电解原理及其应用PPT课件
电解原理及其应用
⒈通电前，两只石墨电极表面有什么现象？ 实验证明，CuCl2溶液在直流电的作用下，在导电的 ⒉合上开关，电极表面有什么现象？ 同时，CuCl2本身发生了化学变化，分解为Cu和Cl ⒊关闭电源，取出阴极C棒，观察表面的现象？ 2。
一、电解：
直流电
⒈电解：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：把电能转化为化学能的装置。 借助于电流引起氧化—还原反应
3.电解池形成条件
一、电解：
C
C CuCl2溶液
C
C CuCl2溶液
C
C
CuCl2溶液
3.电解池的形成条件
①与直流电源相连的两电极
②两电极插入电解质溶液或熔化的电解质中
③形成闭合回路
4.电解质导电的实质： 电源负极→电解池阴极 电子的移动方向： 电解池阳极→电源正极
ee
--
+
e-
ee-
阳离子在 阴极 得电子， 发生 还原 反应
阴极：Cu2++2e—=Cu
溶质 和水 同时 电解
NaCl CuSO4
阳极:2Cl—-2e— = Cl2↑ 阴极：2H++2e—=H2↑+2OH阴极：2Cu2++4e—=2Cu 阳极：4OH—-4e—=O2↑+2H2O
增大 减小
小结： 电解时电极产物的判断
1.阳极产物
活性电极（Ag以前）： 电极材料失电子，被溶解 先看电极
电解
阳极：2Cl--2e-= Cl2↑;（氧化反应）
阴极：Cu2++2e-=Cu;（还原反应）
分析电解反应的一般思路：
先判断阴极、阳极，并分析阳极材料是惰性电极（铂、 金、石墨等）还是活性电极（银以及银前面的金属）。 明确溶液中的阴阳离子，不要漏掉H+和OH+
电解池的工作原理及其应用
电解池的工作原理及其应用电解池是一种利用电能使物质发生氧化还原反应并进行化学反应的装置。
它是由两个电极（阳极和阴极）和一个电解质溶液组成的。
电解质溶液通常包含可与阳离子和阴离子发生氧化还原反应的溶质。
当外部电源连接到电解池时，阳极被连接到正极，阴极被连接到负极。
在电解质溶液中，阳极会引发氧化反应，而阴极会引发还原反应。
阳极通常是一个负极性电极，它吸引阴离子，并在电解质溶液中引发氧化反应。
在氧化反应中，阴离子丧失电子，并以根据其性质而定的气体或溶液的形式释放出来。
例如，当氯化钠溶解在水中时，阳极上的氧化反应是氯离子的氧化，生成氯气气体。
阴极通常是一个正极性电极，它吸引阳离子，并在电解质溶液中引发还原反应。
在还原反应中，阳离子获取电子，并以根据其性质而定的固体、液体或气体的形式沉积下来。
例如，当铜(II)离子溶解在水中时，阴极上的还原反应是铜离子的还原，生成固体的铜金属。
电解质溶液中的阳极和阴极之间的电流通过外部电源提供的能量驱动。
在这个过程中，化学能被转化为电能。
电解质溶液中的离子传输速率和电流密度直接关系到具体化学反应的速率和效率。
电解池在许多领域中都有广泛的应用。
以下是一些常见的应用：1.金属电镀：电镀是在金属表面上涂覆一个金属层，以增加耐腐蚀性、装饰性或其他特定性能。
电解池可用于将金属阳离子溶液中的金属还原到金属固体上，形成金属电镀。
2.脱盐：在海水淡化过程中，电解池被用来去除盐分，以将海水转化为淡水。
海水中的钠离子和氯离子在阳极和阴极上发生离子交换反应，从而使海水中的盐分浓度降低。
3.电解制氢：电解池可以通过水的电解来制取氢气。
在电解过程中，水分解为氢气和氧气，氢气从阴极释放。
4.锂离子电池：锂离子电池被广泛应用于移动电子设备、电动车和储能系统中。
在充电过程中，锂离子从阳极（通常是石墨）迁移到阴极（通常是金属氧化物），在放电过程中则进行反向迁移。
这种迁移过程是通过电解池实现的。
5.电解氯碱法：电解池可以用于生产氯气、氢气和碱性溶液。
第26讲：电解原理及其应用
高三化学一轮复习精品教辅第26讲：电解原理及其应用【考纲要求】1. 判断某装置是否是电解池。
2. 理解电解原理、书写电解池工作时的电极反应式。
掌握电解前后溶液浓度和pH的变化。
3. 了解铜的电解精炼和电镀装置及原理。
4. 了解氯碱工业的反应原理。
5. 掌握有关电解的计算。
教与学方案一.电解1.定义。
2.电极判断：阳极相连，发生反应。
阴极相连，发生反应。
