电解原理及应用.ppt

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1、疆 僻 辽 杰 蛮 厢 苍 灿 袜 衫 苇 芝 钙 旨 顶 水 份 剃 本 汞 都 奶 兰 段 阿 皂 颓 瞬 芬 窑 盲 虑 电 解 原 理 及 应 用 电 解 原 理 及 应 用 思考思考 1 1 下列装置中哪些为原电池？为什么。下列装置中哪些为原电池？为什么。 思考思考 2 2 铅蓄电池反应，总化学方程式为：铅蓄电池反应，总化学方程式为： ，请写出放电时的电极，请写出放电时的电极 方程式反应式。方程式反应式。 钻 傣 蒸 肇 参 氮 北 嫂 纵 陌 粘 忘 坯 煌 态 昔 驻 隆 泉 虐 伤 扼 奴 憾 中 昨 稗 措 钞 荆 韧 御 电 解 原 理 及 应 用 电 解 原 理 及 应

2、用 1、电解氯化铜（如图） 赶 厄 捏 姚 麦 该 基 色 答 颈 巡 秸 绩 岔 页 芭 乘 灶 捕 殉 房 此 姜 剧 馋 抛 哈 剩 蒂 迫 肖 犯 电 解 原 理 及 应 用 电 解 原 理 及 应 用 （2）实验现象 在第一步和第二步中均无新现象发生 。在第三步实验中，电流表的指针发生偏 转；阴极石墨棒周围CuCl2溶液绿色变深， 阳极石墨棒周围CuCl2溶液绿色变浅；阴极 石墨棒上逐渐覆盖了一层红色固体，阳极 石墨棒上有气泡放出，并可闻到刺激性的 气味，同时看到湿润的碘化钾淀粉试纸变 为蓝色。 款 砌 宣 爷 寥 降 哀 箱 鹊 千 角 腺 才 稻 佯 虾 悟 澜 拜 歇 魔 酣

3、尼 淫 舜 霓 催 他 柄 胰 颜 假 电 解 原 理 及 应 用 电 解 原 理 及 应 用 （3）实验结论 在通直流电的条件下，溶液里的CuCl2发 生了分解反应： CuCl2 = CuCl2 Cu生成于阴极的石墨棒上，Cl2生成于阳 极的石墨棒上。 权 炉 饰 听 牢 藕 碘 衬 牟 绍 疆 胆 肥 骇 吓 蝴 芜 律 镐 怀 囊 很 雌 新 椅 暂 葬 和 张 值 管 发 电 解 原 理 及 应 用 电 解 原 理 及 应 用 （4）原理分析： CuCl2是强电解质且易溶于水，在水溶液中电离生成Cu2 和Cl。CuCl2Cu22Cl 通电前，Cu2和Cl在水里自由地移动着；通电后 ，这

4、些自由移动着的离子，在电场作用下，改作定向 移动。溶液中带正电的Cu2向阴极移动，带负电的氯 离子向阳极移动。在阴极，铜离子获得电子而还原成 铜原子覆盖在阴极上；在阳极，氯离子失去电子而被 氧化成氯原子，并两两结合成氯分子，从阳极放出。 阴极：Cu22eCu 阳极：Cl2e Cl2 电解CuCl2溶液的化学反应方程式：CuCl2=CuCl2 肛 奈 罐 峨 允 殿 有 株 弱 附 密 抱 俐 娘 挺 烛 椒 劣 涌 荡 将 屯 粕 侨 啦 抢 刘 抛 潘 扯 稻 别 电 解 原 理 及 应 用 电 解 原 理 及 应 用 电解原理 1、电解的概念 使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起 氧化还

5、原反应的过程叫做电解。 注意： 电流必须是直流而不是交流。 熔融态的电解质也能被电解。 禾 愈 藐 拨 介 摘 堕 镜 状 蒲 堆 颖 疟 张 桓 影 令 甄 钝 刨 紧 逸 疟 罐 钵 绍 澄 面 卿 谰 堰 惟 电 解 原 理 及 应 用 电 解 原 理 及 应 用 2、电解池:借助于电流引起氧化还原反 应的装置，也就是把电能转变为化学能 的装置叫做电解池或电解槽。 3、构成电解池的条件 （1）直流电源。 （2）两个电极。其中与电源的正极相连的 电极叫做阳极，与电源的负极相连的电极 叫做阴极。 （3）电解质溶液或熔融态电解质。 娱 柿 奄 材 他 痘 煞 赡 栈 降 确 产 匠 肥 复 梧

6、 搓 烷 聂 兴 肮 窄 嫉 忱 菠 恐 秸 罗 蒜 佰 鳞 段 电 解 原 理 及 应 用 电 解 原 理 及 应 用 4、两电极及电极反应 阳极（与电源正极相连）：氧化反应 阴极（与电源负极相连）：还原反应 馆 纳 鸭 蒙 镣 锻 刃 萨 柑 化 掉 黎 忠 茄 鲁 爽 勋 搁 湘 输 耐 竟 勾 漆 憎 孝 尉 毫 圭 戮 它 址 电 解 原 理 及 应 用 电 解 原 理 及 应 用 5、电解质导电的实质 对电解质溶液（或熔融态电解质）通电时，电 子从电源的负极沿导线流入电解池的阴极，电 解质的阳离子移向阴极得电子发生还原反应； 电解质的阴离子移向阳极失去电子（有的是组 成阳极的金属原

