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1、电化学电化学电解原理电解原理1、请每位同学自己设计一组原电池装置图，注明电极名称、所、请每位同学自己设计一组原电池装置图，注明电极名称、所用材料、电子流动方向，写出电极反应式用材料、电子流动方向，写出电极反应式.2、下列装置是原电池的是，实验会产生什么现象？、下列装置是原电池的是，实验会产生什么现象？构成原电池的条件是什么？能量如何转化？构成原电池的条件是什么？能量如何转化？复习：复习：形成条件形成条件装置名称装置名称电极名称电极名称电极反应电极反应反应总式反应总式反应现象反应现象电子流向电子流向能量转变能量转变原电池原电池负极：负极：Zn2eZn2+ 失电子发生氧化反应失电子发生氧化反应正极
2、：正极：2H+2eH2得电子发生还原反应得电子发生还原反应Zn + 2H+ = Zn2+ + H2锌电极不断溶解，锌电极不断溶解，铜电极上有气体放出铜电极上有气体放出电子由负极经导线流入正极电子由负极经导线流入正极化学能转变为电能化学能转变为电能正极：不活泼金属或可导电的非正极：不活泼金属或可导电的非正极：不活泼金属或可导电的非正极：不活泼金属或可导电的非 金属金属金属金属( (如如如如C)C)负极：活泼金属负极：活泼金属负极：活泼金属负极：活泼金属活性不同的两极活性不同的两极电解质溶液电解质溶液形成闭合回路形成闭合回路条条件件第四单元第四单元 电解原理及其应用电解原理及其应用阳极阳极阳极阳极
3、阴极阴极阴极阴极2、认真观察实验现象，根据所看到的现象得出什、认真观察实验现象，根据所看到的现象得出什么结论？么结论？1、金属导电的原理是什么？电解质溶液能否导电、金属导电的原理是什么？电解质溶液能否导电？其原理又如何？其原理又如何？现象与结论：阴极上有现象与结论：阴极上有Cu析出析出 阳极上有阳极上有Cl2产生，产生， 说明发生了化学变化说明发生了化学变化3、通电时为什么会引起、通电时为什么会引起CuCl2分解？分解？1.通电前，氯化铜溶液中有哪些离子？运动情况通电前，氯化铜溶液中有哪些离子？运动情况如何？如何？思考3. 当离子定向移动到电极表面时，发生的是什么当离子定向移动到电极表面时，发
4、生的是什么类型的反应？类型的反应？4. 电路中，电子的流动方向如何？电路中，电子的流动方向如何？CuCl2Cu2+2Cl H2O H+OH 2. 通电时，离子的运动情况有什么改变？通电时，离子的运动情况有什么改变？分析分析1、通电前、通电前CuCl2 = Cu 2+ + 2Cl-H2 O H+ + OH-电解质发生电离，阴阳离子自由运动。电解质发生电离，阴阳离子自由运动。2、通电后、通电后带负电荷的阴离子朝阳极定向运动。带负电荷的阴离子朝阳极定向运动。因失电子能力：因失电子能力：Cl- - OH- -带正电荷的阳离子朝阴极定向运动。带正电荷的阳离子朝阴极定向运动。Cl- -在阳极失去电子：在阳
5、极失去电子：2Cl- -2e-= Cl2氧化反应氧化反应因得电子能力：因得电子能力： Cu 2 + H+Cu 2 +在阴极得到电子：在阴极得到电子： Cu 2 + 2e-= Cu 还原反应还原反应总方程式：总方程式：CuCl2 = Cl2+ +Cu通电通电 电流电流通过电解质溶液而在通过电解质溶液而在阴阳两极阴阳两极上发上发生生氧化还原反应氧化还原反应的过程叫电解。的过程叫电解。 借助电流引起氧化还原反应的装置即把借助电流引起氧化还原反应的装置即把电电能转化为化学能能转化为化学能的装置叫电解池或电解槽。的装置叫电解池或电解槽。1 1. .电解电解: :2、电解池、电解池一一. .电解原理电解原
6、理3 3、构成电解池的条件：、构成电解池的条件： 电源电源 电极电极 闭合回路闭合回路4.4.电极电极阳极：阳极：阳极：阳极：与电源与电源与电源与电源正极正极正极正极相连相连相连相连隋性电极：隋性电极：隋性电极：隋性电极：只导电只导电只导电只导电, ,不参与氧化还原反应不参与氧化还原反应不参与氧化还原反应不参与氧化还原反应(C/Pt)(C/Pt)活性电极：活性电极： 既导电又参与氧化还原反应既导电又参与氧化还原反应(Ag以前的以前的)阴极：阴极：阴极：阴极： 与电源与电源与电源与电源负极负极负极负极相连相连相连相连阳极阳极阳极阳极阴极阴极阴极阴极( ( 阳氧阴还阳氧阴还阳氧阴还阳氧阴还 ) )