必记知识点：水中阴阳离子放电顺序阳极放电顺序：金属> S2-> I-> Br-> Cl-> OH->含氧酸根阴极得电子顺序：Ag+>Hg2+>Fe3+ (Fe3+ +e- = Fe2+) >Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+> Zn2+> Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+2、原电池与电解池的比较二、电解原理的应用1.氯碱工业（电解饱和食盐水）⑴电解过程中，与电源正极相连电极上所发生的化学方程式为，与电源负极相连的电极附近，溶液的pH⑵工业食盐含Ca 2+、Mg2+等杂质。
精制过程发生反应的离子方程式为：__________。
⑶如果粗盐中SO42-含量较高，必须添加钡试剂除去它，该钡试剂可以是a、Ba(OH)2b、Ba(NO3)2c、BaCl2⑷脱盐工序中利用NaOH和NaCl在溶解度上的差异，通过、冷却、(填写操作名称)除去NaCl⑸若采用无隔膜电解冷的食盐水时，Cl2与NaOH充分接触，产物仅是NaClO和H2，相应的化学方程式为。
2.电镀：利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镀件必须作极. 镀层金属必须作极.电解质溶液中必须含有金属离子。
【例2】若要在铜片上镀银，下列说法错误的是（）①将铜片接电源正极②将银片接在电源正极③在铜片上：Ag++e-=Ag④在银片上发生的反应是4OH—4e-=O2+2H2O⑤可用CuSO4溶液作电解质溶液⑥可用AgNO3溶液作电解质溶液3.电解精炼(电解精炼铜为例)阳极：阴极：【思考】电解过程中CuSO4溶液浓度如何变化？4.电解法冶炼金属（Al和Na）【例3】如图装置中，（1）当A键断开，B、C闭合时，甲为池，乙为池；（2）当A、C两键断开时，乙中铁极增重1.6g，则被氧化的铁有g；（3）将乙中两极都换成石墨，硫酸铜溶液换H2SO4后断开B、C两键，闭合A键，则甲为池，乙为池，当甲中锌极减轻6.5g时，乙中共放出气体mL（标况）。
电解池的工作原理及其应用
C
C
阳极 ： 2Cl －－ 2e－＝Cl2↑
阴极 ： Cu2+ +2e－＝ Cu
电解
总反应：CuCl2 ＝＝Cu+ Cl2↑
(2)写出以碳棒作电极电解饱和氯化钠溶液的电 极反应式及总反应
阳极 ： 2Cl －－ 2e－＝Cl2↑ 阴极 ：2H+ +2e－＝ H2 ↑
总反应：2NaCl+2H2O＝电＝解 2NaOH+ Cl2↑ + H2↑
离子的迁移方 阴离子向阳极迁移
向
阳离子向阴极迁移
发生氧化反应
的电极
阳极（接电源正极）
发生还原反应 的电极
相同点 (从原理分析
)
阴极（接电源负极） 都是氧化还原反应
原电池
化学能转化为电能 阴离子向负极迁移 阳离子向正极迁移
负极
正极
巩固提姥 高紧：
1、判断
1 电解、电离均需要通电才能实现（）×
2 电解质溶液导电过程就是电解过程(）√
3 原电池的正极和电解池的阳极均发生氧化
反应（） ×
2、用铂电极(惰性电极)进行电解，下列说法 正确的是() AD
A电解稀硫酸,在阴极和阳极分别产生氢气和 氧气
B电解氯化钠溶液,在阴极析出钠
C电解硫酸钠溶液,在阴极上和阳极上析出产 物的物质的之比是1:2 D电解氯化铜溶液,在阴极上和阳极上析出产 物的物质的之比是1:1
分析电解反应的一般思路：
明确溶液中存在哪些离子 阴阳两极附近有哪些离子 根据阳极氧化，阴极还原分析得出产物
5、电解时离子放电顺序
阴离子失去电子而阳离子得到电子的过程叫放电。
①阴极: 阳离子放电，得电子能力强先放电
人教版化学《电解池》ppt课件
3.电解:
电流通过电解质溶液而在阴阳两极上发生氧化还 原反应的过程。
电解池 把电能转化为化学能的装置。
形成条件: (1)有直流电源 (2)与电源相连的两个电极 (3)电解质溶液(或熔融的电解质) (4)形成闭合回路
电极判断
①由电解池中的电极与电源的（＋）（－） 极的连接情况直接判断。与负极连接的为电 解池的阴极，与正极连接的为电解池的阳极。
阴极：2H+ + 2e- = H2↑
总反应：2HCl
电解
===
H2↑+Cl2↑
电解CuCl2
阳极:2Cl-- 2e- = Cl2 ↑ 阴极:Cu2++2e- = Cu
电解总过反程应中：溶Cu液C的l2 =浓电=解度= C和uＰ+ＨC值l2↑如何变化？
无氧酸-----增大 溶液浓度减小，ＰＨ值 CuCl2-----减小
> Al3+>Mg2+>Na+>Ca+>K+
(2)阳极: 还原性越强,越易放电 (阳极本身或溶液中阴离 子失电子) ----与电极材料有关.若阳极为活性电极,则阳 极本身失电子溶解.若阳极为惰性电极,则溶液中阴离子 失电子.
