电解原理及应用ppt

阳极: 2Cl－－2e ＝Cl2↑ （氧化反应）
总反应: Cu2+ + 2Cl－电解 Cu +Cl2↑（氧化还原反应）
电解
CuCl2
Cu +Cl2↑
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
阳、阴两极发生氧化—还原反应，即被电解，电离是 ___电_解______的前前提。
电解氯化铜原理
直流电源
负极 电 源 正极
电极 电解质
Ie
eI
（析出Cu） 阴极 被还原 Cu2+ 得e
阳极 （放出Cl2↑） Cl– 被氧化 Cl– 失e
CuCl2 ＝ Cu2++2Cl–
电极反应 阴极: Cu2+ + 2e ＝ Cu （还原反应）
要判断电极反应的产物，必须掌握离子的放电顺序。
阴离子失去电子而阳离子得到电子的过程叫放电。
重 点
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用惰性电极(Pt、Au、石墨、钛等)时： 阳极：溶液中阴离子的放电顺序（由难到易）是：
S 2->SO32->I ->Br ->Cl ->OH ->NO3 ->SO42-(等含氧酸根离子）>F-
质；
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。
2、 电 定义：把电能转化为化学能的装置。 解 组成： 两个电极、电解质溶液、直流电源
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。
Hale Waihona Puke Baidu
惰性电极： C、Pt、Au等，不论做阴极、阳极，
（2）：Na2SO4 （3）：CuSO4
（4）：NaCl
电解时电极产物的判断
1. 阳极：阴离子放电的顺序： S2-＞I-＞Br-＞Cl-＞OH-＞非还原性含氧酸 根＞F-
2. 阴极：阳离子的放电顺序：
Ag+>Fe3+>Hg2+>Cu2+>H+（浓度大） >Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+（浓度小） >Al3+>Mg2+>Na+ >Ca2+>K+
3、原电池是_把__化__学__能转化为__电__能__ 的装置 。
4、写出下列物质的电离方程式 CuCl2 H2O NaHSO4 CH3COONH4
一、电解原理
演示试验
实验微观解释
结论：电解质通电前在水溶液中自由移动的阴、阳离
子作_____自__由_______运动；在外电源的作用下（直流 电)，改作___定_向_____移动而导电。在导电的同时，在
电镀
1.定义：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。 2.目的：电镀的目的主要是使金属增强抗腐 蚀能力、增加美观和表面硬度。
假金只用真金镀，若是真金不镀金 ——答章孝标
李绅
电解原理的应用2——电镀
【习题4】如果把电镀铜时的装置B换成C，写出
电极反应式，粗铜的成份（ Zn Fe Ni Cu Ag Au ）
电极材料
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，
本身被氧化溶解。
3、构成电解池的条件：
①直流电源； 与电源负极相连的电极为阴极
②电极 与电源正极相连的电极为阳极
③电解质溶液或熔融电解质；
④ 形成闭合的回路
思考：氯化铜溶液中有四种离子Cu 2+ H+ Cl- OH-,为什么是铜离子和氯离子先反应， 而不是H+ 和OH- ？
【变式1】
以H+、K+、Cu2+、Cl-、NO3-五种离子恰当地组成 电解质，按下列要求进行电解。 （1）以碳棒为电极，使电解质质量减少，水量不变 进行电解，则可采用的电解质是 HCl、 CuCl2
（2）以铂片为电极，使电解质质量不变，水量减少 进行电解，则可采用的电解质是 KNO3、 HNO3
（3）以碳棒为阳极，铁棒为阴极，使电解质和水量 都减少进行电解，则可采用的电解质是
新课标人教版选修四
第三节 电解池 ——电解原理及应用
高二化学备课组
2017.12.
思考回忆
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。
放电，促进水的电离，OH-浓度增大
③除去杂质后氢氧化钠溶液从液体出口 ④阳离子交换膜的作用
√ （填写“A”或“B”）导出。 防止Cl2与 NaOH 和 H2反应
【习题3】
将装置（A）中的惰性电极换成两种活 性电极时如装置（B），写出装置
（B）的电极反应式。
石墨
石墨 纯铜
铁
CuSO4溶液 (A)
CuSO4溶液 (B)
阴极: 阳离子在阴极上放电顺序是：
Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca+>K+ 注：当离子浓度相差较大时，放电顺序要发生变化，相同时按H+, 不同时按（H+）
【习题1】
写出用石墨作电极电解下列溶液的电极 反应式和化学方程式
（1）：CuCl2
Cu(NO3)2 、 KCl
规律
第一类：自身分解型： CuCl2 无氧酸、不活泼金属无氧酸盐
第二类: 电解水型： Na2SO4 含氧酸、强碱、活泼金属含氧酸盐
第三类：放氧生酸型： CuSO4 不活泼金属的含氧酸盐
第四类：放氢生碱型： NaCl 活泼金属的无氧酸盐
电解原理的应用1——氯碱工业
离子交换膜法制烧碱 +
纯铜
铁 粗铜
纯铜
CuSO4溶液 (B)
CuSO4溶液 (C)
电解原理的应用3——电解精炼
粗铜的成份（ Zn Fe Ni Cu Ag Au ）
阳极： Zn
Zn -2e- = Zn2+
粗 铜
纯 铜
Fe Fe -2e- = Fe2+ Ni Ni -2e- = Ni2+
【习题2】
含有某些含氧酸根杂质的氯化
淡盐水
Cl2 H2
钠，可用离子交换膜法电解提
纯。电解槽内装有阳离子交换 A
Na+
膜（只允许阳离子通过），其
工作原理如图所示。
-
NaOH 溶液
B
①该电解槽的阳极反应式
是 2Cl-- 2e- = Cl2↑
精制 水(含少量 。 饱和食盐水 NaOH)
②通电开始后，阴极附近溶液pH会增大，请简述原因