浙江省温州第十二中学高中化学选修4：电解原理课件

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电解CuCl2溶液示意图
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电解原理图解
直流电源 负极 I 电极 e 电源 正极 e I
（析出Cu） 阴极 Cu2+
阳极 （放出Cl2↑） Cl–
电解质
H+
OH–
H+ + OH－
CuCl2 ＝ Cu2++2Cl– H2O
电极反应 阴极（Cu2+、H+）： Cu2+ + 2e ＝ Cu （还原反应）
阳极： Cu-2e= Cu2+
阴极：Cu2++2e=Cu
阳极的铜（镀层金属）不断减少，阴极表面的 铜（镀件）不断增加，减少的铜和增加的铜量 相等。电解质溶液中的CuSO4量保持不变。
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需注意的几个问题：
（1）阳极：镀层金属。阴极：待镀的金属制品。 电镀液：用含有镀层金属离子的溶液。 （2）阴极：必须可以导电，且表面洁净、光滑
+
-
精铜 CuSO4
（2）精铜做阴极：Cu2++2e-=Cu
（3）阳极上比铜不活泼的金属成为杂质，沉 淀于阳极底部，成为阳极泥，可作为提炼金、 银等贵金属的原料。电解质溶液中的CuSO4浓 度基本保持不变。
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2、电镀：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。
[演示]在铁片表面镀铜的实验
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本节要点
(第一课时）
一、电解 1、电解原理 2、电解池 3、离子的放电顺序 4、电解方程式的书写
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1、金属的精制----铜的电解精炼
（1）粗铜做阳极：比铜 （包括铜）活泼的金属失e-， 粗铜 如：Cu-2e-=Cu2+ Zn-2e-=Zn2+ Ni-2e-=Ni2+
阳极（ Cl– 、 OH– ） : 2Cl－－2e ＝Cl2↑ （氧化反应） 总反应: Cu2+ + 2Cl－ 电解 Cu +Cl ↑
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CuCl2 电解 Cu +Cl2↑ （氧化还原反应） 4
1、电解原理——
在外加直流电源的作用下，电解质的阴阳离子在阴阳 两极发生氧化还原反应的过程，叫电解。 明 确 ⑴、 电流是发生氧化—还原反应的根源、动力。 ⑵、 阴阳离子在做定向运动导电的同时，也就在两极 发生了氧化还原反应，生成了新物质；（电解质 电解的过程，即电解质导电的过程。） 而金属导电是由自由电子的定向运动形成，无反 应发生，无新物质生成，两者有本质区别。 (3)、 电解时，电解质必须在溶液或熔融状态，且必须 在直流电的作用下进行。
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思考
• 1、电解与电离的区别？ • 2、原电池、电解池、电镀池的 区别？
阳极： 4OH－ －4e＝O2↑+2H2O ③、最后使得失数相等，两极半反应相加得总方程式；
2Cu2+ +
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2H2O
电解
O2↑＋4 H+ ＋2Cu
（电解离子方程式）
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练 习
写出用电极电解下列溶液的电极反应式和电解方程式 ： （1） HI （2） H2SO4 （3） NaOH （4） （5） 熔融 NaCl Na2SO4 溶液
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4、电解方程式的书写：
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 ①、首先分析、比较出阴阳极的放电离子：
H+ CuSO4 ＝ Cu2++ SO4 2－ 阴极： H2O H++OH－ OH－ 阳极：
＜
＞
Cu2+ SO4 2－
2+ ②、然后写电极反应式 ： 阴极：Cu ＋2e＝Cu
3、 离子的放电顺序
阳离子 ： 与金属活动顺序相反。即： K +、Ca2+ 、Na + 、Mg2+ 、Al3+ 、 Zn2+ 、 Fe2+ Sn2+ 、Pb2+ (H+) Cu2+ 、Fe3+ 、 Hg2+ 、 Ag+.
得e能力依次增强
阴离子 ： 除Au 、Pt外的金属做电极放电能力﹥阴离子。即： K 、Ca 、 Na… Cu 、 Hg 、 Ag ﹥S2－、I － 、 Br －、 Cl －、OH －、 NO3 －、SO4 2－ 失e 能力依次减弱
电解原理及其应用
第一节 电解原理
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实验演示4—1
①、 通电前溶液中有哪些离子？如何运动？
思考
CuCl2＝Cu2++2Cl－ 四种离子自由运动。 + － H2O H + OH ②、 通电后如何运动？ 电场作用下，阴阳离子做 定向 阴极C棒上析出红色固体, （Cu） 阳极C棒上产生黄绿色有刺激味的气体，且能 使湿的淀粉碘化钾试纸变蓝; (Cl2)
本身都不反应。
活泼电极：Fe、Cu、Ag等,做阴极本身不反应,做阳极，
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本身被氧化溶解。
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思 考
1、为什么活泼金属做阳极会被氧 化？而做阴极却不会反应？
2、为什么电解氯化铜溶液时是铜 离子、氯离子放电（即发生反应） 而不是溶液中的氢离子、氢氧根 离子？ 3、电解食盐溶液又如何？
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（3）为了使镀层均匀、美观，电镀液中镀层离 子的浓度时刻保持稳定，常制成络离子
（4） 实质：阳极参加反应的电解
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练习
• 1、设计一个电镀池使铁表面镀锌（在氢 离子浓度明显小于锌离子时，是锌离子 放电），并指出阴阳极反应式，电镀一 段时间后电极、溶液的变化情况。 • 2、将甲基橙滴入硝酸银溶液中电解，则 （ ）极先变红。（已知：甲基橙遇 酸会变红）
（6） AgNO3溶液
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小 结
电解的一般规律
⑴、无氧酸、无氧酸不活泼金属的盐溶液电解，就是其 本身的电解；如HCl、CuCl2 ⑵、含氧酸、活泼金属的含氧酸盐、可溶性强碱溶液的电 解，实质是电解水；如H2SO4、Na2SO4、NaOH
活泼金属无氧酸盐、不活泼金属含氧酸盐溶液的电解， ⑶、 就是盐和水同时电解；如NaCl、CuSO4
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2、 定义：把电能转化为化学能的装置。 电 组成： 两个电极、 电解质溶液、 直流电源 解 阳极： 池 与外电源正极相连的电极，出电子，氧化反应。
电极
阴极： 与外电源负极相连的电极，进电子，还原反应。 阴阳两极得失电子总数要相等， 所以阴阳两极上得到的新物质有一定的量的关系 惰性电极： C、Pt、Au等，不论做阴极、阳极， 电极材料