第一节电解原理

第一节电解原理第1页，课件共25页，创作于2023年2月构成原电池的条件：1．活泼性不同的两个电极；2．电解质溶液；3．形成闭合电路；4．自发氧化还原反应。复习第一课时第2页，课件共25页，创作于2023年2月反应原理:

氧化反应:

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第3页，课件共25页，创作于2023年2月一、电解原理实验实验现象阴极：碳棒上逐渐覆盖了一层红色物质。阳极：生成有刺激性气味、能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝的气体。CuCl2溶液中存在的离子：Cu２＋、Cl－、OH－、H＋通电后：Cu２＋、H＋向阴极移动Cl－、OH－向阳极移动得电子能力：Cu２＋>H＋失电子能力：Cl－>OH－

Cu2+＋2e－=Cu（还原反应）2Cl－-2e－=Cl2↑（氧化反应）第4页，课件共25页，创作于2023年2月一、电解原理使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程，叫做电解。

1、电解原理

阴极：Cu2+＋2e－=Cu（还原反应）

阳极：2Cl－-2e－=Cl2↑（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。

２、电解池的两极阴极：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）CuCl2

Cu＋Cl2↑第5页，课件共25页，创作于2023年2月电源负极→电解池阴极→电解液中的阳离子（被还原）电解池中阴离子（被氧化）→电解池阳极→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。３、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？【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Cu2+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Cl-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，从而形成了闭合电路。第6页，课件共25页，创作于2023年2月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容易得电子。Ag+＞Hg2+>Fe3+＞Cu2+＞H+＞Fe2+＞Zn2+＞Al3+＞Na+＞K+４、离子的放电顺序阴离子：S2-＞I-＞Br-＞Cl-＞OH－＞含氧酸根（1）阳极氧化（2）阴极还原①活泼阳极（除碳、铂外的金属）②惰性阳极（碳、铂）金属本身失电子被氧化第7页，课件共25页，创作于2023年2月电解池小结: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)形成闭合回路第8页，课件共25页，创作于2023年2月练习：用石墨作电极，分别电解下列溶液，请写出电解过程中所发生的电极反应方程式。（１）NaCl溶液（２）CuSO4溶液提示：OH－放电反应：４OH－4e－＝2H2O＋O2↑（1）阳极：2Cl--2e=Cl2↑（氧化反应）

阴极：2H++2e=H2↑（还原反应）

（2）阳极：4OH--4e=2H2O+O2↑（氧化反应）阴极：Cu2++2e=Cu（还原反应）2NaCl+2H2OH2+Cl2↑+2NaOH

第9页，课件共25页，创作于2023年2月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阴极：连接电源负极的一极负极发生氧化反应阳极氧化阴极还原负极流向正极阳极流向阴极化学能变为电能电能变为化学能第10页，课件共25页，创作于2023年2月

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第11页，课件共25页，创作于2023年2月第12页，课件共25页，创作于2023年2月返回第13页，课件共25页，创作于2023年2月1．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B．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D．与电源负极相连的是电解槽的阴极2．100mL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（）。A．加入适量的6mol/L的盐酸B．加入数滴氯化铜溶液C．加入适量蒸馏水D．加入适量的氯化钠溶液3．用两支惰性电极插入500mLAgNO3溶液中，通电电解。当电解液的PH从6.0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），电极上析出银的质量大约是（）。Ａ．２７mgＢ．５４mgＣ．１０８mgＤ．２１６mg.４．Ａ、Ｂ、Ｃ是三种金属，根据下列①、②两个实验，确定它们的还原性强弱顺序为（）。①当Ａ与Ｂ浸在稀硫酸中用导线相连，Ａ上有气泡逸出，Ｂ逐渐溶解。②电解物质的量浓度相同的Ａ、Ｃ盐溶液时，阴极上先析出Ｃ（使用惰性电极）。Ａ．Ａ>B>CB．B>C>AC．C>A>BD．B>A>C