7、阳极：阳极：2Cl2e=Cl2 (2Cl=Cl2)5.5.电极反应电极反应阴极：阴极：Cu2+2e=Cu( (氧化反应）氧化反应）氧化反应）氧化反应）( (还原反应）还原反应）还原反应）还原反应）6.6.电子流向：电子流向：电源负极电源负极电解池阴极电解池阴极电解质溶液电解质溶液 电解池阳极电解池阳极电源正极电源正极e-e-e-e-e-e-电解池中电子的移动方向电解池中电子的移动方向 7、原电池和电解池的比较、原电池和电解池的比较装置名称装置名称电极名称电极名称电极反应电极反应反应总式反应总式反应现象反应现象电子流向电子流向能量转变能量转变原电池原电池电解池电解池正极、负极正极、负极阴极、阳极
8、阴极、阳极负极：负极：Zn2eZn2+正极：正极：2H+2eH2阴极：阴极：Cu2+2e = Cu阳极：阳极：2Cl2e= Cl2Zn+2H+=Zn2+H2电解电解CuCl2 Cu+Cl2锌电极不断溶解，锌电极不断溶解，铜电极上有气体放出铜电极上有气体放出阴极上有红色物质析出，阴极上有红色物质析出，阳极上有气泡逸出阳极上有气泡逸出电子由负极经导线电子由负极经导线流入正极流入正极电子从电源负极流入阴极电子从电源负极流入阴极再由阳极流回电源正极再由阳极流回电源正极化学能转变为电能化学能转变为电能电解转变为化学能电解转变为化学能负氧正还负氧正还阳氧阴还阳氧阴还实质实质 电解电解电解电解CuClCuC
9、l2 2水溶液为何阳极是水溶液为何阳极是水溶液为何阳极是水溶液为何阳极是ClCl- -放电而不是放电而不是放电而不是放电而不是OHOH- -放电，放电，放电，放电，阴极放电的是阴极放电的是阴极放电的是阴极放电的是CuCu2+2+而不是而不是而不是而不是HH+ + ？思考：阴离子失去电子而阳离子得到电子的过程叫放电。阴离子失去电子而阳离子得到电子的过程叫放电。阴离子失去电子而阳离子得到电子的过程叫放电。阴离子失去电子而阳离子得到电子的过程叫放电。放电：放电：(1)阳极：阳极： 若为活性电极，若为活性电极，若为活性电极，若为活性电极，则是电极本身失电子变成离子进入溶液则是电极本身失电子变成离子进入
10、溶液则是电极本身失电子变成离子进入溶液则是电极本身失电子变成离子进入溶液8.8.离子的放电顺序离子的放电顺序阴离子在阳极上的放电顺序阴离子在阳极上的放电顺序阴离子在阳极上的放电顺序阴离子在阳极上的放电顺序（失（失（失（失e- ）S S 2-2-II - -BrBr - - ClCl - -OHOH - - 等含氧酸根离子等含氧酸根离子等含氧酸根离子等含氧酸根离子(NO(NO3 3- - - -、SOSO4 42- 2- ) ) FF- -若为惰性电极，若为惰性电极，若为惰性电极，若为惰性电极，则是溶液中的阴离子在阳极上放电则是溶液中的阴离子在阳极上放电则是溶液中的阴离子在阳极上放电则是溶液中的
11、阴离子在阳极上放电(2)(2)阴极：阴极：阴极：阴极：无论是活或惰性电极都是溶液的阳离子放电无论是活或惰性电极都是溶液的阳离子放电无论是活或惰性电极都是溶液的阳离子放电无论是活或惰性电极都是溶液的阳离子放电AuAu3+3+AgAg+ +HgHg2+2+ FeFe3+3+CuCu2+2+HH+ + PbPb2+2+SnSn2+2+FeFe2+2+ZnZn2+2+AlAl3+3+MgMg2+2+NaNa+ +CaCa+ +KK+ +阳离子在阴极上的放电顺序阳离子在阴极上的放电顺序阳离子在阴极上的放电顺序阳离子在阴极上的放电顺序( (得得得得e e-) )练习练习、写出用惰性电极电解下列物质的电极反