活性电极＞S 2->I ->Br ->Cl ->OH ->含氧酸根
人教版化学选修四第四章第三节--电 解池(共 22张PP T)
人教版化学选修四第四章第三节--电 解池(共 22张PP T)
1、电解含氧酸(如:H2SO4﹑HNO3﹑H3PO4等) 活泼金属含氧酸盐(如:Na2SO4﹑KNO3等) ﹑强 碱(如:NaOH﹑KOH﹑Ca(OH)2﹑Ba(OH)2等) 实 质上是电解水.阳极产生O2，阴极产生H2
第21讲 电解原理及其运用
《第二十一讲电解原理及其运用》一、要点精讲1．电解。
电解池的装置。
构成条件是：。
2．电解反应及规律⑴阳极：①活性材料作电极时，阳极材料(金属)本身失电子被氧化成阳离子进入溶液，阴离子不容易在电极上放电；②惰性电极(Pt、Au、石墨、钛等)作电极时；溶液中阴离子的放电顺序主要是：OH－、Cl－、Br－、I－、S2－；⑵阴极：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主要和金属活泼性相反；⑶34．原电池、电解池、电镀池的比较二、典型例题【例1】用惰性电极实现电解，下列说法正确的是A．电解稀硫酸溶液，实质上是电解水，故溶液pH不变B．电解稀氢氧化钠溶液，要消耗OH－，故溶液pH减小C．电解硫酸钠溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1∶2D．电解氯化铜溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1∶1【例2】如图所示，通电后，A极上析出Ag，对该装置的有关叙述中正确的是A．P是电源的正极B．F极上发生的反应为4OH――4e－＝2H2O＋O2↑C．电解时，甲、乙、丙三池中，除了E、F两极外，其他电极均参加了反应D．通电后，甲池溶液的pH减小，而乙、丙两池溶液的pH不变【例3】如下图所示，若电解5min时铜电极质量增加2.16g，试回答：⑴电源电极X名称为_______。
⑵变化：A________,B_________, C_________。
⑶通电5min时，B中共收集224mL气体（标况），溶液体积为200mL。
（设电解前后无体积变化）则通电前CuSO4溶液的物质的量浓度为__________。
⑷若A中KCl溶液的体积也是200mL，电解后，溶液的pH是___________（设前后体积无变化）。
【例4】．电解原理在化学工业中有广泛应用。
右图表示一个电解池，装有电解液a；X、Y是两块电极板，通过导线与直流电源相连。
请回答以下问题：(04福浙理综)(1)若X、Y都是惰性电极，a是饱和NaCl溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞试液，则①电解池中X极上的电极反应式为。
原电池、电解原理及其应用
原电池工作原理
当原电池的两个电极插入电解质溶液 中时，负极上的电子通过外电路流向 正极，形成电流。
在原电池中，负极发生氧化反应，正 极发生还原反应，电子从负极流向正 极，而电流从正极流向负极。
原电池的组成
正极
发生还原反应的电极， 通常为金属氧化物或导
电聚合物。
负极
发生氧化反应的电极， 通常为金属或碳材料。
绿色生产
采用环保的生产工艺和材 料，减少电池制造过程中 的环境污染。
推动清洁能源
鼓励使用可再生能源，减 少对化石燃料的依赖，降 低碳排放。
新材料和新技术的发展
新型电极材料
研究新型的电极材料，如 纳米材料、二维材料等， 提高电极的电化学性能。
固态电解质
研发固态电解质，解决传 统液态电解质的安全问题， 提高电池的稳定性。
电解质
外电路
提供离子传输的介质， 可以是固态、液态或胶
态。
连接正负极的导电线路， 用于传输电流。
02 电解原理
电解定义
电解是指在电流的作用下，在电解液中电解质的阳离子在阴 极放电，阴离子在阳极放电，从而将电能转化为化学能的过 程。
电解是一种常用的电化学方法，广泛应用于工业生产和科学 研究中。
电解工作原理
按照电解质的种类，电解可以分为水溶液电解和 熔融盐电解。
按照电极反应的类型，电解可以分为单极电解和 多极电解。
