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1、【实 验 探 究 】,将两根碳棒插入CuCl2溶液中；,现 象：,无 明 显 现 象,现 象：,无 明 显 象,将两根碳棒用导线连接后插入CuCl2溶液中；,将两根碳棒分别跟外加直流电源的正极和 负极连接后，插入CuCl2溶液中，并通电。,现 象：,A,右边：有气泡，刺激性气味，并能使湿润的 KI淀粉试纸变蓝。,左边：碳棒上有一层红色物质析出。,氯 气,铜,Cl,Cu2+, H+,OH,e,e,Cu2+ + 2e = Cu,2Cl 2e = Cl2,+ + +,Why?,1.通电前溶液中 有哪些离子? 如何运动? 2.通电后如何运动?,还原反应,氧化反应,阴极（与负极连）,阳极（与正极连）,总
2、反应：,通电,电解, ,一、电解：,电流通过电解质溶液（或熔融电解质）而在阴、阳两极引起氧化还原反应的 过程。,注意：电解质溶液导电的过程就是 过程。,电解,电流是直流电；,电解是非自发地将 能转化为 能。,电,化学,二、电解池（槽）：,电能转化为化学能的装置。,三、构成电解池的条件：,1、直流电源、两个电极；,2、电解质溶液或熔融的电解质；,3、闭合回路。,四、电极名称及电极反应：,1、阳极：, 与电源正极相连，电子流出；, 阴离子移向该极，失电子，发生氧化反应。,正、阳、氧,2、阴极：, 与电源负极相连，电子流入；, 阳离子移向该极，得电子，发生还原反应。,碳,碳,阴极,阳极,电极反应式：
3、,阴极：,阳极：,2Cl 2e Cl2,Cu2+ + 2e Cu,还原反应,氧化反应,总反应：,通电,惰性电极与活性电极： 惰性电极(铂、金、石墨)：仅仅导电，不参与反应 活性电极（除铂、金外的金属）：既可以导电、又可 以参与电极反应（作阳极时），且优先考虑。,试写出以铜棒作电极电解饱和CuCl2溶液的电极反应式：,阳极 ( Cu )：,阴极 ( Cu )：,Cu 2e Cu2+,Cu2+ + 2e Cu,换成铁棒 做两极呢？,五、离子放电顺序：,阴离子失去电子而阳离子得到电子的过程叫放电。, 活性材料作阳极时：金属在阳极直接失电子被氧化 成阳离子进入溶液，而阴离子不容易在电极上放电。,S 2
4、-SO32-I -Br -Cl -OH -SO42-等(含氧酸根离子）F-,阳极：,用惰性电极(Pt、Au、石墨等)时：溶液中阴离子的 放电顺序（由易到难）是：（即考虑还原性强弱）,Ag+Fe3+Cu2+H+Pb2+Sn2+Fe2+Zn2+(H+) Al3+Mg2+Na+Ca+K+,无论是惰性电极还是活性电极都不参与阴极反应，发生 反应的都是溶液中的阳离子。 阳离子放电顺序（由易到难）是：（即考虑氧化性强弱）,阴极:,六、电解规律,阴极,阳极,氯 气,铜,阳极：2Cl-2 e- =Cl2,阴极：Cu2+ 2e-=2Cu,减小,大增？,CuCl2,CuCl2溶液,（电解本身型）,阳极,阴极,氧气
5、,氢 气,阳极: 4OH- 4e- = 2H2O+O2 ,阴极: 4H + 4e- = 2H2 ,变大,不 变,加 H2O,Na2SO4溶液,（电解水型）,阳极,阴极,氯气,氢 气,阳极: 2Cl- 2e- Cl 2,阴极: 2H + 2e- H2 ,减小,增 大,加 HCl,NaCl溶液,（放氢生碱型）,阳极,阴极,氧 气,铜,阳极: 4OH- 4e- 2H2O+O2 ,阴极：Cu2+ 2e- Cu,减小,减小,加 CuO,CuSO4溶液,（放氧生酸型）,电解规律（惰性电极）小结,与区：电解本身型 如CuCl2 、HCl 与区：放氢生碱型 如NaCl 与区：放氧生酸型 如CuSO4、AgNO