12、、写出用惰性电极电解下列物质的电极反应式和总反应式，试分析电解后溶液的应式和总反应式，试分析电解后溶液的PH的如的如何变化？何变化？(1)Na2SO4 NaOH H2SO4(2)CuSO4 AgNO3(3)HCl CuCl2(4)NaCl MgBr2Na2SO4溶液溶液电极反应电极反应阳极：阳极：4OH- - 4e-= 2H2O+O2 阴极阴极：4H+ + 4e-= 2H2 总反应方程式：总反应方程式： 2H2O= 2H2 +O2 通电通电结论：结论：用惰性电极电解活泼金属的含氧酸盐实质是电解水。用惰性电极电解活泼金属的含氧酸盐实质是电解水。电解后溶液的电解后溶液的pH不变。不变。分析分析1、
13、通电前、通电前2、通电后、通电后电电电电解解解解硫硫硫硫酸酸酸酸钠钠钠钠溶溶溶溶液液液液NaOH溶液溶液电极反应电极反应阳极：阳极：4OH 4e = 2H2O+O2 阴极阴极：4H + 4e = 2H2 总反应方程式：总反应方程式：2H2O = 2H2 +O2 通电通电结论：结论：用惰性电极电解强碱实质是电解水。用惰性电极电解强碱实质是电解水。电解后溶液的电解后溶液的pH应该增大。应该增大。分析分析1、通电前、通电前2、通电后、通电后电电电电解解解解氢氢氢氢氧氧氧氧化化化化钠钠钠钠溶溶溶溶液液液液7H2SO4溶液溶液电极反应电极反应阳极：阳极：4OH 4e= 2H2O+O2 阴极阴极：4H +
14、 4e= 2H2 总反应方程式：总反应方程式：2H2O= 2H2 +O2 通电通电结论：结论：用惰性电极电解含氧酸实质是电解水。用惰性电极电解含氧酸实质是电解水。电解后溶液的电解后溶液的pHpH变小。变小。分析分析1、通电前、通电前2、通电后、通电后CuSO4溶液溶液电极反应电极反应阳极：阳极：4OH 4e= 2H2O+O2 阴极阴极： 2Cu2+ 4e=2Cu总反应方程式：总反应方程式： 2CuSO 2CuSO4 4 +2H +2H2 2O = 2Cu+OO = 2Cu+O2 2 +2H+2H2 2SOSO4 4通电通电结论：结论：用惰性电极电解不活泼金属的含氧酸盐，用惰性电极电解不活泼金属
15、的含氧酸盐，溶质溶剂同时消耗溶质溶剂同时消耗电解的结果生成酸，电解后溶液的电解的结果生成酸，电解后溶液的pH减小。减小。分析分析1、通电前、通电前2、通电后、通电后NaCl溶液溶液电极反应电极反应阳极：阳极：2Cl2e=Cl2 阴极阴极：2H+ + 2e =2H2 总反应方程式：总反应方程式：2 NaCl + 2H2O =2NaOH +H2 +Cl2 通电通电结论：结论：用惰性电极电解活泼金属的无氧酸盐，溶质用惰性电极电解活泼金属的无氧酸盐，溶质溶剂同时消耗溶剂同时消耗电解的结果生成碱，电解后溶液的电解的结果生成碱，电解后溶液的pH增大。增大。分析分析1、通电前、通电前2、通电后、通电后9.9
16、.电解规律电解规律（1 1）电解含氧酸、强碱溶液及活泼金属的含氧酸盐，实）电解含氧酸、强碱溶液及活泼金属的含氧酸盐，实）电解含氧酸、强碱溶液及活泼金属的含氧酸盐，实）电解含氧酸、强碱溶液及活泼金属的含氧酸盐，实 质上是电解水。质上是电解水。质上是电解水。质上是电解水。（分解水型分解水型 ）（2 2）电解不活泼金属的含氧酸盐，阳极产生氧气，阴极）电解不活泼金属的含氧酸盐，阳极产生氧气，阴极）电解不活泼金属的含氧酸盐，阳极产生氧气，阴极）电解不活泼金属的含氧酸盐，阳极产生氧气，阴极析出不活泼金属。析出不活泼金属。析出不活泼金属。析出不活泼金属。（放氧生酸型）放氧生酸型）（3 3）无氧酸）无氧酸）无
17、氧酸）无氧酸 (除除HF外外)或不活泼金属无氧酸或不活泼金属无氧酸盐，盐，盐，盐，实实 际上是电解电解质本身际上是电解电解质本身（分解电解型分解电解型）（4 4）电解活泼金属无氧酸电解活泼金属无氧酸，阴极产生氢气、阳极阴极产生氢气、阳极 析出非金属，并生成相就的碱析出非金属，并生成相就的碱（放氢生碱型）放氢生碱型）10.10.电解中电极附近溶液电解中电极附近溶液pHpH值的变化。值的变化。（1 1）电极区域）电极区域）电极区域）电极区域 A. A.阴极阴极阴极阴极HH+ +放电产生放电产生放电产生放电产生HH2 2，阴极区域，阴极区域，阴极区域，阴极区域pHpH变大。变大。变大。变大。 B.