03 原电池与电解的应用
化学电源
干电池
干电池是一种常见的化学电源，主要利用化学反应产生电流来为设备供电。常见的干电池有碱性电池和碳锌电池。
充电电池
充电电池是可以反复充电使用的电池，其内部含有电解质和离子交换剂，可以通过充电将电能转化为化学能储存起来 ，需要时再通过化学反应将化学能转化为电能。常见的充电电池有锂离子电池和镍氢电池。
高中化学 第四章 第三节 电解原理及其应用课件 新人教版选修4
分析方法
还
e- e-
原
反 应
氧
C
化
阳离子 e-
反
e-
应
阴离子
e-
明确电解质溶液 中或熔融态电解 质中存在的离子
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
【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。
1、电解质是指在水__溶_液__或_熔_融__状_态__下_能够导 电的化合物。 2、电离是指电解质在____水_溶_液_______或 ____熔_融_____状态下离解成__自_由__移_动__离_子___ 的过程。 3、原电池是_把_化__学_能__转_化_为__电_能_ 的装置 。 4、构成原电池的条件是
电 组成： 两个电极、电解质溶液、直流电源
解 池 阳极：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。
惰性电极： C、Pt、Au 、Ti等，不论做阴极、阳极，
电极材料
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。
电极产物反思
为什么不产 生氢气呢？
为什么不是 氧气呢？
说明：得失电子的能力不同
放电
失电子能力： Cl-＞OH-
能力
得电子能力： Cu2+＞ H+
放电 次序
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
高考化学二轮复习课件-电解池的原理及其应用
（1）
（2）
(2) 利用电解法可将 C2H6 转化为多种燃料，原理如图所示。铜电极为________极，该电极上生成 HCOOH 的电极反应式 为______________________________________________。
(3) 尿素 [ CO(NH2)2 ] 是目前使用量较大的一种化学氮肥，工业上利用如图所示装置 (阴、阳极均为惰性电极) 电解尿素的 碱性溶液制取氢气。 ① 该装置中阳极的总电极反应式为___________________________________________。 ② 若两极共收集到气体 22.4 L(标准状况)，则消耗的尿素为 ______ g(忽略气体的溶解)。
锂—液态多硫电池具有能量密度高、储能成本低等优点，以熔融金属锂、熔融硫和多硫化锂 [ Li2Sx( 2≤x≤8 )] 分别作
两个电极的反应物，固体 Al2O3 陶瓷(可传导 Li＋ )为电解质，其反应原理如图所示。下列说法错误的是（ D ）
A. 该电池比钠—液态多硫电池的比能量高 B. 放电时，内电路中 Li＋ 的移动方向为从 a 到 b C. Al2O3 的作用是导电、隔离电极反应物 D. 充电时，外电路中通过 0.2 mol 电子，阳极区单质硫的质量增加 3.2 g
阳极产物
正确判断电极产物
记忆
阳离子放电顺序：Ag＋＞Hg2＋＞Fe3＋＞Cu2＋＞H＋（酸）＞Pb2＋＞Fe2＋＞Zn2＋＞H＋(水)。
阴极产物
直接根据阳离子的放电顺序进行判断
电解类型 电解水
电解电解质 放氢生碱型 放氧生酸型
电解规律
电解质实质
质量守恒法分析 溶液复原物质
易错辨析
✓ 电解质溶液导电发生化学变化（
19电解原理及其应用
第四单元 电解原理及其应用本单元教材涉及电解原理及三种工业生产知识，内容为两部分：一是电解原理及其应用，介绍电解原理及电解应用的实例；二是介绍了以氯碱工业为基础的化工生产(常识性了解) 电解精炼铜和电镀铜(反应原理)。
知识结构：一、比较原电池和电解池都是在两极上发生氧化还原反应。
