第一节电解原理精选文档.ppt

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1、第一节电解原理本讲稿第一页，共二十五页构成原电池的条件：构成原电池的条件：1活泼性不同的两个电极；活泼性不同的两个电极；2电解质溶液；电解质溶液；3形成闭合电路；形成闭合电路；4自发氧化还原反应。自发氧化还原反应。复习复习第一课时本讲稿第二页，共二十五页反应原理反应原理:氧化反应氧化反应:还原反应还原反应:Zn-2e=Zn2+2H+2e=H2负极(Zn)正极(Cu)硫酸溶液不断溶解阳离移向失e沿导线传递,有电流产生铜锌原电池本讲稿第三页，共二十五页一、电解原理一、电解原理实验实验实验现象实验现象阴极：碳棒上逐渐覆盖了一层红色物质。阴极：碳棒上逐渐覆盖了一层红色物质。阳极：生成有刺激性气味、能使

2、湿润的碘化阳极：生成有刺激性气味、能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝的气体。钾淀粉试纸变蓝的气体。CuCl2溶液中存在的离子：溶液中存在的离子：Cu、Cl、OH、H通电后：通电后：CuCu、H H向阴极移动向阴极移动Cl、OH向阳极移动向阳极移动得电子能力：得电子能力：CuH失电子能力：失电子能力：ClOHCu2+2e=Cu（还原反应）（还原反应）2Cl-2e=Cl2（氧化反应）（氧化反应）本讲稿第四页，共二十五页一、电解原理一、电解原理使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化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。还原反应的过程，叫做电解。1、电解原理、电解原理阴极：

3、阴极：Cu2+2e=Cu（还原反应）（还原反应）阳极：阳极：2Cl-2e=Cl2（氧化反应）（氧化反应）把电能转变为化学能的装置叫做电解池或电解槽。把电能转变为化学能的装置叫做电解池或电解槽。、电解池的两极、电解池的两极阴极：与电源负极相连的电极。（发生还原反应）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）阳极：与电源正极相连的电极。（发生氧化反应）CuCl2CuCl2本讲稿第五页，共二十五页电源负极电源负极电解池阴极电解池阴极电解液中的阳离子（被还原）电解液中的阳离子（被还原）电解池中阴离子（被氧化）电解池中阴离子（被氧化）电解池阳极电解池阳极电源

4、正极电源正极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。过程就是电解质溶液的电解过程。、电解池中的电子的移动方向、电解池中的电子的移动方向在电解过程中，电子是如何形成闭合回路的？在电解过程中，电子是如何形成闭合回路的？【归纳】电子的方向与电流的方向相反从电源负极流出，流向【归纳】电子的方向与电流的方向相反从电源负极流出，流向电解池的阴极，阴极附近的电解池的阴极，阴极附近的Cu2+在阴极得电子被还原为

5、铜，溶液在阴极得电子被还原为铜，溶液中的阴阳离子定向移动，阳极附近的中的阴阳离子定向移动，阳极附近的Cl-在阳极失电子被氧化为氯在阳极失电子被氧化为氯原子。氯原子结合形成氯气分子，失去的电子从阳极流回电源的正极，原子。氯原子结合形成氯气分子，失去的电子从阳极流回电源的正极，从而形成了闭合电路。从而形成了闭合电路。本讲稿第六页，共二十五页电解质溶液中各种离子在两极上得失电子是有一定顺序的，我们称之为放电顺序，放电顺序涉及到多种因素，我们在中学阶段只要求掌握：阳离子：按金属活动性顺序越不活泼的金属其阳离子越阳离子：按金属活动性顺序越不活泼的金属其阳离子越容易容易得电子。得电子。Ag+Hg2+Fe3

6、+Cu2+H+Fe2+Zn2+Al3+Na+K+、离子的放电顺序、离子的放电顺序阴离子：阴离子：S2-I-Br-Cl-OH含氧酸根含氧酸根（1）阳极氧化）阳极氧化（2）阴极还原）阴极还原活泼阳极（除碳、铂外的金属）活泼阳极（除碳、铂外的金属）惰性阳极（碳、铂）惰性阳极（碳、铂）金属本身失电子被氧化金属本身失电子被氧化本讲稿第七页，共二十五页电解池小结:装置特点:电能转化为化学能形成条件:(1)与电源相连的两个电极(2)电解质溶液(或熔化的电解质)(3)形成闭合回路本讲稿第八页，共二十五页练习：用石墨作电极，分别电解下列溶液，请写出电解过程中练习：用石墨作电极，分别电解下列溶液，请写出电解过程中

