第一節(jié)電解原理

第一節(jié)電解原理第1頁(yè)，課件共25頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月構(gòu)成原電池的條件：1．活潑性不同的兩個(gè)電極；2．電解質(zhì)溶液；3．形成閉合電路；4．自發(fā)氧化還原反應(yīng)。復(fù)習(xí)第一課時(shí)第2頁(yè)，課件共25頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月反應(yīng)原理:

氧化反應(yīng):

還原反應(yīng):Zn-2e=Zn2+2H++2e=H2↑負(fù)極(Zn)正極(Cu)硫酸溶液不斷溶解陽(yáng)離移向失e沿導(dǎo)線(xiàn)傳遞,有電流產(chǎn)生銅鋅原電池第3頁(yè)，課件共25頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月一、電解原理實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象陰極：碳棒上逐漸覆蓋了一層紅色物質(zhì)。陽(yáng)極：生成有刺激性氣味、能使?jié)駶?rùn)的碘化鉀淀粉試紙變藍(lán)的氣體。CuCl2溶液中存在的離子：Cu２＋、Cl－、OH－、H＋通電后：Cu２＋、H＋向陰極移動(dòng)Cl－、OH－向陽(yáng)極移動(dòng)得電子能力：Cu２＋>H＋失電子能力：Cl－>OH－

Cu2+＋2e－=Cu（還原反應(yīng)）2Cl－-2e－=Cl2↑（氧化反應(yīng)）第4頁(yè)，課件共25頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月一、電解原理使電流通過(guò)電解質(zhì)溶液而在陰、陽(yáng)兩極引起氧化還原反應(yīng)的過(guò)程，叫做電解。

1、電解原理

陰極：Cu2+＋2e－=Cu（還原反應(yīng)）

陽(yáng)極：2Cl－-2e－=Cl2↑（氧化反應(yīng)）

把電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能的裝置叫做電解池或電解槽。

２、電解池的兩極陰極：與電源負(fù)極相連的電極。（發(fā)生還原反應(yīng)）陽(yáng)極：與電源正極相連的電極。（發(fā)生氧化反應(yīng)）CuCl2

Cu＋Cl2↑第5頁(yè)，課件共25頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月電源負(fù)極→電解池陰極→電解液中的陽(yáng)離子（被還原）電解池中陰離子（被氧化）→電解池陽(yáng)極→電源正極電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電過(guò)程必須有陰陽(yáng)離子的參與，如果溶液中的離子不參加反應(yīng)，電路就不能溝通，所以電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電過(guò)程就是電解質(zhì)溶液的電解過(guò)程。３、電解池中的電子的移動(dòng)方向在電解過(guò)程中，電子是如何形成閉合回路的？【歸納】電子的方向與電流的方向相反從電源負(fù)極流出，流向電解池的陰極，陰極附近的Cu2+在陰極得電子被還原為銅，溶液中的陰陽(yáng)離子定向移動(dòng)，陽(yáng)極附近的Cl-在陽(yáng)極失電子被氧化為氯原子。氯原子結(jié)合形成氯氣分子，失去的電子從陽(yáng)極流回電源的正極，從而形成了閉合電路。第6頁(yè)，課件共25頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月電解質(zhì)溶液中各種離子在兩極上得失電子是有一定順序的，我們稱(chēng)之為放電順序，放電順序涉及到多種因素，我們?cè)谥袑W(xué)階段只要求掌握：陽(yáng)離子：按金屬活動(dòng)性順序越不活潑的金屬其陽(yáng)離子越容易得電子。Ag+＞Hg2+>Fe3+＞Cu2+＞H+＞Fe2+＞Zn2+＞Al3+＞Na+＞K+４、離子的放電順序陰離子：S2-＞I-＞Br-＞Cl-＞OH－＞含氧酸根（1）陽(yáng)極氧化（2）陰極還原①活潑陽(yáng)極（除碳、鉑外的金屬）②惰性陽(yáng)極（碳、鉑）金屬本身失電子被氧化第7頁(yè)，課件共25頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月電解池小結(jié):裝置特點(diǎn):電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能形成條件:(1)與電源相連的兩個(gè)電極

(2)電解質(zhì)溶液(或熔化的電解質(zhì))(3)形成閉合回路第8頁(yè)，課件共25頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月練習(xí)：用石墨作電極，分別電解下列溶液，請(qǐng)寫(xiě)出電解過(guò)程中所發(fā)生的電極反應(yīng)方程式。（１）NaCl溶液（２）CuSO4溶液提示：OH－放電反應(yīng)：４OH－4e－＝2H2O＋O2↑（1）陽(yáng)極：2Cl--2e=Cl2↑（氧化反應(yīng)）

陰極：2H++2e=H2↑（還原反應(yīng)）

（2）陽(yáng)極：4OH--4e=2H2O+O2↑（氧化反應(yīng)）陰極：Cu2++2e=Cu（還原反應(yīng)）2NaCl+2H2OH2+Cl2↑+2NaOH