二、电解规律1．放电顺序：阳离子的氧化性由强到弱的顺序：Ag +>Hg 2+>Fe 3+>Cu 2+>Pb 2+>Fe 2+>Zn 2+>(H +)>Al 3+>Mg 2+>Na +>Ca 2+>K + 在电解含上述离子的溶液时，离子的氧化性越强越易在阴极得电子。
阴离子的还原性由强到弱的顺序：S 2->I ->Br ->Cl ->OH ->RO m n -(含氧酸根)>F -电极判断：阳极产物的判断，首先看电极: 如果是活泼电极（金属活动顺序在银以前），则电极材料失电子，电极被溶解，溶液中的阴离子不能失电子。
如果是惰性电极（Pt 、Au 、石墨），则要再看溶液中的离子的失电子能力，在电解含上述阴离子的溶液时，离子的还原性越强越易在阳极失电子。
2．用惰性电极电解电解质溶液的规律三.电解池、电镀池、电解精炼池的比较三池的原理都是电解四．氯碱工业1．反应原理设备：离子交换膜电解槽；阳极：钛网，阴极：碳钢网；离子交换膜：将电解槽阳极室与阴极室隔开。
原料：饱和食盐水。
电极反应：阳极（放电顺序：Cl->OH-）：2 Cl--2e-=Cl2↑阴极（放电顺序：H+>Na+）：2H++2e-=H2↑。
总反应式：2NaCl+2H2O==2NaOH+ H2↑+ Cl2↑2．食盐水的精制（1）食盐水的成分：泥沙、Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-等杂质，它们的存在会影响电解的顺利进行，也会影响到电解产物的质量，因此必须对食盐水进行精制。
电解原理
7、电解规律(用惰性电极电解时)
⑵、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
电解盐酸
阳极： 2Cl －－ 2e－＝Cl2↑
⑵OH－总是在阳极上放电，H＋总是在阳极上生成 ③ 4 OH－－4e－=2H2O＋O2↑ ④ 2H2O－4e－=4H＋＋O2↑ 电解过程中，阳极区的PH值会因OH－减少或H＋的生成而减小。
因此，电解过程中，只要有H＋或OH－放电或电解产物中有 H2或O2生成时，均会引起两极区PH值呈现不平衡性。以阴阳 两极同时生成H2和O2的电解过程的两极区PH值差异最为明显。
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。
放电 若阳极是惰性(Pt、Au、石墨)电极时，则放电顺序如下：
S2－＞I－＞Br－＞Cl－ ＞OH－＞含氧酸根离子
7、电解规律的讨论：(用惰性电极电解时)
C或Pt
C或Pt
7、电解规律(用惰性电极电解时)
⑴、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：
/
电解过程中会出现两极区的PH值差异，某些原电 池工作时也会出现两极PH值的不平衡性，当然这 与H2与O2参加电极反应有关：
原电池和电解原理及应用
第十一章电化学第一节、原电池原理及其应用以锌铜原电池为例，变换电极和电解质溶液（包括电解液把它换成AgNO3和CuNO3的混合溶液）。
正极变成石墨、铁等，电解质溶液变成酸或碱，同时，研究一下镁铝电极分别在酸碱条件下的原电池反应。
正极产物的判断，阳离子的放电顺序为Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+）。
一、原电池原理1.概念：将化学能转化为电能的装置2.本质氧化还原反应中还原剂失去电子经过导线传递给氧化剂，使氧化还原反应分别在两个电极上进行。
3.构成条件1)具有两个活泼性不同的金属电极（或一端是导电的非金属电极）。
2)具有电解质溶液3)形成闭合回路4)自发进行的氧化还原4.原电池的两极1)负极：一般是活泼性较强的金属，失去电子，发生氧化反应。
2)正极：活泼性较弱的金属或能导电的非金属，阳离子在该电极上得到电子，发生还原反应。
5.原电池电极的判断方法a)由组成原电池两极的电极材料判断。
一般是活泼的金属为负极，活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极。
b)根据电流方向或电子流动方向判断。