7、所发生的电极反应方程式。所发生的电极反应方程式。（）（）NaCl溶液溶液（）（）CuSO4溶液溶液提示：提示：OH放电反应：放电反应：OH4e2H2OO2（1）阳极：）阳极：2Cl-2e=Cl2（氧化反应）（氧化反应）阴极：阴极：2H+2e=H2（还原反应）（还原反应）（2）阳极：）阳极：4OH-4e=2H2O+O2（氧化反应）（氧化反应）阴极：阴极：Cu2+2e=Cu（还原反应）（还原反应）2NaCl+2H2OH2+Cl2+2NaOH本讲稿第九页，共二十五页原电池和电解池知识总结比较表原电池和电解池知识总结比较表内容原电池电解池电极规定电极反应电子移动方向能量转变较活泼金属做负极较活泼金属做

8、负极阴极：连接电源负阴极：连接电源负极的一极极的一极负极发生氧化反应负极发生氧化反应阳极氧化阳极氧化阴极还原阴极还原负极流向正极负极流向正极阳极流向阴极阳极流向阴极化学能变为电能化学能变为电能电能变为化学能电能变为化学能本讲稿第十页，共二十五页电离电解条件电解质溶于水或受热融化状态电解质电离后，再通直流电过程电解质电离成为自由移动的离子例：CuCl2=Cu2+2Cl-阴阳离子定向移动，在两极上失得电子成为原子或分子。如：特点只产生自由移动的离子发生氧化还原反应生成了新物质联系电解必须建立在电离的基础上本讲稿第十一页，共二十五页本讲稿第十二页，共二十五页返回本讲稿第十三页，共二十五页1下列说法或

9、实验现象的描述不正确的是（下列说法或实验现象的描述不正确的是（）。）。A把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中，铜片表面出现气泡把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中，铜片表面出现气泡B把铜片插入氯化铁溶液中，在铜片表面出现一层铁把铜片插入氯化铁溶液中，在铜片表面出现一层铁C把锌粒放入盛有盐酸的试管中，加入几滴氯化铜溶液，气泡放出速度加快把锌粒放入盛有盐酸的试管中，加入几滴氯化铜溶液，气泡放出速度加快D与电源负极相连的是电解槽的阴极与电源负极相连的是电解槽的阴极2100mL浓度为浓度为2mol/L的盐酸跟过量的锌片反应，为加快反应速率，又不影响生成氢气的总量，可采用的方法是（的盐酸跟过量的锌片反应，为

10、加快反应速率，又不影响生成氢气的总量，可采用的方法是（）。）。A加入适量的加入适量的6mol/L的盐酸的盐酸B加入数滴氯化铜溶液加入数滴氯化铜溶液C加入适量蒸馏水加入适量蒸馏水D加入适量的氯化钠溶液加入适量的氯化钠溶液3用两支惰性电极插入用两支惰性电极插入500mLAgNO3溶液中，通电电解。当电解液的溶液中，通电电解。当电解液的PH从从6.0变为变为3.0时（设电解时阴极没有氯气析出，且电解液在电解前后体积变化可以忽略），电极上析时（设电解时阴极没有氯气析出，且电解液在电解前后体积变化可以忽略），电极上析出银的质量大约是（出银的质量大约是（）。）。mgmgmgmg.、是三种金属，根据下列、是

