电解原理及其应用
2023年高三化学教案电解原理及其应用(精选3篇)
2023年高三化学教案电解原理及其应用（精选3篇）教案一：电解原理及其应用——电解反应的基本概念和电解质溶液的导电性质学习目标：1. 了解电解反应的基本概念和原理。
2. 掌握电解质溶液的导电性质及其影响因素。
3. 了解电解质在电解过程中的应用。
教学重点：1. 电解反应的基本概念和原理。
2. 电解质溶液的导电性质及其影响因素。
教学难点：1. 电解质在电解过程中的应用。
教学准备：1. 教材：高中化学教材。
2. 实验器材：电解槽、电池、导线、电极等。
3. 实验药品：NaCl溶液、CuSO4溶液等。
教学过程：Step 1：导入（5分钟）通过展示一个电解槽和电极的图片，引起学生对电解的兴趣，激发学生对电解的好奇心。
Step 2：讲解电解反应的基本概念和原理（15分钟）1. 什么是电解反应？电解反应是指在电解质溶液中，通过外加电压，使金属离子得以向阴极还原，非金属离子得以向阳极氧化的过程。
2. 电解质溶液的导电性质：电解质溶液能够导电的原因是其中存在可自由移动的离子。
电解质溶液的导电性与溶液中电解质的浓度和离子的迁移速度有关。
Step 3：讨论电解质溶液导电性质及其影响因素（20分钟）1. 为什么纯水不导电？纯水中几乎没有带电离子，所以不具备导电性。
2. 为什么强电解质溶液导电能力强于弱电解质溶液？强电解质溶液中大部分离子已经离解，能够自由移动，故具有较强的导电能力。
3. 电解质溶液的导电能力与溶液中电解质的浓度和离子的迁移速度有关。
Step 4：介绍电解质在实际应用中的一些例子（10分钟）1. 化学电镀：通过电解质溶液中的金属离子，将金属镀在电镀物体的表面。
2. 电解水制氢：通过电解水，将水分解为氧气和氢气。
3. 盐的电解法制取氯气：通过盐水电解，将氯气从盐水中分离出来。
Step 5：实验演示（15分钟）进行一个电解实验，例如电解CuSO4溶液，观察电极上的变化，通过实验充实学生对电解反应的理解。
Step 6：小结（5分钟）总结电解反应的基本概念和原理，以及电解质溶液的导电性质及其影响因素。
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
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
电解原理及其应用 教案
《电解原理及其应用》教案一、三维目标： 1.知识与技能:(1)了解电解原理,掌握电解、电解池的概念(2)能书写电极反应式，培养学生分析问题，总结归纳对比的能力2.过程和方法：通过探究电解质溶液的电解，结合电解原理分析，通过教师的设疑、释疑调动学生积极思维，猜测并分析推理实验现象，通过实验验证，归纳总结基本规律，使学生掌握电解装置的分析方法。
培养学生的观察能力、动手实验能力以及分析问题、解决问题的能力。
3.情感态度和价值观：通过电解知识的学习，发现其在日常生活和工农业生产中的广泛应用，激发学生勇于创新、积极实践的科学态度教学重难点：1.重点：理解电解原理和以电解CuCl2溶液、NaCl溶液为例分析电解产物。
2.难点：理解电解原理，非惰性电极作阳极对电解产物的判断二、教学设计：知识线：从电解水的现象入手，引出电解原理，电解池的定义和构成要素。
能力线：以实验探究为主，引发问题的思考及解决，最后得出结论。
提高学生分析问题的能力和实验动手能力。
三、教学过程：【引入】大多数的便携式移动电源并不会让你在离开电源的情况下超过两天。
我们不仅每天要为手机充电，同时还要为移动电源充电，而普通的移动电源也不能让我们尽情的使用手机。
不过现在，一款名叫Brunton Hydrogen Reactor的氢燃料移动电源终于从概念变成了现实。
虽然之前氢燃料电池技术在航天、交通、军事、生产等诸多领域已经有了不少应用，但是出现在电子科技产品中还是破天荒的头一回。
这是一款专门为野外求生玩家准备的产品，套件中的电池可给手机充电五六次，每次充电时间1小时左右，它有望成为露营、地震期间、紧急救援的新利器。