电流是由正极流向负极，电子流动方向是负极流向正极。
c)根据原电池里电解质溶液内离子的定向流动方向判断。
在原电池的电解质溶液内，阳离子移向的极是正极，阴离子移向的极是负极。
d)根据与原电池两极发生的变化来判断。
原电池的负极总是是电子发生氧化反应，其正极总是得电子发生还原反应。
e)根据现象判断。
溶解的一级为负极，增重或有气泡发出的一级为正极。
6.原电池电极反应式的书写技巧a)先确定原电池的正、负极，列出正、负极上的反应物质，正、负极得失电子数相等。
b)若负极反应生成的阳离子与电解质溶液中的阴离子不能共存，则该电解质溶液中的阴离子应写入负极反应式；若正极上反应物是O2，且电解质溶液为中性或碱性，则H2O必须写入正极反应式中，O2生成OH-；若电解质溶液也为酸性，则H+必须写入正极反应式中，O2生成H2O。
电解原理及其应用
Cl— Cl—
Cu2+
Cu2+
Cl—
Cl—
Cu2+、Cl— 定向运动
Cl
Cl2
Cl
Cu
Cl Cu
Cl2
Cl
Cu2+、Cl—
阴阳两极上
发生电子得失 生成Cu、Cl2
一、电解原理
1.电解定义： 使直流电通过电解质溶液而在阴、
阳两极引起 氧化复原反响的过程。
2.电解池： 电能转变为化学能的装置。 3.构成电解池的条件：
增大 增大 增大 减小 减小
减小 增大 不变 增大
H2O H2O H2O 氯化氢 氯化铜
电解质和水 生成新电 减小
解质---酸
电解质和水 生成新电 增大
解质---碱
氧化铜 氯化氢
电解过程中溶液pH的变化规律
(1).电解时，只生成H2而不生成O2，那么溶
液的pH 增大 。
(2).电解时，只生成O2而不生成H2，那么溶
例如：电解CuSO4溶液
阳极 ： 4H2O－4e- ＝ 2O2 ↑+ 4H+
阴极： 2Cu2+ + 4e－＝ 2Cu 总反应： 2CuSO4 +2H2O 电＝解 2Cu+O2↑ +2H2SO4
电解后原溶液中溶质的质量分数 减小，假设要
复原来的组成和浓度，需参加一定量金属氧化物。
H2O H2O H2O 电解质 电解质
D.1.2mol·L－1
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三、电解原理应用 电 1.氯碱工业 解 原 2.铜的电解精炼 理 的 3.电镀 应 用 4.电冶金
1.氯碱工业
现象：
阳极：有气泡产生，能 使潮湿的淀粉 －KI溶液变蓝
电解原理
电子流向 负极经外电路流向正极 负极到阴极，阳极再到正极 离子流向 阳离子移向正极，阴离子向负极 阳离子移向阴极，阴离子移向阳极 电能转化为化学能 能量转化 化学能转化为电能 原电池可作电解池的电源 相互联系
练习1
• 下列关于电解槽的叙述中不正确的是 （A） • A .与电源正极相连的是电解槽的阴极 • B .与电源负极相连的是电解槽的阴极 • C .在电解槽的阳极发生氧化反应 • D .电子从电源的负极沿导线流入电解 槽的阴极
二、电解原理的应用
1、电镀 （1）定义：利用电解原理在某些金属的表面镀 上一薄层其它金属或合金的过程。 （2）电镀池的构成 阴极—— 镀件 阳极—— 镀层金属 电镀液——含有镀层金属离子的溶液 （3）电极反应 阳极:____________________ 阴极:___________________ （4）电镀的结果:硫酸铜溶液的浓度保持 不变。
电解
4、氯碱工业 电极方程式： （1）阴极：________________________ （2）阳极：_________________________ 电解方程式： _____________________________________
课时小结：
电解池
阳极：与电源正极连接；氧化反应 阴极：与电源负极连接；还原反应 电子流向：电源负极→阴极； 阳极→电源正极
③放H2生碱型
电解活泼金属的无氧酸盐溶液，阴极H2O放H2生成碱， 阳极电解质的阴离子放电。 如：电解NaCl溶液 阳极:2Cl－－2e-＝Cl2↑ 阴极:2H＋＋ 2e- ＝H2↑ 总式:2NaCl＋2H2O====2NaOH＋ H2↑＋Cl2↑
电解
