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1、1.2.1 电能转化为电能-电解 第1课时 电解的原理,惠州综高：黄海梅,一、电解原理,使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，叫电解。,把电能转化为化学能的装置。,直流电源、两个电极、电解质水溶液（或熔融电解质）、形成闭合回路,惰性电极：,C、Pt、Au等,活性电极：,Zn、Fe、Cu、Ag等 （除Au、Pt以外的金属）,电极材料,二、电解装置电解池,判 断,分析下列装置，哪些是原电池 哪些是电解池,1、3、5,6、7,三、电解原理,电解质溶液（或熔融的电解质）里自由移动的离子在通电时发生定向移动，阳离子移向阴极，在阴极获得电子发生还原反应；阴离子移向阳极，在阳极失去电子发生
2、氧化反应，这就是电解的原理。,电子流动方向： 离子移动方向： 电流方向：,电源正极电解池阳极 电解池阴极电源负极,电源负极电解池阴极 电解池阳极电源正极,阴离子电解池阳极 阳离子电解池阴极,直流电源,电极,电解质,电极反应,CuCl2 Cu2+2Cl,视频,在溶液中存在Cu2+ 、Cl-、H+、OH-四种离子，为何发生氧化还原反应的是Cu2+ 、Cl- ？,阴离子失去电子,阳离子得到电子的过程叫放电。,影响离子放电的因素：,放电能力,阳离子在阴极放电：得电子顺序,K +、Ca2+ 、Na + 、Mg2+ 、Al3+ 、Zn2+ 、 Fe2+ 、Sn2+ 、Pb2+ 、H+ (酸) Cu2+ 、
3、Fe3+、 Hg2+ 、 Ag+.,得e-能力依次增强(与金属活动顺序相反),四、离子放电顺序,注意：Fe3+ Cu2+；,阴离子在阳极放电：失电子顺序,除Au、Pt外的金属、S2-、X- 、OH-、含氧酸根离子、F-,失e-能力依次减弱,分析电解反应的一般思路：,明确溶液中存在哪些离子,根据阳极氧化，阴极还原分析得出产物,阴阳两极附近有哪些离子,五、电极反应式、电解方程式的书写：,方 法,首先找出溶液中全部阴、阳离子，比较阴、阳离子的放电顺序：,OH SO4 2-,阴极：,阳极：,H+ Cu2+,然后写电极反应式 ：,最后使得失数相等，两极半反应相加得总方程式；,电能转化为化学能,化学能转化
4、为电能,反应一般不自发,接电源正极，阳极,反应一定自发,作为负极，对外电路送出电子,接电源负极，阴极,阴阳相吸,两个电极、导线、电解质溶液,正正负负,作为正极，接受由外电路流回的电子,【知识小结】,水,增大,增大,水,增大,减小,水,增大,不变,电解质,减小,增大,电解质,减小,电解质和水,得新电解质,增大,电解质和水,得新电解质,减小,1、用惰性电极分别进行下列溶液电解，写出电极反应和总反应方程式并完成下表：,【作业】,1.2.2 电能转化为电能-电解 第2课时 电解的原理及应用,惠州综高：黄海梅,用惰性电极进行溶液电解的规律：,阴：2H+2e-=H2 阳：4OH4e-=2H2O+O2,氯碱
5、工业,视频,阳离子交换膜的作用： (1)防止H2、Cl2混合电火花下反应爆炸 H2+Cl2= HCl (2)防止防止Cl2进入阴极区与NaOH反应，影响烧碱的质量和产量。 Cl22NaOHNaClNaClOH2O,阴极放电离子：,H+,来源于：,阳极放电离子：,Cl,来源于：,NaCl,H2O,电解对象：溶质和溶剂,电解类型：放出H2生成碱,溶液： pH增大,复原：通入HCl气体 （少什么加什么）,用惰性电极进行溶液电解的规律：,、K +、Ca2+ 、Na + 、Mg2+ 、Al3+,、Cu2+ 、 Hg2+ 、 Ag+,、S2、I 、Br 、Cl,、OH、 含氧酸根离子、F, , , , ,
6、小结：惰性电极进行溶液电解，电解质组成情况,2. 如图所示，X、Y分别是直流电源的电极，通电后发现A极质量增加，B极处有无色、无臭的气体放出。符合这一情况的是（ ）,练 习,A,3. 下列有关电解的说法正确的是（ ） 电解是把电能转变成化学能 电解是把化学能转变成电能 电解质溶液导电是化学变化，金属导电是物理变化 不能自发进行的氧化还原反应，通过电解的原理可以实现 任何溶液被电解时，必将导致氧化还原反应的发生 A B C D,D,4. 用石墨电极电解硫酸铜溶液，一段时间后断开电路，要使溶液恢复到电解前的浓度应向其中加入（ ） A. CuSO4 B. H2O C. CuO D. Cu(OH)2,
7、C,5. 把锌片和铁片放在盛有稀食盐水和酚酞试液混合溶液的玻璃皿中（如图所示平面图），经过一段时间后，首先观察到溶液变红的区域是（ ） A. 和附近 B. 和附近 C. 和附近 D. 和附近,B,6. 用Pt电极电解含有各0.1molCu2+和X3+的溶液，阴极析出固体物质的质量m(g)与溶液中通过电子的物质的量n(mol)的关系见图示。则离子的氧化能力由大到小排列正确的是（ ） A. Cu2+X3+H+ B. H+X3+Cu2+ C. X3+H+Cu2+ D. Cu2+H+X3+,D,7. 将1L含有0.4mol CuSO4和0.2mol NaCl的水溶液用惰性电极电解一段时间后，在一个电极