大家是否也需要这样一款移动电源呢？我们知道，氢氧燃料电池是将氢气与氧气反应的化学能转化成电能为用电器使用，同时生成水，那么如果我们能够把水再分解，原料就可以循环利用了，如何将水分解呢？生：电解。
【问】那么电解的过程是怎样的呢？原理是什么呢？又是怎样进行能量转化的呢？今天让我们带着这样的问题来探讨电解的原理及其应用。
电解原理及其应用 新高考化学 考点详细分析 深入讲解 提升解题能力 化学高考必看 最新版
中性的pH不变;②电解过程中,无H2和O2产生,pH几乎不变;③电解过程 中,只产生H2,溶液中OH-浓度增大,pH变大;④电解过程中,只产生O2,溶 液中H+浓度增大,pH变小。
解题能力提升
命题角度3 “活泼阳极”电解池电解产物的判断 示例3 [2017全国卷Ⅱ,11,6分]用电解氧化法可以在铝制品表面形成 致密、耐腐蚀的氧化膜,电解质溶液一般为H2SO4-H2C2O4混合溶液。 下列叙述错误的是 A.待加工铝质工件为阳极 B.可选用不锈钢网作为阴极 C.阴极的电极反应式为Al3++3e- Al D.硫酸根离子在电解过程中向阳极移动
必备知识通关
2.惰性电极电解电解质溶液的规律
必备知识通关
深度学习·分析解释 电解后电解质溶液的恢复 解决电解质溶液恢复原状的问题,应遵循“缺什么加什么,缺多少加多少” 的原则。一般加入由阴极产物所含元素与阳极产物所含元素组成的化合 物。如用惰性电极电解CuSO4溶液(不考虑电解水),要恢复电解质溶液,可 向电解后的溶液中加入CuO。但不能加入Cu(OH)2,因Cu(OH)2能与生成 的H2SO4反应使溶液中水的量增加。加入物质的物质的量需根据电路中 的得失电子守恒进行计算。
反应式为2H++2e-
H2↑,选项C错误。电解时,电解池中的阴离子向阳
极移动,选项D正确。
答案 C
解题能力提升
考法归纳·迁移创新
“活泼阳极”产物的判断
用金属活动性顺序表中Ag或Ag以前的金属(如Cu、Fe、Al等)作电解池
高中化学中的电解原理及其应用
高中化学中的电解原理及其应用在高中化学的学习中，电解原理是一个十分重要的概念，它不仅在理论上具有深刻的意义，而且在实际应用中也有着广泛的用途。
让我们一起来深入了解一下这一神奇的化学原理及其丰富多样的应用。
一、电解原理的基本概念电解，简单来说，就是在直流电的作用下，使电解质溶液或熔融电解质在阴阳两极发生氧化还原反应的过程。
要理解电解原理，首先得清楚电解池的构成。
电解池由直流电源、两个电极（阳极和阴极）以及电解质溶液（或熔融电解质）组成。
在电解池中，与电源正极相连的电极称为阳极，与电源负极相连的电极称为阴极。
在电解过程中，阳极发生氧化反应，阴离子失去电子；阴极发生还原反应，阳离子得到电子。
例如，在电解氯化铜溶液时，氯离子在阳极失去电子生成氯气，铜离子在阴极得到电子生成铜单质。
二、电解原理的影响因素1、电极材料电极材料的性质会影响电解反应的进行。
惰性电极（如铂、金等）在电解时本身不参与反应，而活性电极（如铁、铜等）可能会参与反应。
2、电解质溶液的浓度电解质溶液浓度的大小会影响离子的迁移速度和反应速率。
3、电流强度电流强度越大，电解反应的速率通常越快。
4、温度适当提高温度可以加快离子的运动速度，从而加快电解反应的速率。
三、电解原理的应用1、电解精炼电解精炼是利用电解原理提纯金属的一种方法。
以铜的电解精炼为例，粗铜作为阳极，纯铜作为阴极，硫酸铜溶液作为电解质溶液。
在电解过程中，阳极的粗铜逐渐溶解，杂质如锌、铁、镍等比铜活泼的金属先溶解成为离子进入溶液，而金、银等不活泼的金属则沉淀为阳极泥；阴极上铜离子得到电子析出纯铜，从而达到提纯铜的目的。
2、电镀电镀是一种表面处理技术，也是基于电解原理。
将需要镀金属的物件作为阴极，镀层金属作为阳极，含有镀层金属离子的溶液作为电解质溶液。
通过电解，在阴极上沉积出均匀、致密、结合良好的镀层，起到保护、装饰或赋予特殊功能的作用。