电解后生成新电解质，如电解NaCl溶液，pH_______； 增大 通入___________可以使电解质溶液复原。 HCl
原电池电解池原理及其应用
电解水制氢
通过电解水，可以将水分解成氢气和氧气。电解水制氢是一种环保和可持续的方式，可以用于替代化石燃料。 电解水的原理是将电流应用于水中，使水分子分解成氢离子和氧离子。氢气可以用作清洁能源，并且在燃烧时只产 生水蒸气。 电解水制氢在能源转型中具有重要的潜力，并且被广泛研究和应用。
电解池作为一种能源转换和储存技术，具有许多优势。 优点包括高效、可控、可再生、环保和多功能。电解池可以与多种能源源头和终端应用相匹配。 然而，电解池也存在一些局限性和限制因素。例如，成本较高、效率有限、存储容量有限等。 因此，我们需要致力于研究和创新，以克服这些挑战并推动电解池技术的进一步发展。
应用限制要的能源转换和储存技术，具有广泛的应用前景。 通过深入研究和创新，电解池技术有望实现更高效、更可靠和更环保的能源 转换方式。 我们期待电解池的发展和应用，为可持续能源领域的进一步发展做出贡献。
电解池的发展和前景
电解池技术的发展一直在不断演进，有望在未来实现更高的效率和可靠性。
当前的研究和发展重点包括改进电解池材料、提高能源转化效率、降低成本 和扩大应用领域。
未来，随着可再生能源的普及和能源存储需求的增加，电解池将扮演着重要 的角色，并为我们实现清洁能源愿景做出贡献。
电解池的优势和局限性
电解池在能源存储中的应用
电解池可以用作能源存储系统，储存通过可再生能源发电产生的多余电能。
在高峰用电时段，电解池可以将储存的能量释放出来，以平衡供需差异。这 种能源存储方式对于提高可再生能源的可靠性和可持续性非常重要。
电解池在能源领域的应用正在不断发展，为我们进一步实现清洁能源转型提 供了机遇和挑战。
原电池电解池原理及其应 用
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第四元 电解原理及其应用
第一节 电解原理
一、电解原理 三、电镀铜 五、电解水
二、铜的电解精炼 四、电解硫酸铜溶液
第二节 氯碱工业
一、电解饱和食盐水反应原理
二、离子交换膜法制烧碱
单元小结及练习讲评
第四单元 电解原理及其应用
【复习原电池】
1、原电池构成条件：
是化学能转变为 电能的装置！
两导体连接后同时浸入电解质溶液中。
（1）两个电极：
①正极：金属或其它导体，并在导体上发生还原反应；
②负极：能发生氧化反应的物质或导体； 如比正极 活泼 的金属，或氢气、甲烷等；
（2）电解质溶液：
导电作用；一般阴离子移向负极（因负极有阳离子产 生），阳离子移向正极起导电作用或在正极获得电子；
电极本身参加氧化反应：
③电解质溶液或熔融电解质；
4、电解池的工作原理：
电子从电源 负极给出
电子流回电 源正极
电子进 入电解 池的 阴极
阳离子移向阴 极而导电
阴离子移向阳 极而导电
电子从 电解池 的阳极 流出
阳离子得电子 （发生还原反应）
阴离子（或非惰性电极） 失电子（发生氧化反应）
电解原理工作示意图
阳离子得 电子发生 还原反应
原电池与电解池的比较 e
失去电子 氧化反应
负极
正极
得到电
子还原
反应
阳离子得 电子发生 还原反应
电解质溶液
阴极
－＋
e
阳极
电极材料或阴离 子失电子发生氧
化反应
电解质溶液
－e- ＋
－
阴极
Hale Waihona Puke ＋阳极Cu
e-
oooo oooo oooo oooo oooo
Cl2
oooooooooooo ooooooooooo
Ag Au
纯铜作阴极，粗铜作阳极； 单击电子流动
2、电解精炼铜原理：
①粗铜的溶解与纯铜的生成： 阳极（粗铜）：Cu －2e- = Cu2+ 阴极（纯铜）： Cu2+ + 2e- = Cu
②比铜活泼的金属：Zn.Fe.Ni只溶解，不析出； ③比铜不活泼的金属：Au.Pt.不溶解，而以单质沉积
形成阳极泥； ④电解质溶液中CuSO4的浓度基本不变；
3、电极反应及总反应：
①Cu——Zn原电池： 负极：Zn — 2e— = Zn2+ 正极：2H+ + 2e— = H2↑ 总反应式：Zn + 2H+ = Zn + H2↑
