《电解》第4课时(鲁科版选修4)

1、电能转化为化学能电能转化为化学能 电解电解 （第（第4课时）课时） 电解原理的应用电解原理的应用 二、电解二、电解原理原理的应用的应用1 1、电解熔融的氯化钠电解熔融的氯化钠 阳极：阳极：2 2ClCl- -2e-2e- - = Cl= Cl2 2 阴极阴极: : 2 2NaNa+ +2e+2e- - = 2Na= 2Na总反应式总反应式: : 2 2NaClNaCl = 2Na +2Na + Cl Cl2 22 2、电解氯化钠的水溶液、电解氯化钠的水溶液阳极：阳极：2 2ClCl- -2e-2e- - = Cl= Cl2 2阴极阴极：2 2H H+ +2e+2e- - = H= H2 2总反

2、应式总反应式: : 2 2NaClNaCl + + 2 2H H2 2O =O = 2NaOH +H2NaOH +H2 2 + Cl + Cl2 2 通电通电 通电通电(3).(3).铜的电解精炼铜的电解精炼一般火法冶炼得到的粗铜中含有多种杂质（如锌、铁、镍、银、金等），这种一般火法冶炼得到的粗铜中含有多种杂质（如锌、铁、镍、银、金等），这种粗铜的导电性远不能满足电气工业的要求，如果用以制电线，就会大大降低电线的粗铜的导电性远不能满足电气工业的要求，如果用以制电线，就会大大降低电线的导电能力。因此必须利用电解的方法精炼粗铜。导电能力。因此必须利用电解的方法精炼粗铜。粗铜粗铜 含杂质含杂质(Zn

3、 Fe Ni Ag Au 等等)阳极：阳极： Zn - 2e- Zn2+Fe - 2e- Fe2+Ni - 2e- Ni2+Cu - 2e- Cu2+ Zn Fe Ni CuAg Au 阴极阴极 Cu2+ + 2e- Cu阳极泥阳极泥问：电解完后，问：电解完后，CuSOCuSO4 4溶液的浓度有何变化？溶液的浓度有何变化？粗铜粗铜纯铜纯铜3. 3. 电电镀镀电镀是利用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合电镀是利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过程，它是电解原理的又一重要应用。金的过程，它是电解原理的又一重要应用。电镀可以使金属更电镀可以使金属更加美观耐用，增强防锈抗腐

4、能力加美观耐用，增强防锈抗腐能力。例如，钢铁是人们最常用的。例如，钢铁是人们最常用的金属，但钢铁有个致命的缺点，就是它们易被腐蚀。防止钢铁金属，但钢铁有个致命的缺点，就是它们易被腐蚀。防止钢铁发生腐蚀的一种最常用方法就是在其表面镀上其他金属，如锌、发生腐蚀的一种最常用方法就是在其表面镀上其他金属，如锌、铜、铬、镍等。铜、铬、镍等。铁铁片片铜铜片片硫酸铜溶液硫酸铜溶液电极：电极： 阳极阳极镀层金属镀层金属阴极阴极待镀金属制品待镀金属制品 电镀液：含有镀层金属离子的电解质溶液。电镀液：含有镀层金属离子的电解质溶液。问：电解完后，问：电解完后，CuSOCuSO4 4溶液的浓度有何变化？溶液的浓度有何

5、变化？电解池、电解精炼池、电镀池的比较电解池、电解精炼池、电镀池的比较电解池电解池电解精炼池电解精炼池电镀池电镀池定义定义形成形成条件条件电极电极名称名称电极电极反应反应将电能转变成化学能将电能转变成化学能的装置。的装置。应用电解原理在某些应用电解原理在某些金属表面镀上一层其金属表面镀上一层其它金属的装置。它金属的装置。两电极接直流电源两电极接直流电源电极插入电解质溶液电极插入电解质溶液形成闭合回路形成闭合回路镀层金属接电源正极镀层金属接电源正极 待镀金属接电源负极待镀金属接电源负极电镀液须含有镀层金电镀液须含有镀层金属的离子属的离子阳极：电源正极相连阳极：电源正极相连阴极：电源负极相连阴极：