第9頁(yè)，課件共25頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月原電池和電解池知識(shí)總結(jié)比較表內(nèi)容原電池電解池電極規(guī)定電極反應(yīng)電子移動(dòng)方向能量轉(zhuǎn)變較活潑金屬做負(fù)極陰極：連接電源負(fù)極的一極負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)陽(yáng)極氧化陰極還原負(fù)極流向正極陽(yáng)極流向陰極化學(xué)能變?yōu)殡娔茈娔茏優(yōu)榛瘜W(xué)能第10頁(yè)，課件共25頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

電離電解條件

電解質(zhì)溶于水或受熱融化狀態(tài)電解質(zhì)電離后，再通直流電過(guò)程電解質(zhì)電離成為自由移動(dòng)的離子例：CuCl2=Cu2++2Cl-陰陽(yáng)離子定向移動(dòng)，在兩極上失得電子成為原子或分子。如：特點(diǎn)只產(chǎn)生自由移動(dòng)的離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成了新物質(zhì)聯(lián)系

電解必須建立在電離的基礎(chǔ)上第11頁(yè)，課件共25頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第12頁(yè)，課件共25頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月返回第13頁(yè)，課件共25頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1．下列說(shuō)法或?qū)嶒?yàn)現(xiàn)象的描述不正確的是（）。A．把銅片和鐵片緊靠在一起浸入稀硫酸中，銅片表面出現(xiàn)氣泡B．把銅片插入氯化鐵溶液中，在銅片表面出現(xiàn)一層鐵C．把鋅粒放入盛有鹽酸的試管中，加入幾滴氯化銅溶液，氣泡放出速度加快D．與電源負(fù)極相連的是電解槽的陰極2．100mL濃度為2mol/L的鹽酸跟過(guò)量的鋅片反應(yīng)，為加快反應(yīng)速率，又不影響生成氫氣的總量，可采用的方法是（）。A．加入適量的6mol/L的鹽酸B．加入數(shù)滴氯化銅溶液C．加入適量蒸餾水D．加入適量的氯化鈉溶液3．用兩支惰性電極插入500mLAgNO3溶液中，通電電解。當(dāng)電解液的PH從6.0變?yōu)?.0時(shí)（設(shè)電解時(shí)陰極沒(méi)有氯氣析出，且電解液在電解前后體積變化可以忽略），電極上析出銀的質(zhì)量大約是（）。Ａ．２７mgＢ．５４mgＣ．１０８mgＤ．２１６mg.４．Ａ、Ｂ、Ｃ是三種金屬，根據(jù)下列①、②兩個(gè)實(shí)驗(yàn)，確定它們的還原性強(qiáng)弱順序?yàn)椋ǎ?。①?dāng)Ａ與Ｂ浸在稀硫酸中用導(dǎo)線(xiàn)相連，Ａ上有氣泡逸出，Ｂ逐漸溶解。②電解物質(zhì)的量濃度相同的Ａ、Ｃ鹽溶液時(shí)，陰極上先析出Ｃ（使用惰性電極）。Ａ．Ａ>B>CB．B>C>AC．C>A>BD．B>A>C

第14頁(yè)，課件共25頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第15頁(yè)，課件共25頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第二課時(shí)電解池裝置特點(diǎn):電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能形成條件:(1)與電源相連的兩個(gè)電極

(2)電解質(zhì)溶液(或熔化的電解質(zhì))(3)形成閉合回路復(fù)習(xí)第16頁(yè)，課件共25頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月陽(yáng)離子：按金屬活動(dòng)性順序越不活潑的金屬其陽(yáng)離子越容易得電子。Ag+＞Hg2+>Fe3+＞Cu2+＞H+＞Fe2+＞Zn2+＞Al3+＞Na+＞K+離子的放電順序活潑金屬陽(yáng)極>S2-＞I-＞Br-＞Cl-＞OH－＞含氧酸根（1）陽(yáng)極氧化（2）陰極還原第17頁(yè)，課件共25頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月二、銅的電解精煉

粗銅（含Zn、Fe、Ni、Ag、Au等雜質(zhì)）作陽(yáng)極，純銅作陰極，用CuSO4溶液作電解液。分析陰極：陽(yáng)極：Zn－2e－＝Zn2+Fe－2e－＝Fe2+

Ni－2e－＝Ni2+Cu－2e－＝Cu2+

Ag、Au、SO42-、OH-不失電子比銅活潑的金屬雜質(zhì)——以陽(yáng)離子形式留于溶液中比銅不活潑的金屬雜質(zhì)——形成陽(yáng)極泥Cu2+得電子能力最強(qiáng)Cu2+＋2e－＝Cu（精銅）電解精煉銅過(guò)程中CuSO4溶液的濃度基本不變。

第18頁(yè)，課件共25頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月電鍍材料的選擇：陰極——鍍件陽(yáng)極——鍍層金屬電鍍液——含有鍍層金屬離子的溶液三、電鍍銅

