2021年高考化学一轮复习全程考点透析10电解原理及其应用课件.ppt

(3)电解池的构成条件： ①有外接直流电源。 ②有与_电__源___相连的两个电极。 ③形成闭合回路。 ④电解质溶液或__熔__融__电解质。
(4)电解池工作原理(以惰性电极电解CuCl2溶液为例)。
氧化
还原
总反应离子方程式:Cu2++2Cl①电极。
Cu+Cl2↑
阴极:与电源 负极 相连, 得到 电子,发生 还原 反应。
电极
电极 上的 反应
(1)负极本身或还原剂 失去电子发生氧化反应 ; (2)正极:溶液中某些阳 离子或氧化剂得到电子
阳极:与电源 正极 相连, 失去 电子,发生 氧化 反应。
②电子和离子的移动方向。
电子:从电源 负极 流出后,流向电解池的 阴极 ;从电解池
的 阳极 流出,流向电源的 正极 。
离子:阳离子移向电解池的 阴极 ,阴离子移向电解池的 阳极 。
(5)电解原理示意图
正 氧化
阴
负 还原
阳
2.分析电解过程的思维程序 (1)首先判断阴、阳极，分析阳极材料是惰性电极还是活性 电极。 (2)再分析电解质水溶液的组成，找全离子，并分成阴、阳 离子两组(不要忘记水溶液中的 H＋和 OH－)。
从而形成电流(自发) 还原反应(非自发)
应(非自发)
形成 条件 (四条)
两个电极、电解质溶 液(或熔融态电解质)、 形成闭合回路、自发
的氧化还原反应
电源、电极(惰性或 非惰性)、电解质、
闭合回路
电源、电极(Cu和Fe)、电解 质、闭合回路
装置 判断
无外加电源
有外加电源
有电源,阳极金属与电解液 中金属离子为同一金属元素
电冶金
总反应式
阳极、阴极反应式
冶炼钠 2NaCl(熔融)=电==解==2Na＋Cl2↑
2Cl－－2e－===Cl2↑、 2Na＋＋2e－===2Na
冶炼镁 MgCl2(熔融)=电==解==Mg＋Cl2↑
2Cl－－2e－===Cl2↑、 Mg2＋＋2e－===Mg
冶炼铝
电解 2Al2O3(熔融)N=a=3=A=l=F64Al＋3O2↑
阳极 阴极
Zn－2e－===Zn2＋；比铜活 泼的金属杂质以_阳__离__子_形式 ___C_u_－__2_e_－_=_=__=_C_u_2_＋_ 残留在溶液中；Cu－2e－ ===Cu2＋；比铜不活泼的金 属杂质形成_阳__极__泥_
_C_u_2_＋_＋__2_e_－_=__=_=_C_u___ _C__u_2_＋_＋__2_e_－_=_=_=__C_u___
6O2－－12e－===3O2↑、 4Al3＋＋12e－===4Al
三、原电池、电解池、电镀池的比较
装置 名称
实例
能量 转化
原理
原电池
电解池
Cu-Zn(H2SO4)
氯化铜溶液(惰性电 极)
化学能转化为电能 电能转化为化学能
电镀池 铁上镀铜 电能转化为化学能
发生氧化还原反应, 电流通过,引起氧化 电流通过,引起氧化还原反
（续表）
负极:还原性较强的电
阳极:镀层金属(Cu)与直
极或电子流出的电极或 阳极:与直流电源正极相 流电源正极相连的电极
电极 电流流入的电极;正极: 连的电极;
;
判断 还原性较弱的电极或电 阴极:与直流电源负极相 阴极:被镀物或镀件(Fe)
子流入的电极或电流流 连的电极
与直流电源负极相连的
出的电极
电解质溶液的浓 CuSO4溶液的浓度
度变化
___基__本__不__变_____
CuSO4溶液的 浓度_减__小___
[记忆卡片] 电镀与电解精炼记忆口诀
阳为镀层阴镀件，阳杂阴纯是精炼。 活泼入液稳成泥，溶液含有相应盐。
3.电冶金利用电解熔融盐(或氧化物)的方法来冶炼活泼金
属 Na、Ca、Mg、Al 等。
二、电解原理的应用
1.电解饱和食盐水
(1)电极反应
阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑(反应类型：氧化反应)； 阴极：2H ＋＋2e－===H2↑(反应类型：还原反应)。
(2)
总
反
应
(
化
学
方
程
式
)
：
2NaC
l
＋
2H
2O
电解 =====
2NaO
H
＋
H2↑＋Cl2↑。
总反应
(离子方
程式
)：
2C
l
－＋
2H
使金属增强抗腐蚀能力、增 大表面硬度等
电解精炼铜 运用电解的方法将 粗铜提炼为纯铜
将粗铜提炼为纯铜
示意图
构成 条件
阳极 阴极 电解质
镀__层__金属 _待__镀___金属 含_镀__层___金属阳离子
_粗__铜___ __纯__铜__ CuSO4溶液
（续表） 项目
电镀
电解精炼铜
电极 反应 (以 铁上 镀铜 为例)
2O
电解 =====2O
H
－
＋H
2↑
＋
Cl2↑。
(3)应用：氯碱工业制烧碱、氢气和氯气。
装置 阳极 阴极 阳离子 交换膜
离子交换膜电解槽 钛网(涂有钛、钌等氧化物涂层)
碳钢网 ①只允许阳离子通过，能阻止阴离子和气体通过； ②将电解槽隔成阳极室和阴极室
2.ຫໍສະໝຸດ Baidu镀和电解精炼铜
项目
电镀
概念 主要目的
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
(3)排出阴、阳两极的放电顺序 阴极：阳离子放电顺序Ag＋>Fe3＋>Cu2＋>H＋（酸）>Fe2＋ >Zn2＋>H＋（水）>Al3＋>Mg2＋>Na＋>Ca2＋>K＋。 阳极：活泼电极>S2－>I－>Br－>Cl－>OH－>最高价含氧酸 根离子。
(4)分析电极反应，判断电极产物，写出电极反应式，要 注意遵循原子守恒、电荷守恒和电子转移守恒。
考纲要求:1.理解电解池的构成、工作原理及应用,能书写 电极反应和总反应方程式。(宏观辨识与微观探析) 2.了解金属发生电化学腐蚀的原因、金属腐蚀的危害以及 防止金属腐蚀的措施。(科学态度与社会责任)
一、电解原理
回归教材
1.电解、电解池 (1)电解：使_电__流___通过电解质溶液(或熔融的电解质)而在 阴、阳两极引起___氧__化___还__原__反__应____的过程。 (2)电解池(也叫电解槽) 电解池是把_电__能__转__化__为__化__学__能___的装置。
(5)写出电解总反应式，在两极转移电子数目相同的前提 下，两极反应相加即可得总反应的化学方程式或离子方程式。
[特别提醒](1)判断电解产物、书写电极反应式以及分析电 解质溶液的变化时首先要注意阳极是活性材料还是惰性材料。
(2)书写电解化学方程式时，应看清是电解电解质的水溶液 还是熔融电解质。Al3＋、Mg2＋、Na＋、Ca2＋、K＋只有在熔融 状态下才放电。