比如，我们常见的镀铬、镀锌等。
3、氯碱工业氯碱工业是电解食盐水制取烧碱、氯气和氢气的工业生产方法。
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。
高三化学电解原理及其应用知识精讲
高三化学电解原理及其应用【本讲主要内容】电解原理及其应用【知识掌握】【知识点精析】一. 电解1. 电解的概念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叫电解。
2. 电解的装置——电解池（电解槽）△特点：把电能转化为化学能△形成条件：（1）与电源相连的两极；（2）电解质溶液或熔化的电解质；（3）形成闭合回路△工作原理：（1）电源：电子从负极流出（2）离子移动方向阳离子——阴极阴离子——阳极（3）电极反应阳极：金属电极金属失电子成为离子进入溶液惰性电极溶液中的阴离子失去电子形成单质氧化反应⎧⎨⎩⎫⎬⎭阴极：电解质溶液中的阳离子得电子发生还原反应3. 电解产物的判断——离子放电顺序首先看阳极材料，阳极为活泼金属，电极材料失电子，电极被溶解，溶液中的阴离子不失电子。
阳极为惰性电极：阴离子放电顺序S2—>I－>Br－>Cl－>OH－>含氧酸根离子>F－阴极：常见阳离子放电顺序是金属活动性顺序的逆顺序Ag+> Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+4. 电解类型对电解进行分类是为了条理清楚，从本质上讲，各种电解类型都是根据阴阳离子放电顺序的组合。
正确书写电极反应式，就可以根据电极反应式写出总反应的化学（离子）方程式。
（1）电解水型含氧酸水溶液：如硫酸溶液H 2SO 4＝2H ++SO 42－，SO 42－在OH －之后放电。
强碱溶液：如氢氧化钠溶液 NaOH ＝Na ++OH －，Na +在H +之后放电。
活泼金属的含氧酸盐溶液：如硫酸钠溶液Na 2SO 4＝2Na ++SO 42－，Na +、SO 42－都后放电。
阳极反应的电极反应式 4OH －－4e －＝2H 2O ＋O 2↑阴极反应的电极反应式 2H ++2e －＝H 2↑ 总反应22222H OH O 电解↑+↑（2）分解电解质型不活泼的无氧酸盐（除氟化物外）溶液，如HCl 、CuCl 2溶液等。
高中化学知识点—电解原理及其应用
高中化学知识点规律大全——电解原理及其应用1．电解原理[电解、电解池(槽)] 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叫做电解．借助于电流引起氧化还原反应的装置，也就是把电能转变为化学能的装置，叫做电解池或电解槽． 构成电解池(电解槽)的条件： (1)有外加直流电源．(2)有电解质溶液或熔融的离子化合物．(3)有两个电极(材料为金属或石墨，两极材料可相同或不同)： 阴极：与直流电源的负极直接相连的一极． 阳极：与直流电源的正极直接相连的一极． (4)两个电极要与电解质溶液接触并形成回路．注意 电解池的阴、阳极完全由外加直流电源的负、正极确定，与电极材料本身的性质无关．而原电池的正、负极则由构成电极材料本身的性质决定．[惰性电极和活性电极] 在电解时，根据电极本身是否参与氧化还原反应，可把电极分为惰性电极和活性电极两类： (1)惰性电极(C 、Pt 等)：只起导电作用，不参与反应；(2)活性电极(除Pt 、Au 外的其余金属)：当作阳极时，除起导电作用外，还失去电子变成金属阳离子进入溶液中． [电解原理]阴极：阴极→发生还原反应→溶液中的金属阳离子或H ＋得电子→电极的质量增加或放出H2→电极本身一定不参加反应．阳极：阳极→发生氧化反应→活性电极溶解或惰性电极时溶液中的阴离子(或OH －)失去电子→电极的质量减轻或放出O 2或析出非金属单质．电子流向：外接电源(+)→外接电源(一)→电解池阴极→溶液中离子定向移动→电解池阳极→外接电源(+)． 电流方向：与电子流向相反． [离子的放电顺序](1)在阴极上．