2023学年完整公开课版电解

第四章电化学基础4.3电解池

G

ZnCuCCCuCl2溶液写出右图原电池的电极反应、电池总反应。负极：Zn–2e-=Zn2+正极：Cu2+

＋2e-=Cu电池总反应：Zn+CuCl2=ZnCl2+CuCuCl2溶液问题：如果把两根石墨棒作电极插入CuCl2溶液中，外接直流电源，这还是原电池装置吗？原电池是把化学能转变成电能的装置。复习提问观察实验:(1)将两根碳棒分别浸入盛有CuCl2溶液U型管，浸一会儿取出；碳棒表面无明显变化(2)用导线连接两根碳棒后再浸入CuCl2溶液一段时间；碳棒表面仍无明显变化(3)浸入CuCl2溶液的两根碳棒分别跟直流电源的正极和负极相连接，过一段时间。与电源负极相连的碳棒覆盖有一层紫红色物质与电源正极相连的碳棒表面出现小气泡实验后的思考:(1)通电前，氯化铜溶液里主要存在哪些离子？这些离子的运动情况怎样？

(2)通电后，这些离子的运动情况有什么改变？

(3)当离子定向运动到电极表面上时，发生了什么变化？电解氯化铜溶液的微观反应过程Cl—Cl—Cl—Cl—Cu2+Cu2+Cu2+、Cl—无规则运动Cu2+、Cl—定向运动Cl—Cl—Cl—Cl—Cu2+Cu2+Cu2+、Cl—发生电子得失ClClClClCuCu阴阳两极上生成Cu、Cl2Cl2Cl2一、电解原理电解：电流通过电解质溶液（或熔化的电解质）而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程。电解池：把电能转化为化学能的装置叫做电解池(电解槽)。电解池结构：直流电源电解质溶液电极(常用惰性电极：Pt、Au或石墨)阳极：接电源正极阴极：接电源负极电源负极↓电解池阴极↓溶液中的阳离子在阴极获得电子同时溶液中的阴离子向阳极移动↓在阳极表面失去电子↓电子沿阳极回到电源正极在电解过程中是如何形成闭合回路的？

ClClClClCuCu阳阴惰性电极——石墨(C)、金(Au)、铂(Pt)1.阴离子放电的顺序：S2->I->Br->Cl->OH->非还原性含氧酸根离子>F-2.阳离子的放电顺序：Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+>金属活动顺序表中位置在H前面的金属阳离子电解时电极产物的判断(惰性电极)用惰性电极电解下列物质的溶液，

填表并写出电极反应电解质溶液中离子阴极产物阳极产物电解过程溶液PH值H2SO4HClNaOHNaClK2SO4CuCl2CuSO4H+OH-SO42-H+OH-Cl-Na+H+OH-Na+Cl-H+OH-K+SO42-H+OH-Cu2+Cl-H+OH-Cu2+SO42-H+OH-H2O2H2Cl2H2O2H2Cl2H2O2CuCl2CuO2减小增大增大增大不变增大减小电解饱和食盐水实验石墨石墨饱和NaCl溶液【实验4-3】以惰性材料作电极，电解滴有几滴酚酞的饱和食盐水，并以湿润的淀粉KI试纸检验阳极产物，观察实验现象。电解饱和食盐水实验观察到的现象：阳极：阴极：放出有刺激性气味的气体，能使湿润的KI淀粉试纸变蓝放出无色、无味气体，附近溶液变红2Cl—－2e—=Cl2↑2H++2e—=H2↑2NaCl+2H2O===2NaOH+H2↑+Cl2↑电解石墨石墨饱和NaCl溶液二、电解原理的应用——氯碱工业阳极（石墨）：

2Cl—－2e—=Cl2↑

【氧化反应】阴极（石墨）：

2H++2e—=H2↑

【还原反应】2NaCl+2H2O===2NaOH+H2↑+Cl2↑电解(一)电解饱和食盐水反应原理(二)离子交换膜法制烧碱(二)离子交换膜法制烧碱1、装置阳极：金属钛网(涂有钛钌等氧化物)阴极：碳钢网(涂有镍涂层)阳离子交换膜：只允许阳离子通过，阻止阴离子和气体通过。阳极室产物：NaOH、H2阴极室产物：Cl2+-精制饱和食盐水水(含少量NaOH)Cl2H2NaOH溶液淡盐水Na+二、电解原理的应用——电镀

利用电解的原理在金属表面上镀上一层其它金属或合金的过程。（1）阳极：镀层金属。阴极：待镀的金属制品电镀液：用含有镀层金属离子的溶液。［电镀过程中电镀液的浓度保持不变］（2）实质：阳极参加反应的电解（3）阴极必须可以导电，且表面洁净、光滑（4）为了使镀层均匀、美观，电镀液中镀层离子的浓度时刻保持稳定，常制成络离子电解精炼铜电解精炼铜原理：①粗铜的溶解与纯铜的生成：阳极（粗铜）：Cu－2e-=Cu2+阴极（纯铜）：Cu2++2e-=Cu②比铜活泼的金属：Zn、Fe、Ni只溶解，不析出；③比铜不活泼的金属：Au、Pt不溶解，而以单质沉积形成阳极泥；④电解质溶液中CuSO4的浓度基本不变。电解池、电镀池的比较①两电极接直流电源②电解质溶液③形成闭合回路①镀层金属接电源正极,待镀金属接电源负极②电镀液必须含有镀层金属的离子

将电能转变成化学能的装置应用电解原理在某些金属表面镀上一层其他金属的装置二、电解原理的应用——电冶金由于电解是最强有力的氧化还原手段，所以电解法是冶炼金属的一种重要的方法。对于冶炼像Na、Ca、Mg、Al这样活泼的金属，电解法几乎是唯一可行的工业方法。1、钠的冶炼

——电解熔融的NaCl阳极：2Cl-－2e-=Cl2↑阴极：2Na++2e-=2Na总反应：

2NaCl(熔融)=2Na+Cl2↑2、铝的冶炼