18、B.阳极阳极阳极阳极OHOH- -放电产生放电产生放电产生放电产生OO2 2，阳极区域阳极区域阳极区域阳极区域pHpH变小。变小。变小。变小。（2 2）电解质溶液中）电解质溶液中）电解质溶液中）电解质溶液中 A. A. 电解过程中电解过程中电解过程中电解过程中, ,只产生只产生只产生只产生HH2 2, pH, pH变大。变大。变大。变大。B. B. 电解过程中电解过程中电解过程中电解过程中, ,只产生只产生只产生只产生OO2 2, pH, pH变小。变小。变小。变小。 C. C.电解过程中电解过程中电解过程中电解过程中, ,既产生既产生既产生既产生HH2 2, ,又产生又产生又产生又产生OO2
19、 2, , 则原溶液呈酸则原溶液呈酸则原溶液呈酸则原溶液呈酸性性性性 的的的的pHpH变小变小变小变小, ,原溶液呈碱性的原溶液呈碱性的原溶液呈碱性的原溶液呈碱性的pHpH变大变大变大变大, ,原溶液呈中原溶液呈中原溶液呈中原溶液呈中性性性性 的的的的pHpH不变不变不变不变. . D. D. 电解过程中电解过程中电解过程中电解过程中, , 无无无无HH2 2和和和和OO2 2产生产生产生产生, pH, pH几乎不变几乎不变几乎不变几乎不变. . 1、在原电池和电解池的电极上所发生的反应，同属、在原电池和电解池的电极上所发生的反应，同属氧化反应或同属还原反应的是（）氧化反应或同属还原反应的是（
20、）A、原电池正极和电解池阳极所发生的反应、原电池正极和电解池阳极所发生的反应B、原电池正极和电解池阴极所发生的反应、原电池正极和电解池阴极所发生的反应C、原电池负极和电解池阳极所发生的反应、原电池负极和电解池阳极所发生的反应D、原电池负极和电解池阴极所发生的反应、原电池负极和电解池阴极所发生的反应电极实质：电极实质：原电池原电池“负氧正还负氧正还”；电解池；电解池“阳氧阴还阳氧阴还”练习练习练习练习: : : :BC3、右图是电解、右图是电解CuCl2溶液的装置，其中溶液的装置，其中c、d为为石墨电极，则下列的判断正确的是石墨电极，则下列的判断正确的是( )A、a为负极，为负极，b为正极为正极
21、B、a为阳极，为阳极，b为阴极为阴极C、电解过程中，、电解过程中， d电极质量增加电极质量增加D、电解过中，、电解过中， Cl的浓度不变的浓度不变C4、用铂电极电解、用铂电极电解CuSO4溶液，当铜离子浓溶液，当铜离子浓度降到一半时，停止通电，若使度降到一半时，停止通电，若使CuSO4溶液溶液恢复到原浓度，原体积，应加入适当物质是恢复到原浓度，原体积，应加入适当物质是（）（）A、 CuSO4 B、 CuSO4 5H2OC、CuO D、Cu(OH)2电解一段时间后，使电解质溶液复原的电解一段时间后，使电解质溶液复原的方法：方法：“出什么加什么出什么加什么”C2. 在水中加等物质的量的在水中加等物
22、质的量的Ag+，Pb2+，Na+，SO42- -，NO3- - , Cl- -，该溶液放在用惰性电极做电极的电解槽中，通电片刻，该溶液放在用惰性电极做电极的电解槽中，通电片刻，则氧化产物与还原产物质量比为（则氧化产物与还原产物质量比为（ ）A. 35.5:108 B. 16:207C. 8:1 D. 108:35.5C5、氢镍电池是近年来开发出来的可充电电池，、氢镍电池是近年来开发出来的可充电电池，它可取代会产生镉污染的镉镍电池，氢镍电池它可取代会产生镉污染的镉镍电池，氢镍电池的总反应式是：的总反应式是： 1/2H2+NiO(OH) Ni(OH)2.根据此反应判断下列叙述正确的是：根据此反应判