在阴极上发生的是得电子反应，因此，电极本身只起导电作用而不能发生氧化还原反应，发生反应的是溶液中的阳离子，它们得电子的能力顺序为： Ag ＋、Fe 3＋、Cu 2＋、H ＋、Pb 2＋、Fe 2＋、Zn 2＋、（H ＋）、Al 3＋、Mg 2＋、Na ＋、Ca 2＋、K ＋得电子能力由易到难说明 上列顺序中H ＋有两个位置：在酸溶液中，H ＋得电子能力在Cu 2＋与Pb 2＋之间；若在盐溶液中，则H ＋位于Zn 2＋与Ag ＋之间．(2)在阳极上．首先应考虑电极是活性电极还是惰性电极，若为活性电极，则是阳极本身失去电子被氧化成阳离子进入溶液中，即：+-=-n M ne M ，此时不能考虑溶液中阴离子的失电子情况；若为惰性电极，溶液中的阴离子失电子的能力顺序为：NO 3－或SO 42－等含氧酸根、OH －、Cl －、Br －、I －、S 2－失电子能力由弱到强电 离 电 解 发生条件 电解质受热或受水分子的作用(无须通电)受直流电的作用特 征 阴、阳离子作不规则的运动，无明显化学变化阴、阳离子作定向移动，在两极上有物质析出说 明 电解质电离时，发生了物理变化和化学变化①电解质溶液的导电过程，就是该溶液的电解过程②温度升高，电解质溶液的导电能力增强，电解速度加快(但金属的导电性随温度升高而减弱)实 例 CuCl 2＝Cu 2＋+2Cl － CuCl 2Cu 2＋+Cl 2↑ 相互关系 电解质只有在电离后才能电解[原电池与电解池]电极电极反应电子转移方向能量转变举例原电池正、负极由电极材料决定：相对活泼的金属作负极；较不活泼的金属作正极负极：电极本身失去电子，发生氧化反应正极：溶液中的阳离子得到电子，发生还原反应电子由负极流出，经外电路回正极化学能转变为电能铜锌原电池负极：Zn－2e－＝Zn2＋正极：2H＋+2e－＝H2↑电解池阴、阳极完全由外加直流电源的负、正极决定：与直流电源正极相连的是阳极；与直流电源负极相连的是阴极阴极：较易获得电子的阳离子优先得到电子，发生还原反应阳极，金属或较易失去电子的阴离子优先失去电子，发生氧化反应电子由直流电源的负极流出，经导线到达电解池的阴极，然后通过电解液中的离子放电，电子再从阳极经导线回到直流电流的正极电能转变为化学能以石墨为电极电解CuCl2溶液阳极：2C1－－2e－＝C12↑阴极：Cu2＋+2e－＝Cu↓物质代表物参加电解的物质阴极(区)产物阳极(区)产物溶液pH的变化酸含氧酸H2SO4、HNO3H2O H2O2减小无氧酸(除HF)HCl HCl H2C12增大碱强碱NaOH、KOH H2O H2O2增大盐不活泼金属的无氧酸盐CuCl2CuCl2Cu C12增大(若考虑C12的溶解，则pH减小)活泼金属的无氧酸盐NaCl NaCl、H2O H2、NaOH C12减小不活泼金属的含氧酸盐CuSO4、AgNO3CuSO4、H2OAgNO3、H2OCu；Ag O2、H2SO4O2、HNO3增大活泼金属的含氧酸盐K2SO4、NaNO3KNO3、Na2SO4H2O H2O2不变归纳：(1)电解含氧酸、强碱和活泼金属含氧酸盐的水溶液，实际上都是电解水，即：2H2O2H2↑+ O2↑(2)电解无氧酸(HF除外)、不活泼金属无氧酸的水溶液，就是电解溶质本身．例如：2HCl H2↑+ Cl2↑CuCl2Cu + C12↑(3)电解活泼金属无氧酸盐溶液时，电解的总化学方程式的通式可表示为：溶质+ H2O H2↑+ 碱+ 卤素单质X2(或S)(4)电解不活泼金属含氧酸盐的溶液时，电解的总化学方程式的通式可表示为：溶质+ H2O O2↑+ 酸+ 金属单质(5)电解时，若只生成H2，pH增大．若只生成O2，则pH减小．若同时生成H2和O2，则分为三种情况：电解酸的溶液，pH减小；电解碱的溶液，pH增大；电解盐的溶液，pH不变．2．电解原理的应用[铜的电解精炼、电镀铜]项目铜的电解精炼电镀铜含义利用电解原理将粗铜中的杂质(如锌、铁、镍、银、金等)除去，以获得电解铜(含Cu的质量分数达99．95％～99．