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1、第一节第一节 电解原理电解原理（第二课时）（第二课时）高三化学高三化学 电解原理及其应用电解原理及其应用2021/8/8 星期日11、电解：、电解：使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极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。引起氧化还原反应的过程。2、形成电解池的条件、形成电解池的条件 与电源相连的两个电极与电源相连的两个电极 电解质溶液或熔化的电解质电解质溶液或熔化的电解质 形成闭合回路形成闭合回路 有外加的电源有外加的电源3、电极的判断、电极的判断阴极：阴极：与电源负极相连，电子流入，发生还原反应与电源负极相连，电子流入，发生还原反应阳极：阳极：与电源正极相连，电子流出，发
2、生氧化反应与电源正极相连，电子流出，发生氧化反应4、阴阳离子的放电顺序、阴阳离子的放电顺序非自发氧化还原反应！非自发氧化还原反应！一、电解原理一、电解原理复习：复习：2021/8/8 星期日2原电池与电解池的比较原电池与电解池的比较比较项目比较项目原电池原电池电解池电解池能量转换能量转换能否自发能否自发两两个个电电极极电池内离子电池内离子的迁移方向的迁移方向电子流向电子流向构成条件构成条件化学能转化为电能电能转化为化学能化学能转化为电能电能转化为化学能反应不自发反应不自发反应自发反应自发连接电源的正极，连接电源的正极，作为阳极作为阳极相对活泼的金属相对活泼的金属作为负极作为负极连接电源的负极，
3、连接电源的负极，作为阴极作为阴极相相对对不不活活泼泼的的金金属属或石墨作为正极或石墨作为正极阴离子向阳极迁移，阴离子向阳极迁移，阳离子向阴极迁移阳离子向阴极迁移阴离子向负极迁移，阴离子向负极迁移，阳离子向正极迁移阳离子向正极迁移两个电极、电解质溶液形成闭合回路。两个电极、电解质溶液形成闭合回路。电解池有外电源，原电池无需外电源。电解池有外电源，原电池无需外电源。复习：复习：氧化反应氧化反应失去电子失去电子还原反应还原反应获得电子获得电子负极负极正极正极负极负极阴极，阴极，阳极阳极正极正极2021/8/8 星期日3 用惰性电极电解下列各组溶液，试写出电极用惰性电极电解下列各组溶液，试写出电极反应
4、式和总反应式。并说明溶液中溶质的质反应式和总反应式。并说明溶液中溶质的质量分数如何变化？若想恢复该如何操作？量分数如何变化？若想恢复该如何操作？第第1组：组：H2SO4溶液、溶液、NaOH溶液、溶液、Na2SO4溶液溶液第第2组：盐酸、组：盐酸、ZnCl2溶液溶液第第3组：组：CuSO4溶液、溶液、AgNO3溶液溶液第第4组：组：NaCl溶液、溶液、KI溶液溶液练习引入：练习引入：2021/8/8 星期日45、电解规律、电解规律(用惰性电极电解时用惰性电极电解时)电解含氧酸、强碱溶液、活泼金属的含氧酸盐电解含氧酸、强碱溶液、活泼金属的含氧酸盐溶液时，实质上是电解水。如电解溶液时，实质上是电解水
5、。如电解H2SO4、HNO3NaOH、Na2SO4等溶液时其电极反应式为：等溶液时其电极反应式为：阳极阳极：4OH4e2H2O+O2阴极：阴极：4H+4e2H2 总反应：总反应：2H2O O2+2H2 电解 电解后溶液中溶质的质量分数增大，若要恢复电解后溶液中溶质的质量分数增大，若要恢复原来的浓度，只需加入一定量的水即可。原来的浓度，只需加入一定量的水即可。电解水型！解水型！2021/8/8 星期日5 电解无氧酸溶液电解无氧酸溶液(氢氟酸除外氢氟酸除外)、不活泼金属的、不活泼金属的无氧酸盐溶液时，实质上是电解质本身被电解。无氧酸盐溶液时，实质上是电解质本身被电解。如电解盐酸、如电解盐酸、CuC