6、3 与区：电解水型 如Na2SO4、H2SO4 、NaOH,1.写出下列装置的电极反应式，并判断A、B、C溶液PH值的变化。,巩固练习,2、工业上采用Fe、C为电极电解K2MnO4溶液制KMnO4 1）电解时,应以 作阴极，电解过程中阴极附近溶液pH将会 , 2）阳极反应式为 , 3）总电解反应式为 .,2K2MnO4+2H2O=2KMnO4+2KOH+H2,答案: Fe 增大 MnO42_e- =MnO4,七、电解原理的应用：,1、电解饱和食盐水,NaCl = Na+ + Cl,阴极：,阳极：,2Cl 2e Cl2,2H+ + 2e H2,2NaCl + 2H2O = 2NaOH + H2+
7、 Cl2,总反应：,通电,阳极产物和阴极产物能接触吗？,阳极产物Cl2和阴极产物NaOH如何检验？,阳极：,使湿润的KI-淀粉试纸变蓝。,阴极：,滴入酚酞，溶液,变红,离子交换膜！,+,Cl2,Cl2,Cl,H2,H+,OH,淡盐水,NaOH溶液,精制饱和NaCl溶液,H2O（含少量NaOH）,阳离子交换膜 （只允许Na+通过）,阳极室,阴极室,电解饱和食盐水的原理示意图,10,（1）生产设备名称：离子交换膜电解槽 阴极：碳钢 阳极：钛 阳离子交换膜：只允许阳离子通过(Cl、OH 和气体不能通过)，把电解槽隔成阴极室和阳极室。 （2）离子交换膜的作用： a、防止氢气和氯气混合而引起爆炸； b、
8、避免Cl2和NaOH反应 ，而影响NaOH的产量。,氯碱工业：离子交换膜法制烧碱,16,2、电镀, 定义：,利用电解原理在某些金属的表面镀上一 薄层其它金属或是合金的方法。, 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, 装置：,铜,镀件,CuSO4溶液,阳极,阴极,（电镀铜）,阳极：,阴极：,Cu 2e = Cu2+,Cu2+ + 2e = Cu, 电镀的特点：,电镀液的浓度基本不变。,阳极参加反应的电解，,1. a 、b哪一极为正极？,2. 若要给铁叉镀锌， a极选用什么材料？ 选择何种溶液？,思考:,e-,3、铜的电解精炼,粗铜：含杂质（Zn、Fe、Ni、Ag
9、、Au 等）,阳极：,Zn 2e = Zn2+ Fe 2e = Fe2+ Ni 2e = Ni2+ Cu 2e = Cu2+,Zn Fe Ni Cu Ag Au,阴极：,阳极泥,思考：电解完后，CuSO4溶液的浓度有何变化？,粗铜,纯铜,硫酸铜溶液,阳极,阴极,Cu2+ + 2e = Cu,变小。,若把阴极纯铜换成铁棒， 电解过程变吗？,不变，但不是精炼铜了，而叫电镀铜。,4、电冶金,冶炼活泼金属 K Al,AlCl3 ？,MgO ？,为什么不电解钠、镁、铝的盐溶液？,结论：电解法是冶炼金属的一种重要方法， 是最强有力的氧化还原的手段。,电解熔融NaCl制取Na,5、金属的腐蚀和防护,1）金属
10、腐蚀的快慢程度： 电解池的阳极 原电池的负极 化学腐蚀 原电池的正极 电解池的阴极,2）金属的防护方法,改变金属内部结构,覆盖保护层,电化学保护法,外加电源的阴极保护法（电解池）,牺牲阳极的阴极保护法（原电池）,下列装置暴露空气中一段时间,铁的腐蚀由快到慢顺序 .,Fe,Fe,C,Fe,Zn,A(海水),B(海水),C(海水),D(海水),E(海水),拓展练习,500mL含KNO3和Cu（NO3）2两种溶质的溶液，其中c（NO3-）=6.0mol/L,用铂电极电解一段时间后在两个电极上均生成22.4L气体(标准状况)。假定电解前后溶液的体积仍为500mL，下列说法正确的是（ ） A 溶液中c(K+)为2mol/L B 上述过程中共转移电子4mol C 电解得到铜的物质的量为0.5mol D 电解后溶液中 c(H+)为2mol/L,