98％)的过程利用电解原理在某些金属的表面镀上一薄层其他金属(铜)或合金的过程目的制得电解铜，以增强铜的导电性使金属更加美观耐用，增强防锈抗腐能力电解液CuSO4溶液(加入一定量的硫酸) 含有镀层金属离子(Cu2＋)的电解质溶液作电镀液(如CuSO4溶液)阳极材料粗铜镀层金属(Cu) 阴极材料纯铜待镀金属制品电极反应式阴极Cu2＋+2e－＝Cu Cu2＋+2e－＝Cu阳极Cu－2e－＝Cu2＋Zn－2e－＝Zn2＋Ni－2e－＝Ni2＋Cu－2e－＝Cu2＋特点①阳极反应为粗铜中的Cu及杂质失去电子而溶解②溶液中CuSO4的浓度基本不变①阳极本身失去电子而溶解②溶液中金属阳离子的浓度保持不变③溶液的pH保持不变说明当阳极上的Cu失去电子变成Cu2+溶解后，银、金等金属杂质以单质的形式沉积于电解槽底，形成阳极泥①铜镀层通常主要用于电镀其他金属之前的预镀层，以使镀层更加牢固和光亮②电镀工业的废水中常含剧毒物质如氰化物、重金属等．因此必须经过处理才能排放[氯碱工业](1)电解饱和食盐水溶液的反应原理．阳极电极反应式(Fe棒)：2H＋+2e－＝H2↑(H＋得电子产生H2后，阴极区OH－浓度增大而显碱性)阳极电极反应式(石墨)：2C1――2e－＝Cl2↑电解的总化学方程式：2NaCl + H2O2NaOH + H2↑+ Cl2↑(2)设备：离子交换膜电解槽．离子交换膜电解槽主要由阳极、阴极、离子交换膜、电解槽框和导电铜棒等组成，每台电解槽由若干个单元槽串联或并联组成．电解槽的阳极用金属钛制成；阴极由碳钢网制成．(3)阳离子交换膜的作用：①把电解槽隔为阴极室和阳极室；②只允许Na＋通过，而Cl－、OH－和气体则不能通过．这样，既能防止生成的H2和Cl2相混合而发生爆炸，又能避免C12进入阴极区与NaOH溶液作用生成NaClO而影响烧碱的质量．(4)离子交换膜法电解制烧碱的主要生产流程说明为除去粗盐中的Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋、SO42－等杂质离子，需依次加入过量的BaCl2溶液(除去SO42－)、NaOH溶液(除去Mg2＋、Fe3＋)和Na2CO3溶液(除去Ca2＋和剩余的Ba2＋)，最后加入盐酸中和NaOH以及将剩余的Na2CO3转化为NaCl．。
电解原理及应用的书
电解原理及应用的书1. 介绍电解是一种化学反应过程，利用电能把离子化合物分解成非离子的元素或者离子的过程。
电解技术在许多领域中得到广泛应用，包括金属冶炼、化学制品生产、废水处理等。
本书将介绍电解的基本原理以及其在不同领域的应用。
2. 电解的基本原理电解是通过在电解质溶液中施加电流去驱动化学反应的过程。
电解过程中，正极（阳极）吸引阴离子，负极（阴极）吸引阳离子，造成化学物质的分解或者沉积。
电解反应的发生需要满足以下条件： - 电解液：电解液应该是可导电的，如酸、碱或者盐溶液。
- 电极：在电解过程中需要有两个电极，分别是阳极和阴极。
- 电源：电源提供电流，驱动电解反应的进行。
3. 电解的应用电解技术在许多领域中都有广泛的应用，以下是其中一些重要的应用：3.1 金属冶炼电解技术在金属冶炼中被广泛使用，如铝的电解冶炼。
铝是一种重要的金属，但它在自然界中以氧化铝的形式存在。
通过电解冶炼的过程，可以将氧化铝分解成铝金属和氧气。
电解法比传统的冶炼方法更加环保和高效。
3.2 化学制品生产电解技术在化学制品生产中也有着重要的应用。
例如，氯气和氢气是许多化学制品的重要原料。
通过电解盐水溶液，可以得到氯气和氢气。
此外，电解技术也用于制备工业用碱、氨等。
3.3 废水处理电解技术在废水处理中发挥着关键作用。
通过电解，可以分解有机物污染物、重金属离子等，使其转化为无害的物质。
电解废水处理技术是一种高效、环保的废水处理方法。
3.4 电池电解反应是电池中的核心反应，电池把化学能转化为电能。
在电池中，通过化学反应产生的离子在电解质中运动，形成电流从而驱动外部设备。
电解原理对于电池的设计和工作有着重要影响。