電鍍是應(yīng)用電解原理在某些金屬表面鍍上一薄層其他金屬或合金的過(guò)程。在鐵制品上鍍銅：陽(yáng)極——銅陰極——鐵制品電鍍液——CuSO4溶液陽(yáng)極：Cu－2e－＝Cu2+陰極：Cu2+＋2e－＝Cu（在此條件下）第19頁(yè)，課件共25頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月電鍍與電解比較表內(nèi)容電鍍電解電極變化情況電解液變化情況陽(yáng)極:M--ne-=Mn+陰極:Mn++ne-=M保持不變離子濃度發(fā)生變化陽(yáng)極：失電子，被氧化陰極：得電子，被還原第20頁(yè)，課件共25頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月練習(xí)：如果要在某鐵制品表面鍍上一層銀，請(qǐng)你選擇合適的電極材料和電鍍液，并寫(xiě)出電極反應(yīng)方程式。

陰極——某鐵制品陽(yáng)極——金屬銀電鍍液——含有硝酸銀的溶液陽(yáng)極：Ag－e－＝Ag+陰極：Ag+＋e－＝Ag第21頁(yè)，課件共25頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1．標(biāo)明下列裝置中電解池的陰陽(yáng)極，寫(xiě)出電極反應(yīng)的化學(xué)方程式，并判斷是氧化反應(yīng)，還是還原反應(yīng)？陽(yáng)極陰極陽(yáng)極陽(yáng)極陰極陰極陽(yáng)極:2Cl---2e-=Cl2↑(氧化反應(yīng))陰極:2H++2e-=H2↑(還原反應(yīng))陽(yáng)極：4OH---4e-=2H2O+O2↑（氧化反應(yīng)）陰極：4Ag++4e-=4Ag（還原反應(yīng)）陽(yáng)極:2Br-

--2e-=Br2（氧化反應(yīng)）陰極:2H++2e-=H2↑（還原反應(yīng)）第22頁(yè)，課件共25頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2．用石墨做電極，電解下列溶液，寫(xiě)出電解反應(yīng)的化學(xué)方程式。（1）AgNO3溶液（2）NaOH溶液4AgNO3+2H2O4Ag+O2↑+4HNO3第23頁(yè)，課件共25頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1．用石墨作電極，電解1mol/L下列物質(zhì)的溶液，溶液的PH值保持不變的是（）。A．HClB．NaOHC．Na2SO4D．NaCl2．下列關(guān)于銅電極的敘述，正確的是（）。A．銅鋅原電池中銅是正極B．用電解法精煉粗銅時(shí)，銅作陽(yáng)極C．在鍍件上電鍍銅時(shí)可用金屬銅作陽(yáng)極D．電解稀硫酸制H2、O2時(shí)，銅作陽(yáng)極3．將兩個(gè)鉑電極插入500mlCuSO4溶液中，進(jìn)行電解。通電一定時(shí)間后，某一電極增重0.064g（設(shè)電解時(shí)該電極無(wú)氫氣析出，且不考慮水解和溶液的體積變化），此時(shí)溶液中氫離子濃度約為（）。A．4×10－3mol/LB．2×10－3mol/LC．1×10－3mol/LD．1×10－7mol/L4．氫鎳電池是近年開(kāi)發(fā)出來(lái)的可充電電池，它可以取代會(huì)產(chǎn)生污染的銅鎳電池。氫鎳電池的總反應(yīng)式是：H2+2NiO(OH)22Ni(OH)2根據(jù)此反應(yīng)式，判斷下列敘述正確的是（）。電池放電時(shí)，電池負(fù)極周?chē)芤旱腛Hˉ不斷增大B．電池放電時(shí)，鎳元素被氧化電池充電時(shí)，氫元素被還原D．電池放電時(shí)，氫氣是負(fù)極5．在外界提供相同電量的條件，Cu2+或Ag+分別按Cu2++2e→Cu或Ag++e→Ag在電極上放電，若析出銅的質(zhì)量為1.92g，則析出銀的質(zhì)量為（）。A．1.62gB．6.48gC．3.24gD．12.96g6．關(guān)于“電解氯化銅溶液的PH值變化”問(wèn)題，化學(xué)界有兩種不同的觀(guān)點(diǎn)：觀(guān)點(diǎn)一：“理論派”認(rèn)為電解氯化銅溶液后溶液的PH值升高。觀(guān)點(diǎn)二：“實(shí)驗(yàn)派”經(jīng)過(guò)反復(fù)、多次、精確的實(shí)驗(yàn)測(cè)定，證明電解氯化銅溶液時(shí)PH值的變化如圖所示曲線(xiàn)關(guān)系。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：（1）電解前氯化銅溶液的PH處于A(yíng)點(diǎn)位置的原因是：（用離子方程式說(shuō)明）。(2)“理論派”所持觀(guān)點(diǎn)的理論依據(jù)是