6、l2溶液等时溶液等时 电解后溶液中溶质的质量分数减小，若要恢复电解后溶液中溶质的质量分数减小，若要恢复原来的组成和浓度，需加入一定量的溶质原来的组成和浓度，需加入一定量的溶质(通入一通入一定量的定量的HCl气体气体)阳极：阳极：2Cl 2eCl2阴极：阴极：2H+2e H2 总反应：总反应：2HCl Cl2+H2 电解电解盐酸电解盐酸电解解电解解质型！型！2021/8/8 星期日6 电解不活泼金属的含氧酸盐溶液时，电解质电解不活泼金属的含氧酸盐溶液时，电解质和水都有一部分被电解，如电解和水都有一部分被电解，如电解CuSO4溶液、溶液、AgNO3溶液等。溶液等。阳极阳极：4OH4e2H2O+O2
7、阴极阴极：2Cu2+4e2Cu总反应：总反应：2CuSO4+2H2O 2Cu+O2+2H2SO4 电解 电解后原溶液中溶质的质量分数减小，若要恢电解后原溶液中溶质的质量分数减小，若要恢复原来的组成和浓度，需加入一定量金属氧化物。复原来的组成和浓度，需加入一定量金属氧化物。电解电解CuSO4溶液溶液放氧生酸型！放氧生酸型！2021/8/8 星期日7 电解活泼金属的无氧酸盐溶液时，电解质和电解活泼金属的无氧酸盐溶液时，电解质和水都有一部分被电解，如电解水都有一部分被电解，如电解NaCl溶液等。溶液等。电解后原溶液中溶质的质量分数减小，若要恢电解后原溶液中溶质的质量分数减小，若要恢复原来的组成和浓度
8、，需通入一定量的复原来的组成和浓度，需通入一定量的HCl。阳极阳极：2Cl 2eCl2阴极阴极：2H+2e H2 总反应：总反应：2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2+H2 电解电解电解NaCl溶液溶液放放氢生碱型！生碱型！2021/8/8 星期日8二、铜的电解精炼二、铜的电解精炼 1、粗铜所含的杂质、粗铜所含的杂质Zn、Fe、Ni、Ag、Au等等+纯铜纯铜粗铜粗铜CuSO4溶液溶液 2、粗铜的精炼、粗铜的精炼 以粗铜为阳极，以纯以粗铜为阳极，以纯铜为阴极，铜为阴极，以以CuSO4溶液溶液为电解液进行电解。为电解液进行电解。阳极：阳极：Zn 2eZn2+Fe2eFe2+Ni 2eNi2+Cu
9、2eCu2+阴极：阴极：Cu2+2eCu2021/8/8 星期日9 1、概念：、概念：应用电解原理在某些金属表面镀上一层应用电解原理在某些金属表面镀上一层其它金属或合金的过程。其它金属或合金的过程。2、电镀池形成条件、电镀池形成条件+镀件镀件镀层金属镀层金属含镀层金属离子的盐溶液含镀层金属离子的盐溶液 镀件作阴极镀件作阴极 镀层金属作阳极镀层金属作阳极 含镀层金属阳离子含镀层金属阳离子的盐溶液作电解液。的盐溶液作电解液。3、电镀的特点、电镀的特点电镀液的组成及酸碱性保持不变电镀液的组成及酸碱性保持不变三、电镀三、电镀电镀池电镀池2021/8/8 星期日10原原电电池池电电解池解池电镀电镀池池定