3.5 电解加工电解加工技术能够对材料进行精密加工，如电解切割、电解抛光等。
这种加工方式可以实现高精度、高效率的加工，广泛应用于金属加工、电子器件制作等领域。
4. 总结本书介绍了电解的基本原理以及其在不同领域的应用。
电解作为一种重要的化学反应过程，具有广泛的应用前景。
《电解原理及其应用》教学设计和教学反思教学应用教学反思电解
《电解原理及其应用》教学设计和教学反思教学应用教学反思电解教学设计：一、教学目标1.知识目标：了解电解基本原理和电解质溶液的性质。
2.技能目标：能够分析电解过程中的电子流动和离子迁移。
3.情感目标：培养学生对电解过程的兴趣和好奇心。
二、教学内容1.电解基本原理2.电解质溶液的性质3.电解的应用三、教学过程1.导入（10分钟）通过实验示范或提问，引发学生对电解的兴趣和好奇心，了解学生对电解的初步认识。
2.知识讲解（30分钟）详细讲解电解的基本原理，包括电解液中的离子和电子流动、电解产物的生成等。
同时介绍电解质溶液的性质，如导电性、电解度等。
3.实例分析（20分钟）通过实例分析，让学生了解电解过程中发生的化学反应和电化学反应，并进行相关计算。
4.电解的应用（20分钟）介绍电解在实际应用中的重要性，如电解制氢、电镀等，并展示相关实验。
5.总结和归纳（10分钟）总结本节课的重点内容，引导学生进行归纳总结，巩固所学知识。
6.课后拓展（10分钟）布置相关拓展作业，让学生进一步加深对电解原理及其应用的理解。
教学反思：本节课通过讲解电解的基本原理和应用，旨在引发学生对电解的兴趣和好奇心，并帮助学生初步掌握电解的基本概念和相关计算方法。
在教学过程中，我采用了多种教学方法，如实验示范、实例分析等，以培养学生的实践能力和动手操作能力。
在教学过程中，我发现学生对电解的概念和原理存在一些模糊和混淆，对于电解质溶液的性质也理解不深入。
在知识讲解环节，我通过生动形象的语言和实际示例，对电解过程进行了详细讲解，使学生能够更好地理解电解的原理和机制。
而在实例分析环节，我选择了一些常见的电解反应进行分析，让学生能够通过计算来进一步巩固所学知识。
在电解的应用环节，我通过展示相关实验，让学生更加直观地了解电解在实际应用中的重要性和广泛性。
在教学过程中，我根据学生的学习情况进行了及时的调整。
发现学生对一些概念的理解存在困惑时，我及时进行澄清和解释，帮助学生更好地理解。
原电池电解原理及其应用
将电极插入电解质溶液中，并用导线连接电极和电流表，以测量电 流的大小和方向。
观察和记录实验现象和数据
观察电极反应
在通电后，观察铜电极上有气泡 产生，而锌电极上则逐渐溶解。 这表明铜电极上发生了还原反应， 而锌电极上发生了氧化反应。
记录电流数据
通过电流表记录电流的大小和方 向。通常情况下，电流从铜电极 流向锌电极，表明铜电极是正极， 锌电极是负极。
总结原电池工作原理
原电池的工作原理是基于氧化还原反应的。在本实验中， 锌电极作为负极失去电子被氧化，铜电极作为正极得到电 子被还原。电子通过导线从负极流向正极，形成了电流。 同时，电解质溶液中的离子也参与了反应，形成了闭合的 回路。
探讨原电池应用
原电池作为一种将化学能转化为电能的装置，在日常生活 和工业生产中有着广泛的应用。例如，干电池、蓄电池等 都是利用原电池原理制成的。此外，原电池还可以用于电 解、电镀等工艺中。
谢谢
THANKS
在原电池中，电子通过外部电路从负 极传递到正极，构成闭合回路。这也 是原电池能够产生持续电流的原因。
02 电解过程详解
CHAPTER
电解定义及分类
电解定义
电解是指在外加直流电场作用下，电 解质溶液或熔融电解质中的阴阳离子 发生定向迁移，并在电极上发生氧化 还原反应的过程。
电解分类
根据电解质的不同，电解可分为水溶 液电解、熔融盐电解和固体电解质电 解三类。
燃料电池应用
燃料电池具有高效、环保、节能 等优点，被广泛应用于交通、电 力、航空航天等领域。例如，氢 燃料电池汽车、燃料电池发电站
等。
锂离子电池技术
锂离子电池概述