②氢气燃烧电池： 酸性条件：负极：2H2 —4e = 4H+ 正极：O2 + 4e + 4H+ = 2H2O
③氢气燃烧电池：
碱性条件：负极：2H2 —4e +4OH— = 4H2O 正极：O2 + 4e +2H2O = 4OH—
e－- ＋
纯铜
CCu u2 +
e-
C u 2+
C u 2+ C u 2+ C u 2+
H+
F e 2+
粗铜
OH-
S O 42S O 42S O 42-
CCu u2 + CCu u2 + C u 2 +
CCu u2 + CCu u2 + F e 2 +
e CCu u2 +
-
C u 2+
Fe
Ag Ag Au
负极：还原剂－e－→氧化产物 （氧化反应） 电极反应：
正极：氧化剂+e－→还原产物 （还原反应）
e
失去电子 氧化反应
负极 e-
正极
得到电
子还原
反应
电解质溶液
单击电子流动
第一节 电解原理
一、电解原理：
1、电解氯化铜溶液：
【实验4——1】电解CuCl2溶液；并检验Cl2
①装CuCl2溶液
——CuCl2晶体的溶解是电离？ 溶液中有几种离子？
（3）自发地发生氧
如Cu——Zn原电池
化还原反应： 电极本身不参加氧化反应：
如H2、O2燃烧电池
2、原电池的工作原理：
e— e— e—
负极给出电子
e—e— e— e—
正极得到电子
（发生氧化反应）
（发生还原反应）
电解质离子定向移动导电 阴离子移向负极
阳离子移向正极
（Zn）
（H+）
（H2、CH4）
（O2）
阳极（镀层金属）：Cu－2e- = Cu2+
阴极（镀件）： Cu2+ + 2e- = Cu
例 在500gCuSO4溶液中，一极为铁，一极为含杂质锌 均匀的粗铜；通电一段时间后切断电源，取出电极，
此时铁极析出7.04g铜，电解质溶液增重0.02g，求粗
铜中含锌的质量分数。 解： Cu2＋～Zn2＋ △m
1mol 1mol 1g
x
x 0.02g
∴Zn溶解为0.02mol×65g·mol－1=1.3g
溶液中Cu2＋析出0.02mol×64g·mol－1=1.28g
锌的质量
1.3g
10% 01.8 4%
分数为： 7.0g41.2g81.3g
－＋
三、电镀铜：
1、电镀铜的装置：
【实验4——2】 铜片
待镀铁 制品
镀件作阴极，镀层金属作阳极， CuSO4溶液 含镀层金属离子的电解质配成电镀液；
2、电镀铜的原理：
阴极
－＋ e
阳极
电极材料或阴离 子失电子发生氧
化反应
电解质溶液
5、放电顺序：
阴极：氧化性强的离子先得电子
金属越不活泼的对应阳离子越容易得电子；H＋(水)
阴极：Ag+>Hg2+>Cu2+>H+(水)>Pb2+>Fe2+>
阳极：还原性强的金属或离子先失电子
金属（除Pt、Au外）>S2－>I－>Br－>Cl－> OH－(水)>NO3－>SO42－>F－
②分别插入碳棒，取出观察；连接后插入溶液，
取出观察
装置图
③接通直流电源后插入，取出观察，并检验气体；
（1）实验现象及结论：
铜生成于阴极碳棒，氯气产生于阳极碳棒；
（2）电解原理：
①通电前：CuCl2 = Cu2+ + 2Cl—， Cu2+、Cl—为自由移动的离子； 如图
②通电后：Cu2+移向阴极得到电子，Cl—移向阳极
Cu2+
Cl Cl
电解氯化铜溶液实验装置
单击电子流动
Cl- Cl- Cl-
C u 2+
Cl-
C u 2+
ClC u 2+ Cl-
阴极
Ⅰ通电前
－＋
C u 2+
Cl-
ClCl- Cl-
C u 2+
Cu2+ C l -
Cl-
Ⅱ通电后
通电前后溶液里离子移动示意图
阳极
二、铜的电解精炼：
1、电解精炼铜的装置：
失去电子；
如图
③电极反应：
阳极：2Cl— － 2e— = Cl2↑（氧化反应） 阴极：Cu2+ ＋ 2e— = Cu（还原反应）
总反应式：CuCl2 电解 Cu + Cl2↑
2、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程，叫做电解。
3、构成电解池的条件：
是电能转变为化 学能的装置！ ①直流电源； 与电源负极相连的电极为阴极 ②阴、阳电极 与电源正极相连的电极为阳极