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第四单元 电解原理及其应用

第四单元 电解原理及其应用. 第一节 电解原理. C. C. A. A. A. CuCl 2 溶液. C. C. CuCl 2 溶液. C. Zn. （ Ⅰ ）. （ Ⅱ ）. （ Ⅲ ）. 阴极： Cu 2+ +2e - =Cu 阳极： 2Cl - -2e - =Cl 2 总反应： CuCl 2 ==Cu+Cl 2 . 电解. 演示实验：. 观察！思考！. 现象：. 电流表指针发生偏转，碳棒有红色物质出现。.

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第四单元 电解原理及其应用

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Presentation Transcript

  1. 第四单元 电解原理及其应用 第一节 电解原理

  2. C C A A A CuCl2溶液 C C CuCl2溶液 C Zn （Ⅰ） （Ⅱ） （Ⅲ） 阴极：Cu2++2e-=Cu 阳极：2Cl--2e-=Cl2 总反应：CuCl2==Cu+Cl2  电解 演示实验： 观察！思考！ 现象： 电流表指针发生偏转，碳棒有红色物质出现。 与电源负极相连的碳棒上出现红色物质，与电源正极相连的碳棒上有气泡放出，该气体能使湿润的KI淀粉试纸变蓝。 思考：实验Ⅰ、Ⅱ现象不同的原因？ 思考：形成原电池的条件是什么？ 想一想：原电池的电解质溶液中，阴、阳离子 的运动方向如何？电极反应如何？ 议一议：实验Ⅰ和Ⅲ的装置有何不同？ 引起它们实验现象不同的原因是什么？ 对于实验Ⅲ中出现的现象你能解释吗？ 没有明显现象发生 负极：Zn-2e-=Zn 2+ 正极： Cu2++2e-=Cu 总反应： Zn+Cu2+ =Zn2++Cu

  3. C C A 电解 总反应式：CuCl2 === Cu + Cl2 第一节 电解原理 阴极：Cu2+ + 2e- = Cu（还原反应） 阳极：2Cl- - 2e- = Cl2 （氧化反应） 一、电解原理： 1、电解： 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叫做电解。 2、电解池（电解槽）： 把电能转变为化学能的装置。

  4. - - + + 阴极 阴极 阳极 阳极 Cu2+ OH- Cu2+ OH- H+ Cl- Cl- H+ 思考 1、电解池通电发生反应时，其阴极得到的电子总数和阳极失去的电子总数是否相等？ 2、电解池中存在哪些离子，通直流电后，这些离子如何运动？与原电池中离子的运动相比较。 问题：既然 Cu2+和Cl-、H+和OH-都分别向，为何在阴极是Cu2+得电子而不是H+？在阳极为何是Cl-失电子而不是OH-？难道这里有什么规则吗？

  5. Ag+ Fe3+ Hg2+ Cu2+ (H+) Pb2+ Sn2+ Fe2+ Zn2+ Al3+ Mg2+ Na+ K+ 练习： 写出用石墨电解下列溶液的电极反应式： CuSO4、Na2SO4、H2SO4、HCl、NaOH、H2O 得电子能力逐渐减弱 S2-I- Br- Cl- OH- 含氧酸根离子 失电子能力逐渐减弱 3、离子放电顺序： （1）阳离子放电顺序： （2）阴离子放电顺序：

  6. C C Zn Cu CuCl2溶液 稀硫酸 CuCl2 == Cu+ Cl2  电解 4、原电池和电解池的比较： 原电池 电解池 正极、负极 阴极、阳极 负极： Zn - 2e-= Zn2+正极： 2H++ 2e-= H2 阴极： Cu2++2e- = Cu 阳极：2Cl - +2e-=Cl2 Zn+2H+=Zn2++ H2 锌电极不断溶解，铜电极上有气体放出 阴极上有红色物质析出，阳极上有气泡逸出 化学能转变为电能 电能转变为化学能

  7. 答案：A为原电池，B为电解池，且A为B的电解提供电能。答案：A为原电池，B为电解池，且A为B的电解提供电能。 A：C正极：2H+ + 2e- =H2  Fe负极： Fe - 2e- = Fe2+ B：阴极：Cu2+ + 2e- =Cu 阳极：2Cl- - 2e- = Cl2  百闻不如一练！！！ 1、指出下列装置名称，写出电极名称、电极反应式： C Fe C C 稀硫酸 CuCl2溶液 （A） （B）

  8. Cu Cu A B CuSO4溶液 电极反应式： 阴极： Cu2+ + 2e- = Cu 阳极： Cu-- 2e- = Cu2+ 思考 假如阳极铜电极中含有锌、铁、镍、银、金等杂质时，电解时又将如何？ 分析 以下装置中的电极反应及反应现象，并写出电极反应式： 结论1：杂质金属均失电子变为阳离子Zn2+ 、Fe2+ 、Ni2+ 、Ag+等，根据溶液中离子的放电顺序，银、金等离子先在阴极铜棒上得到电子成为单质析出。 结论2：活泼金属先失电子变为阳离子进入溶液，而银、金等直接以原子的形式沉积下来，溶液中的Cu2+在阴极得电子被还原为铜单质。 现象：阴极铜电极（A）变粗，阳极铜电极（B）变细

  9. （2）阴离子放电顺序： 金属 S2-I- Br- Cl- OH- 含氧酸根离子 失电子能力逐渐减弱 二、铜的电解精练 阅读思考： 1、火法冶炼得到的铜为什么要进行精炼？ 2、怎样用电解法精练铜？ 3、精炼铜时，电解液中的Cu2+浓度会不会 发生改变？ 1、火法冶炼铜不能满足电气工业的要求。 2、铜的精炼：阳极： Cu（粗铜） -- 2e- = Cu2+ 阴极： Cu2+ + 2e- = Cu（精铜） 电解液：CuSO4溶液（含一定量H2SO4） 3、电解时，电解液的浓度基本不变。

  10. 三、电镀 1、电镀：就是利用电解原理在某些金属表面镀上 一薄层其他金属或合金的过程。 阴极： 阳极： 电镀液： 待镀金属制品 镀层金属 含有镀层金属离子的电解质溶液 2、电镀的目的： 3、如何看待电镀：

  11. C C Zn Cu Fe Cu CuCl2溶液 稀硫酸 CuCl2溶液 原电池、电解池和电镀池的比较： 应用电解原理在某些金属表面镀上一层其它金属的装置 将化学能转变成电能的装置 将电能转变成化学能的装置 活动性不同的两电极 电解质溶液（能与电极自发反应） 形成闭合回路 两电极接直流电源 两电极插入电解质溶液 形成闭合回路 镀层金属接电源正极，镀件金属接电源负极 电镀液必须含镀层金属的离子 名称同电解，但有限制条件 阳极：必须镀层金属 阴极：镀件 阳极：与电源正极相连的极 阴极：与电源负极相连的极 负极：较活泼金属 正极：较不活泼金属（或能导电的非金属）

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