锂离子电池是一种由锂金属或锂合金为负极材料、使用非 水电解质溶液的电池。其基本原理是锂离子在正极和负极 之间移动，实现电能的储存和释放。
第四单元 电解原理及其应用
电解原理及其应用姓名_____第一节电解原理1、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叫做。
注意：①电流必须是直流而不是交流。
②熔融态的电解质也能被电解。
在电解反应中，电能转化为 ,而在原电池反应中是转化为电能.2、借助于电流引起氧化还原反应的装置，也就是把电能转变为化学能的装置叫做或电解槽。
3、构成电解池的条件（1）。
（2）。
其中与电源的正极相连的电极叫做，与电源的负极相连的电极叫做。
（3）或熔融态电解质。
4、电解质导电的实质对电解质溶液（或熔融态电解质）通电时，电子从电源的极沿导线流入电解池的极，电解质的阳离子移向阴极得电子发生反应；电解质的阴离子移向阳极失去电子（有的是组成阳极的金属原子失去电子）发生反应，电子从电解池的阳极流出，并沿导线流回电源的极。
这样，电流就依靠电解质溶液（或熔融态电解质）里阴、阳离子的移动而通过溶液（或熔融态电解质），所以电解质溶液（或熔融态电解质）的导电过程，就是电解质溶液（或熔融态电解质）的过程。
5.电解氯化铜（如图）（1）实验步骤第一步：如图甲所示，把两根石墨棒插入U形管里的CuCl2溶液内，观察现象。
第二步：如图乙所示，把用导线连接在一起的两根石墨插入U形管里的CuCl2溶液内，观察现象。
第三步：如图丙所示，将两根石墨棒、一只电流表和低压直流电源串联起来，将石墨棒插入U形管里的CuCl2溶液内，接通电源。
把湿润的碘化钾淀粉试纸放在与电源正极相连的电极附近。
观察现象，约5min 后切断电源。
（2）实验现象在第一步中 (填有或无 )新现象发生,如果有那么现象是在第二步中 (填有或无 )新现象发生,如果有那么现象是在第三步中 (填有或无 )新现象发生,如果有那么现象是（3）实验结论 :在通直流电的条件下，溶液里的CuCl2发生了如下电解反应：Cu生成于极的石墨棒上，Cl2生成于极的石墨棒上。
相对应发生的电极反应式是: 阴极：阳极：相对应发生的电解反应的离子方程式是:6. 电解过程中离子的放电顺序: ①阳离子得到电子或阴离子失去电子而使离子所带电荷数目降低的过程又叫做。
电解原理的分类和应用
电解原理的分类和应用1. 电解原理分类电解可以根据不同的原理进行分类。
下面是几种常见的电解原理分类及其特点：1.1. 离子电解离子电解是指通过电解液中的离子在电场作用下，发生氧化还原反应的过程。
在离子电解中，正离子会向电解负极移动，发生还原反应，而负离子会向电解正极移动，发生氧化反应。
离子电解是最常见的电解原理，广泛应用于电池、电镀、电解制氢等领域。
1.2. 水电解水电解是指水在电解过程中发生氧化还原反应，产生氢气和氧气的过程。
水电解是一种重要的能源转化方式，通过电解水可以得到氢气和氧气，这些气体可以作为燃料或用于化学合成。
水电解还具有环保优势，因为其产物只有水。
1.3. 氧化-还原电解氧化-还原电解是指在电解过程中，氧化物和还原物相互转化的过程。
氧化-还原电解具有广泛的应用，包括电池、电化学工程、电解制氧等领域。
通过氧化-还原电解可以实现金属的电镀、废水处理、电解合成等重要技术。
2. 电解原理的应用电解原理在各个领域都有重要的应用。
下面列举几个常见的应用领域及其相关电解原理：2.1. 金属电解金属电解是指通过电解方法将金属沉积在电极上的过程，通常用于金属电镀、金属粉末的制备等领域。
金属电解原理基于离子电解，通过控制电解液中的金属离子浓度和电极上的电位，可以实现金属的沉积。
2.2. 电解制氢电解制氢是指利用电解原理将水分解成氢气和氧气的过程，其中氢气可以作为清洁能源使用。
电解制氢是一种重要的能源转化方式，可以通过电解水来获取氢气，这种氢气可以用于燃料电池、化学合成等领域。
2.3. 废水处理电解原理在废水处理中有着广泛的应用。