8、上得到0.3mol Cu，另一电极上析出气体(在标准状况下)的体积是多少?此时溶液的pH值是多少?,4.48L ; 1-2lg2,表面皿中电解质溶液已经滴加酚酞。问哪些区域先变红？为何？,Fe,B：O2+2H2O+4e-=4OH-,E：2H+2e-=H2,8、装置工作一段时间后，发现B池中有一极的质量减少。以下有关的推断中正确的 （ ） M是电源的负极 B中Cu电极的质量减少 C中溶液的pH升高 D中溶液的pH下降 B中电解液的浓度基本不变 相同条件下的A，C，D池中生成气体的总体积为CAD A. 只有 B. 只有 C. 全部 D. 除,C,9、近年来，加“碘”食盐主要使用了碘酸钾，KIO3在
9、工业上可用电解法制取，以石墨和不锈钢为电极，以KI溶液(加少量K2CrO4)为电解液在一定条件下电解，反应方程式为：KI+3H2O=KIO3+ 3H2，下列有关说法正确的是 （ ） A电解时，石墨作阴极，不锈钢作阳极 B电解液调节到酸性比较合适 C电解后得到KIO3产品的步骤有： 过滤浓缩结 晶灼烧 D电解中每转移0.6mol电子，理论上可得到 21.4g无水KIO3晶体,D,电解,1.2.3 电能转化为电能-电解 第3课时 电解的应用,惠州综高：黄海梅,用惰性电极进行溶液电解的规律：,、K +、Ca2+ 、Na + 、Mg2+ 、Al3+,、Cu2+ 、 Hg2+ 、 Ag+,、S2、I 、
10、Br 、Cl,、OH、 含氧酸根离子、F, , , , ,小结：惰性电极进行溶液电解，电解质组成情况,阳极,Zn2e-=Zn2+,阴极,Zn2+ + 2e-=Zn,镀件: 阴极 镀层金属: 阳极,电镀液: 含有镀层金属阳离子的可溶盐溶液,其浓度和PH值不变,电镀原理 : (以铜棒镀锌为例):,电镀的特点：,1）阳极本身参加电极反应 2）电解质溶液的浓度保持不变,粗铜精炼,电解质 溶液的浓度是否变化？,精铜,粗铜(Zn Fe Ag Au),阳极: Zn 2e- =Zn2+ Fe 2e- =Fe2+ Cu 2e-=Cu2+,阴极： Cu2+ + 2e- = Cu,CuSO4溶液,Zn Fe 以何形
11、式存在？Ag Au 以何形式存在？,还原性比铜差的，不能失去电子，它们以单质的形式留在溶液中，成为阳极泥。,镀层金属作阳极，镀件作阴极，电镀液必须含有镀层金属的离子,阳极 Zn2e- =Zn2+,阴极 Zn2+2e- =Zn,电镀液的浓度不变,粗铜金属作阳极，精铜作阴极，CuSO4溶液作电解液,阳极 Zn2e- =Zn2 + Cu-2e- =Cu2+等,阴极 Cu2+ + 2e- = Cu,溶液中溶质浓度基本不变，定期除杂质,比较：精炼铜、电镀铜的区别,从H+ 、Cu2+ 、Na+ 、Cl-、SO42-五种离子中选出两种离子组成电解质，按下列要求进行电解，用电解质的化学式填空（使用惰性电极电解
12、） （1）电解过程中溶液的pH增大的有_ （2）电解过程中溶液的pH减小 的有 （3）电解过程中溶液的pH不变的有 。,有何规律？,NaCl 、HCl,CuSO4、H2SO4,Na2SO4,练习：,CuCl2,（1）电解时，只生成H2而不生成O2，则溶液的pH 。 （2）电解时，只生成O2而不生成H2，则溶液的pH 。 （3）电解时，既生成H2又生成O2，则实际为电解水。 若为酸性 pH ， 若碱性溶液，则溶液的pH ， 若为中性，则pH 。,增大,减小,减小,增大,不变,电解过程中溶液pH的变化规律,下图为A直流电源，B为浸透饱和氯化钠溶液和酚酞试液的滤纸，C为电镀槽接通电路后发现B上的c点
13、显红色为实现铁上镀锌，接通K后，使c、d两点短路下列叙述正确的是 （ ） Aa为直流电源的负极 Bc极发生的反应为2H2eH2 Cf电极为锌板 De极发生氧化反应,BD,下图所示装置中，a、b都是惰性电极，通电一段时间后，b极附近溶液呈红色。下列说法正确的是 ( ) AX是正极，Y是负极 BX是负极，Y是正极 CCuSO4溶液的PH值逐渐减小 DCuSO4溶液的PH值不变,AC,（2007 上海）某学生设计了一个“黑笔写红字”的趣味实验。滤纸先用氯化钠、无色酚酞的混合液浸湿，然后平铺在一块铂片上，接通电源后，用铅笔在滤纸上写字，会出现红色字迹。据此，下列叙述正确的是 ( ) A.铅笔端作阳极，发生还原反应 B.铂片端作阴极，发生氧化反应 C.铅笔端有少量的氯气产生 D.a点是负极，b点是正极,D,右图中x、y分别是直流电源的两极,通电后发现a极板质量增加,b极板处有无色无臭气体放出,符合这一情况的 ( ),A,