7、子失去电子）发生氧化反应， 电子从电解池的阳极流出，并沿导线流回电源 的正极。这样，电流就依靠电解质溶液（或熔 融态电解质）里阴、阳离子的定向移动而通过 溶液（或熔融态电解质），所以电解质溶液（ 或熔融态电解质）的导电过程，就是电解质溶 液（或熔融态电解质）的电解过程。 翌 吼 表 彬 氨 孜 掺 复 炭 嘻 适 氮 萧 颂 饲 凯 凋 茄 蜒 谈 肄 僻 桩 止 苛 宋 欢 侨 吮 碑 地 汾 电 解 原 理 及 应 用 电 解 原 理 及 应 用 电解质溶于水或熔融状态下电解质电离后，再通电 电解质电离成自由移动 的离子，如： CuCl2 = Cu2+ +2Cl - 阴阳离子定向移动，在两

8、 极失得e-成为原子、分子， 如： CuCl2 = Cu +Cl2 电解 只产生自由移动的离子 氧化还原反应生成新物质 电解必须建立在电离基础上 飞 蚤 曝 方 聚 帕 塑 殴 憎 负 市 辖 钝 更 补 赶 杭 赎 仿 皂 紧 衍 童 苔 聪 惊 谊 绵 哨 腮 康 躬 电 解 原 理 及 应 用 电 解 原 理 及 应 用 比较项目电解池原电池 能量转换电能转化为化学能化学能转化为电能 能否自发 反应不自发，可以是 两个活性相同的电极 反应自发，两个活 性不同的电极 两 个 电 极 氧化反应 失去电子 接电源正极，阳极 作为负极，对外电 路送出电子 还原反应 获得电子 接电源负极，阴极 作

9、为正极，接受由 外电路流回的电子 电池内离 子的迁移 方向 阴离子向正极（阳极 ）迁移阳离子向负极 （阴极）迁移 阴离子向负极迁移 阳离子向正极迁移 无关离子不迁移 相同点两个电极、导线、电解质溶液 坤 城 昼 持 扒 砧 拾 脾 辕 抑 荧 晌 玄 墩 嘻 莲 淑 羔 簿 趁 离 乘 唁 巴 必 倍 距 附 蕾 赛 且 啸 电 解 原 理 及 应 用 电 解 原 理 及 应 用 化学能电能电能化学能 负极 正极 阳极 阴极 负极：氧化反应（失e -） 正极：还原反应（得e -） 阳极：氧化反应（失e -） 阴极：还原反应（得e -） 负极正极 电源正极阳极 电源负极阴极 无有 谈 待 誊 抿

10、 堵 奈 膀 律 丧 某 叼 涌 脏 蕴 托 票 品 逗 缀 目 艾 无 弟 未 塌 空 轴 畜 倦 菠 蹋 递 电 解 原 理 及 应 用 电 解 原 理 及 应 用 阴极上，阳离子的放电顺序为： K+Ca2+Na+Mg2+Al3+ Zn2+Fe2+H+Cu2+ Fe3+ Hg2+Ag+ 阳极上，阴离子的放电顺序为： F-含氧酸根OH-Cl-Br-I-(F、NO3、SO42-等)（惰性电极） 霉 棉 成 蛹 牺 帜 又 狞 括 勒 论 辽 甜 浊 辊 并 掺 谆 狰 浸 唤 粕 辕 它 斋 效 韵 狂 笑 辗 镣 彬 电 解 原 理 及 应 用 电 解 原 理 及 应 用 电解质溶液电解规律

11、 S2-I-Br-Cl-OH-含氧酸根F- Ag+Fe3+Cu2+H+Fe2+Zn2+H+ Al3+Mg2+Na+ 与区：电解电解质型 与区：放氢生碱型 与区：放氧生酸型 与区：电解水型 膝 尚 火 段 姓 蛇 漠 溺 嘱 扔 窟 狙 羊 牛 豪 坝 默 鲁 僻 捆 卫 烦 粟 血 瑰 娟 旧 噎 谁 是 棘 竿 电 解 原 理 及 应 用 电 解 原 理 及 应 用 电解质水溶液中离子的放电规律 阳极:含氧酸根OH- Cl- I- S2- 阴极:金属活动顺序的逆顺序 练习练习 2 2 写出用惰性电极电解下列溶液的电极反应式及 总的电解方程式 （1）Na2SO4 HCl （2）NaOH NaC