通过电解方法可以将废水中的有机物和重金属离子还原或氧化，实现废水的净化。
废水处理电解方法具有高效、节能的特点，可以去除废水中的有害物质，减少环境污染。
2.4. 电解合成电解合成是一种重要的化学合成方法，通过电解原理可以实现有机化合物的合成。
电解合成广泛应用于有机合成领域，可以用于合成有机化合物、聚合物等。
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
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。
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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！
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；
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
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
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：
Cu2+
Cl Cl
电解氯化铜溶液实验装置
单击电子流动
Cl- Cl- Cl-
Cu2+
Cl-
Cl-
Cu2+
Cu2+
Cl-
阴极
－＋
Cu2+
Cl-Байду номын сангаас
ClCl- Cl-
Cu2+
Cu2+ Cl-
Cl-
Ⅰ通电前
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：
e－- ＋
纯铜
CCuu2+
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：
阳极（镀层金属）：Cu－2e- = Cu2+
阴极（镀件）： Cu2+ + 2e- = Cu
电镀液浓度不变；
四、电解CuSO4溶液：用惰性电极
阴极：2Cu2+ + 4e- = 2Cu 阳极：2H2O－4e- = O2↑+4H+ 总反应式：2Cu2+ + 2H2O 电解 2Cu + O2↑+ 4H+
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
＋
阳极
Cu
e-
oooo oooo oooo oooo oooo
Cl2
oooooooooooo ooooooooooo
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？
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
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－
（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）
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
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
100% 18.4%
分数为： 7.04g 1.28g 1.3g
－＋
三、电镀铜：
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-
Cu2+
Cu2+ Cu2+ Cu2+
H+
Fe2+
粗铜
OH-
SO42SO42SO42-
CCuu2+ CCuu2+ Cu2+
CCuu2+ CCuu2+ Fe2+
e CCuu2+ Cu2+
Fe
Ag Ag Au
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