《电解原理及其应用》课件原创ppt--王世娟[1]

饱和NaCl溶液
电解饱和食盐水实验
观察到的现象：
石墨 石墨
放出有刺激性气味的气体， 阳极： 湿润的KI淀粉试纸变蓝
2Cl—－2e—=Cl2↑ 阴极： 放出无色、无味气体，附 近溶液变红
饱和NaCl溶液
2H++2e—=H2↑
电解
2NaCl+2H2O===2NaOH+H2↑+Cl2 ↑
以氯碱工业为基础的化工生产
我们共同走进电解这奇妙的世界吧！
Cu+H2SO4
CuSO4+H2↑
阴极
阳极
Cu
Cl2
构成电解池的条件？
电解氯化铜溶液微观模拟
一、电解原理
1．电解原理
CuCl2＝Cu2+＋2Cl-
阴极：Cu2+＋2e-＝Cu(还原反应)
阳极：2Cl- - 2e- ＝Cl2↑(氧化反应)
电解 总方程式： CuCl2 === Cu + Cl2↑
①镀层金属接电源 正极,待镀金属接电 源负极 ②电镀液必须含有 镀层金属的离子
阳极：必须是镀层金属 阴极：镀件
负极：较活泼金属（电子 阳极：与电源正极相连 流出的极） 正极：较不活泼金属、或 阴极：与电源负极相连 非金属（电子流入的极）
原电池 电极反应
电解池
电镀池
负极：氧化反应， 阳极：氧化反应，溶 阳极：氧化反应， 液中的阴离子失电子 金属电极失电子 金属失电子 或金属电极失电子 正极：还原反应， 阴极：还原反应， 溶液中的阳离子得 阴极：还原反应，溶 电镀液中的阳离子 电子或氧气得电子 液中的阳离子得电子 得电子
2+ 阴极： 2Cu + 4e = 2Cu 阳极：4OH －4e =O2 +2H2O 总方程式：2CuSO4 +2H2O =2Cu +O2 +2H2SO4
4.放氢生碱型：电解活泼金属的无氧酸盐溶液，生成氢气、碱和 非金属单质。如 NaCl、Na2S、MgBr2
只放氢,PH升;只放氧,PH降;
PH值的变化：
Cu Cu
第二课时
练习：用石墨作电极，分别电解下列溶液，完成下表
用惰性电极电解规律总结
1．分解电解质型：电解无氧酸或无氧酸的不活泼金属盐溶液时。 如：HCl、HBr、CuCl2（HF除外）
2．电解水型：电解强碱、含氧酸或含氧酸的活泼金属盐溶液。 如H2SO4、NaNO3、KOH、HF 3.放氧生酸型：电解不活泼金属的含氧酸盐溶液，生成金属、含 氧酸和氧气。如CuSO4、AgNO3
电解时电极产物的判断 1. 阴离子放电的顺序：
非惰性电极＞S2-＞I-＞Br-＞Cl-＞OH-＞ 非还原性含氧酸根离子＞F2. 阳离子的放电顺序：
Ag+＞Hg2+＞Fe3+＞Cu2+＞H+＞金属活动 顺序表中位置在H前面的金属阳离子
二、电解原理的应用——4.电冶金
• 由于电解是最强有力的氧化还原手段，所以电解 法是冶炼金属的一种重要的方法。对于冶炼像 Na、Ca、Mg、Al这样活泼的金属，电解法几乎 是唯一可行的工业方法。 1、钠的冶炼 ——电解熔融的NaCl 阳极：2Cl-－2e-=Cl2↑
电解原理及其应用
第一课时
构成原电池的条件：
1．活泼性不同的两个电极；
2．电解质溶液； 3．形成闭合电路； 4．自发氧化还原反应。
概
述
自从伏打发明电池后，“电”的应用就风起
云涌，席卷全球。英国化学家戴维就是用电解的
方法制出了很活泼的金属钾、钠等。到了现在， 电解的应用就更加广泛，它用于好多物质的制法、 电镀、和电解水等。可是，你知道电解的原理吗？ 你知道电解工业的发展状况吗？你知道……？让
放氢放氧浓度增;无氢无氧解本身。
二、电解原理的应用——1.氯碱工业
电解饱和食盐水反应原理
阳极（石墨）： 2Cl—－2e—=Cl2↑ 【氧化反应】 阴极（石墨）： 2H++2e—=H2↑ 【还原反应】 2NaCl+2H2O===2NaOH+H2↑+Cl2
电解
电解饱和食盐水实验
石墨
石墨
以惰性材料作电极，电 解滴有几滴酚酞的饱和食盐 水，并以湿润的淀粉KI试纸 检验阳极产物，推测有何实 验现象。
电解
CuSO4＋H2
b
Cu （Ⅱ）
1、写出电极反应式 2H＋＋2e- ＝ H2↑ 。 Cu（Ⅰ） Cu-2e-＝Cu2+ Cu（Ⅱ） 2、写出直流电源的电极名称 。
a:
负极 ,b:
正极 .
