节 电解池 第二课时ห้องสมุดไป่ตู้电解原理的应用
温旧知 1．电离：电解质在水溶液里或熔融状态下，离解出自由移动离子的过程。 2．通电条件下，阳离子向电解池的阴极定向运动，并在电极上发生还原反应；阴离子向电解池的阳极定 向运动，并在电极(惰性 )上发生氧化反应。
－ 3．今有下列八种离子：①Fe3＋、② H＋、③Cu2＋、④ Ag＋、⑤ I－、⑥Cl－、⑦OH－、⑧SO2 4 。