11、三种金属，根据下列、两个实验，确定它们的还原性强弱顺序为两个实验，确定它们的还原性强弱顺序为（）。）。当与浸在稀硫酸中用导线相连，上有气泡逸出，逐渐溶解。当与浸在稀硫酸中用导线相连，上有气泡逸出，逐渐溶解。电解物质的量浓度相同的、盐溶液时，阴极上先析出（使用惰性电极）。电解物质的量浓度相同的、盐溶液时，阴极上先析出（使用惰性电极）。BCBBCACCABDBAC本讲稿第十四页，共二十五页本讲稿第十五页，共二十五页第二课时第二课时电解池装置特点:电能转化为化学能形成条件:(1)与电源相连的两个电极(2)电解质溶液(或熔化的电解质)(3)形成闭合回路复习复习本讲稿第十六页，共二十五页阳离子：按金属活

12、动性顺序越不活泼的金属其阳离子越阳离子：按金属活动性顺序越不活泼的金属其阳离子越容易容易得电子。得电子。Ag+Hg2+Fe3+Cu2+H+Fe2+Zn2+Al3+Na+K+离子的放电顺序离子的放电顺序活泼金属阳极活泼金属阳极S2-I-Br-Cl-OH含氧酸根含氧酸根（1）阳极氧化）阳极氧化（2）阴极还原）阴极还原本讲稿第十七页，共二十五页二、铜的电解精炼二、铜的电解精炼粗铜（含粗铜（含Zn、Fe、Ni、Ag、Au等杂质）作阳极，纯铜作等杂质）作阳极，纯铜作阴极，用阴极，用CuSO4溶液作电解液。溶液作电解液。分析分析阴极：阴极：阳极：阳极：Zn2eZn2+Fe2eFe2+Ni2eNi2+Cu2

13、eCu2+Ag、Au、SO42-、OH-不失电子不失电子比铜活泼的金属杂质比铜活泼的金属杂质以阳以阳离子形式留于溶液中离子形式留于溶液中比铜不活泼的金属杂质比铜不活泼的金属杂质形成形成阳极泥阳极泥Cu2+得电子能力最强得电子能力最强Cu2+2eCu（精铜）精铜）电解精炼铜过程中电解精炼铜过程中CuSO4溶液的浓度基本不变。溶液的浓度基本不变。本讲稿第十八页，共二十五页电镀材料的选择：电镀材料的选择：阴极阴极镀件镀件阳极阳极镀层金属镀层金属电镀液电镀液含有镀层金属离子的溶液含有镀层金属离子的溶液三、电镀铜三、电镀铜电镀是应用电解原理在某些金属表面镀上电镀是应用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他

14、金属或合金的过程。一薄层其他金属或合金的过程。在铁制品上镀铜：在铁制品上镀铜：阳极阳极铜铜阴极阴极铁制品铁制品电镀液电镀液CuSO4溶液溶液阳极：阳极：Cu2eCu2+阴极：阴极：Cu2+2eCu（在此条件下）（在此条件下）本讲稿第十九页，共二十五页电镀与电解比较表电镀与电解比较表内容电镀电解电极变化情况电解液变化情况阳极阳极:M-ne-=Mn+阴极阴极:Mn+ne-=M保持不变保持不变离子浓度发生离子浓度发生变化变化阳极：失电子，被氧化阳极：失电子，被氧化阴极：得电子，被还原阴极：得电子，被还原本讲稿第二十页，共二十五页练习：如果要在某铁制品表面镀上一层银，请你选择练习：如果要在某铁制品表面

15、镀上一层银，请你选择合适的电极材料和电镀液，并写出电极反应方程式。合适的电极材料和电镀液，并写出电极反应方程式。阴极阴极某铁制品某铁制品阳极阳极金属银金属银电镀液电镀液含有硝酸银的溶液含有硝酸银的溶液阳极：阳极：AgeAg+阴极：阴极：Ag+eAg本讲稿第二十一页，共二十五页1标明下列装置中电解池的阴阳极，写出电极反应的标明下列装置中电解池的阴阳极，写出电极反应的化学方程式，并判断是氧化反应，还是还原反应？化学方程式，并判断是氧化反应，还是还原反应？阳极阴极阳极阳极阴极阴极阳极阳极:2Cl-2e-=Cl2(氧化反应氧化反应)阴极阴极:2H+2e-=H2(还原反应还原反应)阳极：阳极：4OH-4