稀硫酸溶液
用惰性电极电解下列物质的溶液， 填表并写出电极反应
电解质
H2SO4 HCl NaOH NaCl K2SO4 CuCl2 CuSO4
电解
总反应： 2KI+2H2O
2KOH+I2+H2↑。
（2）若有0.02mol电子流入电源正极， 理论上可产生 0.01 molH2。
以等物质的量混合的NaCl、KBr溶液，
现在用石墨为电极，电解该溶液， 则产物可能是什么？
练习
• 4、试写出下列装置中所发生的电极反应方程式。
石墨 石墨 粗铜 纯铜 纯铜 铁
CuSO4溶液
CuSO4溶液
CuSO4溶液
(A)
(B)
(C)
练习
• 5、如图所示装置，指出A、B池的名称、电极名 称、电极反应式、二池pH值的变化情况。
练习
• 6、将两支惰性电极插入500 ml
AgNO3溶液中，通电一会，电解液
使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极上引起氧化还原反应的 过程叫做电解。 把电能转变为化学能的装置叫做电解池或电解槽。 电解质溶液在导电过程中有新物质产生，是化学变化。
条 件 过
电 离 电解质溶于水或 受热融化状态
电 解 电解质电离后， 再通直流电
程
特 点 联 系
电解质电离成为自由 阴阳离子定向移动， 移动的离子例： 在两极上失得电子 CuCl2=Cu2++2Cl成为原子或分子。 如： 通电 CuCl2==Cu+Cl2↑ 只产生自由移动的离 发生氧化还原反应 子 生成了新物质 电解必须建立在电离的基础上
的pH值由6.0变为3.0(设电解时没有
氢气放出且电解液体积不变)，则电
极上析出银的质量为多少克?
猜一猜 在浸泡过碘化钾溶液和 通电后，发现在A处出现蓝色。
+
A
—
B
淀粉溶液的滤纸上，接上电源（如图）。 （1）请写出A、B处的电极方程式和写出总反应 2I- - 2e- = I2 A、 ， B、 2H+ + 2e- =H2↑ ，
通过电解质溶液中离子定向移动 电子本身不能通过电解质溶液
电解 池阳极
电源 正极
4.电解质导电实质： 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。
在上述分析过程中，我们始终回避了一个重要的问题——水的电离。
电解池与原电池有哪些异同
装置 装置 实例
将化学能 定义 转变成电能的装置 将电能 转变成化学能的装置
原电池
电解池
①活泼性不同的两电极 ①两电极接直流电源 形成 ②电解质溶液 ②电解质溶液 条件 ③形成闭合回路 ③形成闭合回路
电解池与原电池有哪些异同(续)
装置 电极 名称 原电池 电解池 负极：较活泼金属 阳极：与电源正极相连 正极：较不活泼金属 阴极：与电源负极相连 （或能导电的非金属）
电解饱和食盐水
湿氢气
湿氯气
液碱
H2
Cl2
含氯漂白剂
NaOH
金属冶炼 有机合成
HCl 盐酸
有机合成
有机合成、造纸
氯化物合成
农药
玻璃、肥皂
纺织、印染
二、电解原理的应用——2.电镀
利用电解的原理在金属表面镀上一 层其它金属或合金的过程。
（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。 ［电镀过程中电镀液的浓度保持不变］
根据阳极氧化，阴极还原分析得出产物
2．电解池的两极
电解池的两极是由与之相连的电源电极决定的。 阴极：与电源负极相连的电极。(发生还原反应) 阳极：与电源正极相连的电极。(发生氧化反应) 3．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 电源 负极 电解 池阴极
溶液中离子
H+ OH- SO42H+ OH- ClNa+ H+ OHNa+ Cl- H+ OHK+ SO42- H+ OH-
阴极 产物 H2 H2 H2 H2 H2
阳极 产物 O2
电解过 程溶液 PH值 减小 增大 增大 增大
Cl2 O2 Cl2
O2 Cl2 O2
不变
增大 减小
Cu2+ Cl- H+ OHCu2+ SO42- H+ OH-
电极变化
负极被腐蚀
阳极一般不发 生变化， 阴极一般增重
电 源 负 极 电 解 池 阴 极
阳极溶解
阴极增重
电 解 池 阳 极
电 源 正 极
通过电解质溶液 中离子定向移动 电子本身不能通 过电解质溶液
电子流向 能量变化
负极
正极
化学能转化为电能
电能 转化为
化学能
练习
• 1、电极反应方程式及电解总反应方程式的书 写(惰性电极，溶液)： H2SO4 HCl NaOH K2SO4 CuCl2 CuSO4 NaCl KMnO4 • 2、用石墨作电极电解CuCl2、NaCl的混合溶 液时，阴极析出的物质是_____；阳极产物是 _____。 • 3、两极都用银片作电极电解AgNO3溶液时， 阳极的产物是____；阴极的产物是____。