23、断下列叙述正确的是： A、电池放电时，负极周围溶液的、电池放电时，负极周围溶液的PH不断增大不断增大 B、电池放电，镍元素被氧化、电池放电，镍元素被氧化 C、电池充电时，氢元素被还原、电池充电时，氢元素被还原 D、电池放电时，、电池放电时，H2是负极是负极充电充电放电放电C D请大家分析请大家分析 以下装置中的电极反应及反应的现象，以下装置中的电极反应及反应的现象，并写出电极反应式：并写出电极反应式：阅读思考：阅读思考：1、火法冶炼得到的铜为什么要进行精炼？、火法冶炼得到的铜为什么要进行精炼？2、怎样用电解法精炼铜？、怎样用电解法精炼铜？3、精炼铜时，电解液中的、精炼铜时，电解液中的Cu2+浓
24、度是否改变？浓度是否改变？阳极：阳极：Cu2eCu2+阴极：阴极：二、铜的电解精炼二、铜的电解精炼1、装置要求、装置要求阳极：阴极：阳极：阴极：电解质溶液是：电解质溶液是：2、化学原理：、化学原理：阳极反应：阳极反应：阴极反应：阴极反应：3、电解特点：、电解特点：（1）粗铜中的铜）粗铜中的铜“迁移迁移”到纯铜上到纯铜上（2）CuSO4溶液的浓度溶液的浓度 。粗铜粗铜纯铜纯铜CuSO4溶液溶液Cu2eCu2+Zn2eZn2+Ni2eNi2+Cu2+ 2eCu基本保持不变基本保持不变4、镀前处理：、镀前处理：阳极：阳极：阴极：阴极：电镀液：电镀液：三、电镀：三、电镀：1、电镀的概念：、电镀的概念：
25、2、电镀的目的：、电镀的目的：3、电镀池的装置要求、电镀池的装置要求镀层金属镀层金属待镀金属制品待镀金属制品含有镀层金属离子的电解质溶液含有镀层金属离子的电解质溶液5、电镀污染：、电镀污染：待镀制品待镀制品铜片铜片硫酸铜溶液硫酸铜溶液四、电冶炼四、电冶炼工业制工业制Na Mg Al2NaCl2Na+Cl2电解电解 熔融态熔融态 电解电解 熔融态熔融态MgCl2Mg+Cl2 电解电解 熔融态熔融态2Al2O3 4Al+3O2 小结：小结：一、知识概括：一、知识概括：一个反应：一个反应：氧化还原反应氧化还原反应两个转化：两个转化：化学能和电能的相互转化化学能和电能的相互转化三个条件：三个条件：原电
26、池、电解池、电镀池的形成条件原电池、电解池、电镀池的形成条件四个池子：四个池子：原电池、电解池、电镀池、精炼池原电池、电解池、电镀池、精炼池二、高考热点二、高考热点 1、池型的判断、池型的判断 2、电极的判断、电极的判断有外加电源一定为电解池，无外加电源一定为有外加电源一定为电解池，无外加电源一定为原电池；多池组合时，一般含活泼金属的池为原电池；多池组合时，一般含活泼金属的池为原电池，其余都是在原电池带动下的电解池。原电池，其余都是在原电池带动下的电解池。方法见试卷第二页方法见试卷第二页 3、电极产物的判断、电极产物的判断熟悉离子放电顺序熟悉离子放电顺序4、判断溶液的、判断溶液的pH变化：变化
27、：先分析原溶液的酸碱性，再看电极产物。先分析原溶液的酸碱性，再看电极产物。1 1. .右右图图中中x x、y y分分别别是是直直流流电电源源的的两两极极, ,通通电电后后发发现现a a极极板板质质量量增增加加,b,b极极板板处处有有无无色色无无臭臭气气体体放放出出, ,符合这一情况的符合这一情况的A 练练 习习小结：小结：5、原电池电解池的应用、原电池电解池的应用-可充电电池可充电电池阴极：阴极：正极：正极：还原反应极还原反应极得电子极得电子极电子流入极电子流入极放电：原电池放电：原电池充电：电解池充电：电解池 负极：负极：阳极：阳极：氧化反应极氧化反应极电子流出极电子流出极失电子极失电子极氧化反应极氧化反应极失电子极失电子极电子流出极电子流出极还原反应极还原反应极得电子极得电子极电子流入极电子流入极结束