6、电源负极相连阳极：镀层金属；阳极：镀层金属；阴极：镀件阴极：镀件阳极：氧化反应阳极：氧化反应阴极：还原反应阴极：还原反应阳极：氧化反应阳极：氧化反应阴极：还原反应阴极：还原反应应用电解原理将不纯应用电解原理将不纯的金属提纯的装置。的金属提纯的装置。不纯金属接电源正极不纯金属接电源正极 纯的金属接电源负极纯的金属接电源负极电解质溶液须含有待电解质溶液须含有待提纯金属的离子提纯金属的离子阳极：不纯金属；阳极：不纯金属；阴极：纯金属阴极：纯金属阳极：氧化反应阳极：氧化反应阴极：还原反应阴极：还原反应阳极：阳极：6O2-12 e- =3O2 阴极：阴极：4Al3+ + 12e- =4Al4.冶炼铝冶炼

7、铝通电通电总式：总式：2Al2O3 4Al+3O2 原理原理:助熔剂：冰晶石（助熔剂：冰晶石（Na3AlF6 六氟合铝酸钠）六氟合铝酸钠）阳极材料阳极材料(碳碳)和熔融氧化铝需要定期补充和熔融氧化铝需要定期补充思考思考:工业上为什么用电解熔融氧化铝的方法冶炼铝而工业上为什么用电解熔融氧化铝的方法冶炼铝而不用不用AlCl3?冶炼铝设备图冶炼铝设备图阳极阳极C电解质电解质烟罩烟罩熔融熔融态铝态铝钢壳钢壳钢导电棒钢导电棒阴极阴极C耐火耐火材料材料一、电解原理一、电解原理 电解质通电前在水溶液中自由移动的阴、电解质通电前在水溶液中自由移动的阴、阳离子作阳离子作_运动；在外电源的运动；在外电源的作用下（

8、作用下（直流电直流电)，改作，改作_移动而导移动而导电。在导电的同时，在阳、阴两极发生氧化电。在导电的同时，在阳、阴两极发生氧化还原反应，即被电解，电离是还原反应，即被电解，电离是_的的前提。电解质溶液导电的过程，就是电解质溶前提。电解质溶液导电的过程，就是电解质溶液的电解过程。液的电解过程。 自由自由定向定向电解电解1.1.将电能转化为化学能的装置叫将电能转化为化学能的装置叫电解池电解池。2.2.使电流通过电解质溶液使电流通过电解质溶液( (或熔化的电解质或熔化的电解质) )，而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程叫而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程叫电解电解。3.3.电极的名称和性质电极的

9、名称和性质 阳阳极极 发生发生氧化氧化反应反应与电源与电源正正极相连极相连 阴阴极极 发生发生还原还原反应反应与电源与电源负负极相连极相连4.4.电子的流向和电流的流向电子的流向和电流的流向电子电子的流向：的流向： 电源负极电源负极电解池阴极电解池阴极电解池阳极电解池阳极电源正极电源正极电流电流的流向与电子的流向的流向与电子的流向相反相反。1. a 、b哪一极为正极？哪一极为正极？2. 若要给铁叉镀锌，若要给铁叉镀锌， a极选用什么材料？极选用什么材料？ 选择何种溶液？选择何种溶液？3. 若要给铁叉镀金，若要给铁叉镀金， a极选用什么材料？极选用什么材料？ 选择何种溶液？选择何种溶液？思考思考

10、:e-原电池原电池电解池电解池正极正极 负极负极电极名称电极名称阳极阳极 阴极阴极电极确定电极确定由电极材料决定由电极材料决定,较较活泼的是负极活泼的是负极,较不较不活泼的是正极活泼的是正极接电源正极为阳极接电源正极为阳极,接电源负极为阴极接电源负极为阴极电子流向电子流向负极流出经导线流负极流出经导线流入正极入正极由电源负极流入阴极由电源负极流入阴极,再由阳极流回正极再由阳极流回正极电极反应电极反应性性 质质负极负极-氧化反应氧化反应正极正极-还原反应还原反应阳极阳极-氧化反应氧化反应阴极阴极-还原反应还原反应能量转变能量转变化学能转成电能化学能转成电能电能转为化学能电能转为化学能装置特点装置特点无外接电源无外接电源有外接直流电源有外接直流电源有外接直流电源有外接直流电源相似之处相似之处均能发生氧化还原反应均能发生氧化还原反应,且同一装置中两个电极且同一装置中两个电极上的电子得失总数相等上的电子得失总数相等巩固应用巩固应用 银锌电