电解原理和应用35601

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1、电解原理及应用【本讲教育信息】一.教学内容：电解原理及应用 二.教学目标理解电解原理，掌握电极反应式的书写及电解原理的应用 三.教学重点、难点电解原理 ［教学过程］一、电解原理：电解是电流通过电解质溶液而在阴、阳两极发生氧化还原反应的过程；电解池是将电能转化为化学能的装置；构成条件为：必须连接有直流电源，要有电极（阴、阳极），以及电解质溶液或熔融电解质。在电解过程中与电源正极相连的极称为阳极，在阳极上发生氧化反应；与电源负极相连的极称为阴极，在阴极上发生还原反应；电解质溶液中的阴离子移向阳极，阳离子移向阴

2、极。说明：1、电解质溶液的导电过程实质上就是其电解过程。在电解池中电子流向：电子由电源的负极→电解池的阴极，再由电解质溶液→电解池的阳极→电源正极。溶液中离子的移动方向：溶液中阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动。2、电解与电离的比较： 电离电解条件电解质溶于水或熔化状态下电解质电离后,再通直流电过程电解质离解成为自由移动的离子,如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CuCl2＝Cu（阴极）＋Cl2（阳极）特点只产生自由移动的离子发生氧化还原反应,生成新

3、物质联系电解必须建立在电离的基础上3、电解池与原电池的判断：有外加电源的装置一定是电解池，无外加电源的装置一定是原电池,多池组合时,一般是含有活泼金属的池为原电池，其余都是在原电池带动下工作的电解池；若最活泼的电极相同时，则两极间活泼性差别较大的是原电池，其余为电解池。4、电解池的反应原理：放电：阳离子得到电子或阴离子失去电子。离子放电的顺序取决于离子的本性，也与离子浓度和电极材料有关。（1）阳极产物的判断先看电极，若是活泼电极（金属活动顺序表Ag以前，包含Ag），电极放电，溶液中的阴离子不放电；若是惰性

4、电极（如铂、石墨等），则看溶液中阴离子的失电子能力。   在惰性电极上，阴离子放电顺序为：（2）阴极产物的判断：直接根据阳离子放电顺序进行判断，阳离子放电顺序为：注意：高价含氧酸根离子一般不放电 5、分析电解问题的基本思路：通电前：电解质溶液中含有哪些阴、阳离子（包括水电离出的H＋和OH－）。通电时：阴离子移向阳极，阳离子移向阴极，结合放电顺序分析谁优先放电。写电极反应式，并结合题目要求分析电解结果，如两极现象、水的电离平衡移动、离子浓度的变化、pH变化等。［分析讨论］按要求填写下表（用惰性电极电解下列物

5、质的溶液）电解质（溶液）阳极反应阴极反应总反应方程式溶液pH变化CuCl22Cl――2e－＝Cl2↑Cu2＋＋2e－＝CuCuCl2＝Cu＋Cl2↑稍变大HCl2Cl――2e－＝Cl2↑2H＋＋2e－＝H2↑2HCl＝H2↑＋Cl2↑变大Na2SO44OH――4e－＝2H2O＋O2↑2H＋＋2e－＝H2↑2H2O＝2H2↑＋O2↑不变H2SO44OH――4e－＝2H2O＋O2↑2H＋＋2e－＝H2↑2H2O＝2H2↑＋O2↑减小NaOH4OH――4e－＝2H2O＋O2↑2H＋＋2e－＝H2↑2H2O＝2H

6、2↑＋O2↑增大NaCl2Cl－－2e－＝Cl2↑ 2H＋＋2e－＝H2↑2NaCl+2H2O＝           2NaOH+H2↑+Cl2↑增大CuSO44OH――4e－＝2H2O＋O2↑Cu2＋＋2e－＝Cu2CuSO4＋2H2O＝2Cu＋2H2SO4＋O2↑减小规律总结：用惰性电极电解不同的电解质溶液时：电解质的组成无氧酸（除HF）、不活泼金属的无氧酸盐（F－除外）不活泼金属的含氧酸盐、活泼金属的无氧酸盐含氧酸、可溶性碱、活泼金属的含氧酸盐 被电解的物质 电解质本身电解质和水都发生变化电解水实例

7、CuCl2、HBr、HClNaCl、CuSO4、AgNO3H2SO4、NaOH、KNO3 二、电解原理的应用：1、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；2、电镀：镀件作阴极，镀层金属作阳极，含镀层金属离子的电解质配成电镀液；电镀铜的原理：阳极（镀层金属）：Cu－2e－＝Cu2＋阴极

8、（镀件）：Cu2＋＋2e－＝Cu电镀液浓度不变；3、氯碱工业：电解饱和食盐水制氢氧化钠和氯气：电极反应及总反应：阳极反应：2Cl－－2e－＝Cl2↑（氧化反应）阴极反应：2H＋＋2e－＝H2↑（还原反应）总反应离子方程式：2Cl－＋2H2O＝2OH－＋H2↑＋Cl2↑总反应：阴极区 阳极区4、电冶金：通过电解熔融的氯化钠制取金属钠，电解熔融的氧化铝冰晶石的混合物制取金属铝：制取金属钠：阳极反应：2Cl－－2e－＝Cl2↑阴极反