第14页，课件共25页，创作于2023年2月第15页，课件共25页，创作于2023年2月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)形成闭合回路复习第16页，课件共25页，创作于2023年2月阳离子：按金属活动性顺序越不活泼的金属其阳离子越容易得电子。Ag+＞Hg2+>Fe3+＞Cu2+＞H+＞Fe2+＞Zn2+＞Al3+＞Na+＞K+离子的放电顺序活泼金属阳极>S2-＞I-＞Br-＞Cl-＞OH－＞含氧酸根（1）阳极氧化（2）阴极还原第17页，课件共25页，创作于2023年2月二、铜的电解精炼

粗铜（含Zn、Fe、Ni、Ag、Au等杂质）作阳极，纯铜作阴极，用CuSO4溶液作电解液。分析阴极：阳极：Zn－2e－＝Zn2+Fe－2e－＝Fe2+

Ni－2e－＝Ni2+Cu－2e－＝Cu2+

Ag、Au、SO42-、OH-不失电子比铜活泼的金属杂质——以阳离子形式留于溶液中比铜不活泼的金属杂质——形成阳极泥Cu2+得电子能力最强Cu2+＋2e－＝Cu（精铜）电解精炼铜过程中CuSO4溶液的浓度基本不变。

第18页，课件共25页，创作于2023年2月电镀材料的选择：阴极——镀件阳极——镀层金属电镀液——含有镀层金属离子的溶液三、电镀铜

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过程。在铁制品上镀铜：阳极——铜阴极——铁制品电镀液——CuSO4溶液阳极：Cu－2e－＝Cu2+阴极：Cu2+＋2e－＝Cu（在此条件下）第19页，课件共25页，创作于2023年2月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:M--ne-=Mn+阴极:Mn++ne-=M保持不变离子浓度发生变化阳极：失电子，被氧化阴极：得电子，被还原第20页，课件共25页，创作于2023年2月练习：如果要在某铁制品表面镀上一层银，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。

阴极——某铁制品阳极——金属银电镀液——含有硝酸银的溶液阳极：Ag－e－＝Ag+阴极：Ag+＋e－＝Ag第21页，课件共25页，创作于2023年2月1．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？阳极阴极阳极阳极阴极阴极阳极:2Cl---2e-=Cl2↑(氧化反应)阴极:2H++2e-=H2↑(还原反应)阳极：4OH---4e-=2H2O+O2↑（氧化反应）阴极：4Ag++4e-=4Ag（还原反应）阳极:2Br-

--2e-=Br2（氧化反应）阴极:2H++2e-=H2↑（还原反应）第22页，课件共25页，创作于2023年2月2．用石墨做电极，电解下列溶液，写出电解反应的化学方程式。（1）AgNO3溶液（2）NaOH溶液4AgNO3+2H2O4Ag+O2↑+4HNO3第23页，课件共25页，创作于2023年2月1．用石墨作电极，电解1mol/L下列物质的溶液，溶液的PH值保持不变的是（）。A．HClB．NaOHC．Na2SO4D．NaCl2．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B．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D．电解稀硫酸制H2、O2时，铜作阳极3．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（）。A．4×10－3mol/LB．2×10－3mol/LC．1×10－3mol/LD．1×10－7mol/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：H2+2NiO(OH)22Ni(OH)2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OHˉ不断增大B．电池放电时，镍元素被氧化电池充电时，氢元素被还原D．电池放电时，氢气是负极5．在外界提供相同电量的条件，Cu2+或Ag+分别按Cu2++2e→Cu或Ag++e→Ag在电极上放电，若析出铜的质量为1.92g，则析出银的质量为（）。A．1.62gB．6.48gC．3.24gD．12.96g6．关于“电解氯化铜溶液的PH值变化”问题，化学界有两种不同的观点：观点一：“理论派”认为电解氯化铜溶液后溶液的PH值升高。观点二：“实验派”经过反复、多次、精确的实验测定，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：（1）电解前氯化铜溶液的PH处于A点位置的原因是：（用离子方程式说明）。(2)“理论派”所持观点的理论依据是