16、e-=2H2O+O2（氧化反应）（氧化反应）阴极：阴极：4Ag+4e-=4Ag（还原反应）（还原反应）阳极阳极:2Br-2e-=Br2（氧化反应）（氧化反应）阴极阴极:2H+2e-=H2（还原反应）（还原反应）本讲稿第二十二页，共二十五页2用石墨做电极，电解下列溶液，写出电解反应的化学方用石墨做电极，电解下列溶液，写出电解反应的化学方程式。程式。（1）AgNO3溶液溶液（2）NaOH溶液溶液4AgNO3+2H2O4Ag+O2+4HNO3本讲稿第二十三页，共二十五页1用石墨作电极，电解用石墨作电极，电解1mol/L下列物质的溶液，溶液的下列物质的溶液，溶液的PH值保持不变的是（值保持不变的是（）

17、。）。AHClBNaOHCNa2SO4DNaCl2下列关于铜电极的叙述，正确的是（下列关于铜电极的叙述，正确的是（）。）。A铜锌原电池中铜是正极铜锌原电池中铜是正极B用电解法精炼粗铜时，铜作阳极用电解法精炼粗铜时，铜作阳极C在镀件上电镀铜时可用金属铜作阳极在镀件上电镀铜时可用金属铜作阳极D电解稀硫酸制电解稀硫酸制H2、O2时，铜作阳极时，铜作阳极3将两个铂电极插入将两个铂电极插入500mlCuSO4溶液中，进行电解。通电一定时间后，某一电极增重溶液中，进行电解。通电一定时间后，某一电极增重0.064g（设电解时该电极无氢气析出，且不考虑水解和溶液的体积变化），此时溶液中氢离子浓度约为（设电解时

18、该电极无氢气析出，且不考虑水解和溶液的体积变化），此时溶液中氢离子浓度约为（）。）。A4103mol/LB2103mol/LC1103mol/LD1107mol/L4氢镍电池是近年开发出来的可充电电池，它可以取代会产生污染的铜镍电池。氢镍电池的总反应式是：氢镍电池是近年开发出来的可充电电池，它可以取代会产生污染的铜镍电池。氢镍电池的总反应式是：H2+2NiO(OH)22Ni(OH)2根据此反应式，判断下列叙述正确的是（根据此反应式，判断下列叙述正确的是（）。）。电池放电时，电池负极周围溶液的电池放电时，电池负极周围溶液的OH不断增大不断增大B电池放电时，镍元素被氧化电池放电时，镍元素被氧化电池

19、充电时，氢元素被还原电池充电时，氢元素被还原D电池放电时，氢气是负极电池放电时，氢气是负极5在外界提供相同电量的条件，在外界提供相同电量的条件，Cu2+或或Ag+分别按分别按Cu2+2eCu或或Ag+eAg在电极上放电，在电极上放电，若析出铜的质量为若析出铜的质量为1.92g，则析出银的质量为（，则析出银的质量为（）。）。A1.62gB6.48gC3.24gD12.96g6关于关于“电解氯化铜溶液的电解氯化铜溶液的PH值变化值变化”问题，化学界问题，化学界有两种不同的观点：有两种不同的观点：观点一：观点一：“理论派理论派”认为电解氯化铜溶液后溶液的认为电解氯化铜溶液后溶液的PH值升高。值升高。

20、观点二：观点二：“实验派实验派”经过反复、多次、精确的实验测定，经过反复、多次、精确的实验测定，证明电解氯化铜溶液时证明电解氯化铜溶液时PH值的变化如图所示曲线关系。请回答下列问题：值的变化如图所示曲线关系。请回答下列问题：（1）电解前氯化铜溶液的）电解前氯化铜溶液的PH处于处于A点位置的原因是：（用离子方程式说明）点位置的原因是：（用离子方程式说明）。(2)“理论派理论派”所持观点的理论依据是：所持观点的理论依据是：。(3)“实验派实验派”的结论是：的结论是：，他们所述，他们所述“精确的实验精确的实验”是通过是通过确定的。确定的。(4)你持何种观点，你所持观点的理由是：你持何种观点，你所持观点的理由是：（从化学原理加以说明）。（从化学原理加以说明）。本讲稿第二十四页，共二十五页本讲稿第二十五页，共二十五页