12、l （3）H2SO4 CuSO4 （4）AgNO3 H2O 鞋 早 姆 馅 磅 跋 置 浪 漱 怠 闰 酵 沽 嗣 户 畴 辫 籽 遇 哀 设 仪 绳 接 梳 祟 伤 御 鲜 陌 湃 贱 电 解 原 理 及 应 用 电 解 原 理 及 应 用 惰性电极电解水溶液的规律： 类型类型电极反应特点电极反应特点实例实例 电解电解 对象对象 电解质电解质 浓度浓度 pHpH 电解质溶电解质溶 液复原液复原 电解电解 水型水型 分解分解 电解电解 质型质型 放放H H 2 2 生碱生碱 型型 放放O O 2 2 生酸生酸 型型 阴：4H+4e=2H2 阳： 4OH-4e=O2+2H2O 电解质的阴阳离子分

13、 别在两极放电 阴：水放H2生碱 阳：电解质阴离子放电 阴：电解质阳离子放电 阳：水放O2生酸 NaOH H2SO4 Na2SO4 HCl NaCl CuSO4 水 电解质 本身 电解质 +水 生成新 电解质 生成新 电解质 H2O HCl HCl CuO 械 麓 掘 盆 爪 狂 镑 讯 桩 粟 抗 吨 姚 翁 匡 拇 脉 巧 漠 俄 调 阎 长 镇 然 镀 外 普 蝉 娇 穿 景 电 解 原 理 及 应 用 电 解 原 理 及 应 用 练习练习 1 1 用碳棒做电极电解用碳棒做电极电解CuSOCuSO 4 4 水溶液水溶液 （1 1）画出电解装置，注明阴、阳两极。）画出电解装置，注明阴、阳两

14、极。 （2 2）写出电极反应式及总的电化学方程式。）写出电极反应式及总的电化学方程式。 （3 3）若阴极上有）若阴极上有1.6g Cu1.6g Cu析出，则电子转移析出，则电子转移 _mol_mol，阳极产生气体体积（标况）为，阳极产生气体体积（标况）为_L_L 疟 廓 寂 恬 罪 猛 霖 妙 吊 勋 尸 描 饯 扣 橡 胎 七 滨 深 诺 蔷 鲤 俯 刺 酪 反 构 萌 宿 位 皑 箔 电 解 原 理 及 应 用 电 解 原 理 及 应 用 二、电解原理的应用 1、铜的电解精炼 像 敬 汇 敬 切 储 咬 崔 匀 晨 条 仰 槐 堰 伦 春 蔓 寒 翔 粥 滋 雨 抵 期 财 广 抿 贼 疤

15、 袁 毅 停 电 解 原 理 及 应 用 电 解 原 理 及 应 用 （2）电解法精炼铜的化学原理 阳极（粗铜）：Cu2eCu2 阴极（纯铜）：Cu22eCu 结论：电解液CuSO4的浓度基本 保持不变 怔 肌 谴 蔽 腿 函 病 恼 叮 卯 猖 粗 默 皿 砖 祈 衡 名 厌 挎 忱 轿 苟 许 婆 城 遵 销 焰 奶 摊 妮 电 解 原 理 及 应 用 电 解 原 理 及 应 用 说明：粗铜中往往含有锌、铁、镍、银、金等多种 杂质，当含杂质的铜在阳极不断溶解时，位于金属 活动性顺序铜以前的金属杂质如Zn、Fe、Ni等，也 会同时失去电子，如：Zn2eZn2 Ni 2eNi2但是它们的阳离子

16、比铜离子难以还 原，所以它们并不在阴极获得电子析出，而只是留 在电解液里。而位于金属活动性顺序铜之后的银、 金等杂质，因为给出电子的能量比铜弱，难以在阳 极失去电子变成阳离子溶解下来，当阳极上的铜失 去电子变成离子溶解之后，它们以金属单质的形式 沉积在电解槽底，形成阳极泥（阳极泥可作为提炼 金、银等贵重金属的原料） 沂 月 脑 烫 涉 叉 受 交 监 假 隘 蚜 栽 椽 拂 镑 厌 申 妓 弧 售 胃 薛 淮 康 单 仰 摄 日 咙 累 讳 电 解 原 理 及 应 用 电 解 原 理 及 应 用 2、电镀 (1)定义：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。 (2)目

17、的：电镀的目的主要是使金属增强抗腐蚀 能力、增加美观和表面硬度。 (3)原理：与电解精炼铜的原理是一致的 (4)条件：镀件金属作阴极；镀层金属作阳极； 含有镀层金属离子的电解质配成电镀液 坍 喳 罢 竹 烤 漳 孔 灭 忽 他 宵 橱 谗 惰 翱 钎 溅 陪 悼 革 夯 恃 追 饯 操 绦 跃 真 昌 冤 砍 姚 电 解 原 理 及 应 用 电 解 原 理 及 应 用 腕 本 搽 锁 恬 讼 贾 侦 黔 糖 颧 丹 店 拾 阔 璃 临 溪 涪 止 雨 夕 壬 廖 豹 霉 檬 赁 汀 泛 涤 馁 电 解 原 理 及 应 用 电 解 原 理 及 应 用 作业：课后习题 累 层 橡 侵 妒 娘 骇 棱 景 到 缺 渠 董 镜 砚 疵 捍 升 句 滩 镊 搐 遮 苦 窍 正 赖 锥 报 妻 妹 吞 电 解 原 理 及 应 用 电 解 原 理 及 应 用