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1、本 节 概 要,1、电解池及其原理 2、电解方程式的书写 3、电解池的实际应用,电解池：将电能转化为化学能的装置构成：,一、电解池及其工作原理,定义：,把电能转化为化学能的装置。,组成：,两个电极、,电解质溶液、,直流电源,电极,阳极：,与外电源正极相连的电极，,阴极：,与外电源负极相连的电极，,惰性电极：,C、Pt、Au等，不论做阴极、阳极，本身都不反应。,活泼电极：,Fe、Cu、Ag等,做阴极本身不反应,做阳极，本身被氧化溶解。,电 解 池,电极材料,2、,电解池中电子的移动方向,3.构成电解池的条件：,直流电源；,阴极:与电源负极相连,阳极:与电源正极相连,阴、阳 电极,电解质溶液或熔融
2、电解质；,形成闭合回路。,一、电解池及其工作原理,使直流电通过电解质溶液而在阴、阳两极引起 氧化还原反应的过程，叫做电解。,1.电解：,两个电极的类型：,惰性电极(铂、金、石墨)：仅仅导电，不参与反应活性电极(除铂、金外的金属)：既可以导电、又可以参与电极反应,阴极,阳极,阴极,阳极,一、电解原理：,4、电子的流向:,电子的流向:电子从外加电源的负极流出，流到电解池的阴极，再从阳极流回电源正极。(注：电子只在外电路定向移动，不能从溶液中移动),一、电解原理：,5、离子定向移动的方向:阳离子向阴极移动,阴离子向阳极移动.,阴阳相吸,阳氧、阴还,6、电极反应：,正、负极,阴、阳极,原 电 池,电
3、解 池,负极发生氧化反应正极发生还原反应,阳极发生氧化反应阴极发生还原反应,构成的三个条件,有外加电源,比较,一、电解原理：,名词解释：阴离子失去电子,阳离子得到电子的过程叫放电,7.产物的判断,溶液中存在多种阴、阳离子，通过判断放电顺序来判断产物,7.产物的判断,Ag+Hg2+Fe3+Cu2+H+Pb2+Sn2+Fe2+Zn2+H+Al3+Mg2+Na+Ca2+K+,金属越不活泼的对应阳离子氧化性越强，越容易得电子。金属活动顺序的反顺序,阴极,阳离子得电子，被还原，比较阳离子氧化性,7.产物的判断,阳极：,S2-I-Br-Cl OH-含氧酸根 F-,除Pt、Au,失电子，被氧化，比较还原性,
4、金属,阳极放电优先考虑电极材料：若阳极材料为活泼金属，则阳极放电溶解；若为惰性材料，则溶液中的阴离子放电,电解规律（惰性电极）小结,阳极：S2-I-Br-Cl-OH-含氧酸根 F-,与区：电解本身型 如CuCl2、HCl与区：放氢生碱型 如NaCl与区：放氧生酸型 如CuSO4、AgNO3与区：电解水型 如Na2SO4、H2SO4、NaOH,阴极：Ag+Fe3+Cu2+H+Fe2+Zn2+（H+）Al3+Mg2+Na+,阴极,阳极,阴极,阳极,阴极：Cu2+2e-Cu 阳极：2Cl-2e-Cl2,阴极：Cu2+2e-Cu 阳极：Fe-2e-Fe 2+,例,电解规律（惰性电极）小结,阳极：S2-
5、I-Br-Cl-OH-含氧酸根 F-,与区：电解本身型 如CuCl2、HCl与区：放氢生碱型 如NaCl、ZnCl2与区：放氧生酸型 如CuSO4、AgNO3与区：电解水型 如Na2SO4、H2SO4、NaOH,阴极：Ag+Fe3+Cu2+H+Fe2+Zn2+（H+）Al3+Mg2+Na+,阳极,阴极,总电极反应,AgNO3溶液,C,C,4Ag+4e-=4Ag,总反应式：4AgNO3+2H2O=4Ag+O2+4HNO3,练习：书写电解硝酸银溶液的电极反应式及总方程式,电解,4OH-4e-=O2+2H2O,阳极,阴极,Cu-2e-=Cu2+,2H+2e-=H2,练习：设计电解池Cu+H2SO4=
6、CuSO4+H2写出电极反应式,电解,电解质溶液：H2SO4溶液,阳极：金属铜,1、如右图是电解氯化铜溶液的装置,其中c、d为石墨电极，则下列有关判断正确的是A、a为负极，b为正极 B、a为阳极，b为阴极C、电解过程中，d电极质量增加 D、电解过程中，氯离子浓度不变,【亲 身 体 验】,+,阴极,阳极,阴极d：,阳极c：,2Cl 2e Cl2,Cu2+2e Cu,C,CuCl2溶液,电解池与原电池有哪些异同(续),电源负极电解池阴极电解池阳极电源正极,电子流向,阳极：氧化反应，溶液中的阴离子失电子或电极金属失电子阴极：还原反应，溶液中的阳离子得电子,负极：氧化反应，金属失电子正极：还原反应，溶
7、液中的阳离子得电子,电极反应,阳极：与电源正极相连阴极：与电源负极相连,负极：较活泼金属正极：较不活泼金属（或能导电的非金属）,电极名称,电解池,原电池,装置,三、电解原理的应用,1、氯碱工业（电解饱和食盐水以制造烧碱、氯气和氢气的工业）,阳极：,2Cl-2e-=Cl2,阴极：,2H+2e-=H2,总反应：,2NaCl+2H2O 2NaOH+Cl2+H2,电极反应：,阴极,阳极,2、粗铜的电解精炼,粗铜中含有杂质：Zn、Fe、Ni、Ag、Au等,粗铜,精铜,CuSO4,Zn-2e-=Zn2+Fe-2e-=Fe2+Ni-2e-=Ni2+Cu-2e-=Cu2+,ZnFeNiCuAgAu,阳极泥,C
8、u2+2e-=Cu,粗铜中大部分铜在阳极（精铜）附着，比Cu活泼的金属溶解在溶液中，比Cu不活泼的金属以阳极泥的形式沉降；,溶液中铜离子浓度略微降低，引入Zn2+、Fe2+等离子,电解精炼铜,3、电镀（在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的方法）,阳极：镀层金属阴极：待镀金属制品（镀件）电镀液：含有镀层金属阳离子的电解质,镀件镀铜为例,制取金属钠,电解熔融状态的氯化钠。,阳极：,2Cl-2e-=Cl2,阴极：,2Na+2e-=2Na,总反应：,2NaCl(熔融)2Na+Cl2,三、电解原理的应用,4、电冶金,由于电解是最强有力的氧化还原手段，所以电解法是冶炼金属的一种重要的方法。对于冶炼像Na、Ca、Mg、Al这样活泼的金属，电解法几乎是唯一可行的工业方法。,4、电冶金（Al）,制取金属铝,电解熔融状态的氧化铝。,阳极：,6O 2-12e-=3O2,阴极：,4Al 3+12e-=4Al,总反应：,助熔剂：冰晶石（Na3AlF6 六氟合铝酸钠）阳极材料(碳)和熔融氧化铝需要定期补充,思考:工业上为什么用电解熔融氧化铝的方法冶炼铝而不用AlCl3?,AlCl3为分子晶体，在熔融状态下不电离，不导电，不能被电解。,