10、定义义形成形成条件条件电电极极名称名称电电极极反反应应化学能化学能转变转变成成电电能的装置。能的装置。将将电电能能转变转变成化学能成化学能的装置。的装置。应应用用电电解原理在某些解原理在某些金属表面金属表面镀镀上一上一层层其其它金属的装置。它金属的装置。活活动动性不同两性不同两电电极极电电解解质质溶液溶液形成形成闭闭合回路合回路两两电电极接直流极接直流电电源源电电极插入极插入电电解解质质溶液溶液形成形成闭闭合回路合回路镀层镀层金属接金属接电电源正极源正极待待镀镀金属接金属接电电源源负负极极电镀电镀液液须须含有含有镀层镀层金金属的离子属的离子负负极：极：较较活活泼泼金属；金属；正极：正极：较较不
11、活不活泼泼金属金属(或能或能导电导电的非金属的非金属等等)阳极：阳极：电电源正极相源正极相连连阴极：阴极：电电源源负负极相极相连连阳极：阳极：镀层镀层金属；金属；阴极：阴极：镀镀件件负极：氧化反应负极：氧化反应正极：正极：还还原反原反应应阳极：氧化反应阳极：氧化反应阴极：阴极：还还原反原反应应阳极：氧化反应阳极：氧化反应阴极：还原反应阴极：还原反应原电池、电解池、电镀池的比较原电池、电解池、电镀池的比较2021/8/8 星期日11典型例题典型例题1下列装置中属于原电池的是下列装置中属于原电池的是 （）属于电解池的是属于电解池的是 （）稀硫酸稀硫酸 稀硫酸稀硫酸 稀硫酸稀硫酸 硫酸铜硫酸铜 A
12、B C D A B C D CD B2021/8/8 星期日12在在50mL 0.2mol/L的硫酸铜溶液中插入两个电的硫酸铜溶液中插入两个电极，通电电解极，通电电解(不考虑水分蒸发不考虑水分蒸发)，则：，则：若两极均为铜片，试说明电解过程中溶液溶若两极均为铜片，试说明电解过程中溶液溶质浓度将怎样变化质浓度将怎样变化 。若阳极为纯锌，阴极为铜片，阳极反应式是若阳极为纯锌，阴极为铜片，阳极反应式是 如果两极均为铜片且不考虑如果两极均为铜片且不考虑H+在阴极上放电在阴极上放电当电路中有当电路中有0.04mol电子通过时，阴极增重电子通过时，阴极增重 g，阴极上的电极反应式是阴极上的电极反应式是 。
13、不变不变1.28Zn 2eZn2+Cu2+2eCu典型典型例题例题2 22021/8/8 星期日13 向水中加入等物向水中加入等物质质的量的的量的Ag+、Pb2+、Na+、Cl、SO42-、NO3-，将该溶液倒入惰性材料作电极的将该溶液倒入惰性材料作电极的 电解槽中，通电片刻。氧化产物与还原产物的质电解槽中，通电片刻。氧化产物与还原产物的质 量比为（量比为（）（A）35.5：108 （B）16：207 （C）8：1 （D）108：35.5、典型例题典型例题3C2021/8/8 星期日14、易易误认为误认为Ag+在阴极上放在阴极上放电电析出析出Ag，Cl在阳极上在阳极上放放电电析出析出Cl2，从
14、而，从而误选误选（A）。）。稍加分析后稍加分析后则则不不难难看出，将等物看出，将等物质质的量的的量的Ag+、Pb2+、Na+、Cl放入水中，放入水中，Ag+与与Cl要生成不溶性的要生成不溶性的AgCl，Pb2+与与 要生成微溶要生成微溶性的性的PbSO4，最终得到的是，最终得到的是NaNO3溶液，溶液，用惰性电极电解此溶液的产物是用惰性电极电解此溶液的产物是H2和和O2。正确答案是（正确答案是（C）。）。解析：解析：2021/8/8 星期日151、完成课后习题、完成课后习题2 2、完成、完成优化设计基础巩固题优化设计基础巩固题课后作业：课后作业：2021/8/8 星期日162021/8/8 星期日17镀件镀件2021/8/8 星期日182021/8/8 星期日192021/8/8 星期日20