第一节电解的原理课件.ppt

1、第一节第一节 电解的原理电解的原理王银伸2022-10-7实验CuCLCuCL2 2溶液溶液阳极阳极阴阴极极实验现象：实验现象：分析原因分析原因2022-10-7一、电解原理一、电解原理1 1、电极反应、电极反应阳极：阳极：与电源正极相连的极与电源正极相连的极2Cl2e=Cl2阳极发生氧化反应阳极发生氧化反应阴极：阴极：与电源负极相连的极与电源负极相连的极CuCu2+2+2e+2e=Cu=Cu阴极发生还原反应阴极发生还原反应总方程式总方程式CuCl2 =Cl2 +Cu通电通电2022-10-72 2、电解的概念、电解的概念（1 1）电解：）电解：使电流通过电解质溶液而在阴阳两极发生氧化使电流通

2、过电解质溶液而在阴阳两极发生氧化还原的过程。还原的过程。（2 2）电解池：）电解池：借助氧化还原反应，把电能转化为化学能的装置借助氧化还原反应，把电能转化为化学能的装置（3 3）电子的流向）电子的流向电子从外加电源的负极流出，流电子从外加电源的负极流出，流到电解池的阴极，再从阳极流回到电解池的阴极，再从阳极流回电源正极。电源正极。（4 4）离子定向移动的方向）离子定向移动的方向阳离子运动到阳离子运动到 阴极阴极阴离子运动到阴离子运动到 阳极阳极2022-10-7（5 5）惰性电极与活性电极）惰性电极与活性电极惰性电极：惰性电极：仅仅导电，不参与反应仅仅导电，不参与反应铂、金、石墨铂、金、石墨活

3、性电极：活性电极：既可以导电、又可以参与电极反应既可以导电、又可以参与电极反应2022-10-73 3、离子放电顺序、离子放电顺序(2)阳极：阳极：若为惰性电极，则阴离子放电，放电顺序为：若为惰性电极，则阴离子放电，放电顺序为：若为活性电极若为活性电极,则电极本身失去电子而放电则电极本身失去电子而放电因为活性电极的还原性大于一切的阴离子因为活性电极的还原性大于一切的阴离子.(3)阴极阴极:2022-10-74:4:电解规律电解规律2022-10-7Na2SO4溶液溶液电极反应电极反应阳极：阳极：4OH4OH 4e 4e=2H=2H2 2O+OO+O2 2 阴极阴极：4H+4e=2H2 总的方程

4、式：总的方程式：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PHPH不变。不变。2022-10-7H2SO4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 4H+4e+4e=2H=2H2 2 总的方程式：总的方程式：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2022-10-7NaOH溶液溶液电极反应电极反应阳极：阳极：4OH4OH 4e

5、4e=2H=2H2 2O+OO+O2 2 阴极阴极：4H+4e=2H2 总的方程式：总的方程式：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PHPH应该增大。应该增大。2022-10-7CuSO4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总的方程式：总的方程式：CuSOCuSO4 4+2H+2H2 2O=Cu+OO=Cu+O2 2+H+H2 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，溶质溶用惰性电极电解不活泼金属的含氧酸盐

6、，溶质溶剂同时消耗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。2022-10-7NaCl溶液溶液电极反应电极反应阳极：阳极：2Cl2Cl2e2e=Cl=Cl22阴极阴极：2H2H+2e+2e=2Cu=2Cu总的方程式：总的方程式：2 NaCl +2H2 NaCl +2H2 2O=2NaOH +HO=2NaOH +H2 2 +Cl +Cl2 2 通电通电结论：结论：用惰性电极电解活泼金属的无氧酸盐，溶质溶剂同时用惰性电极电解活泼金属的无氧酸盐，溶质溶剂同时消耗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。2022-10-

7、7二、铜的电解精炼二、铜的电解精炼硫酸铜溶液硫酸铜溶液粗铜粗铜纯铜纯铜阳极：阳极：Cu2eCu2e=Cu=Cu2+2+阴极：阴极：CuCu2+2+2e+2e=Cu =Cu 杂质比铜活泼的杂质比铜活泼的ZnZn、FeFe等：等：Zn 2eZn 2e =Zn=Zn2+2+Fe 2eFe 2e =Fe=Fe2+2+活泼性在铜之后的银、金等：活泼性在铜之后的银、金等：还原性比铜差的，不能失去电子，它们以单质的形式留在还原性比铜差的，不能失去电子，它们以单质的形式留在溶液中，成为阳极泥。溶液中，成为阳极泥。电解质溶液硫酸铜的浓度基本不变。电解质溶液硫酸铜的浓度基本不变。2022-10-7三、电镀铜三、电

8、镀铜1 1、定义：、定义：利用电解原理在某些金属的表面镀上一薄层其它金利用电解原理在某些金属的表面镀上一薄层其它金属或是合金的过程。属或是合金的过程。2 2、装置、装置铜铜镀镀件件硫酸铜溶液硫酸铜溶液阳极：阳极：Cu2eCu2e=Cu=Cu2+2+阴极：阴极：CuCu2+2+2e+2e=Cu =Cu 3、镀层金属做阳极，镀件做阴极，含有镀层金属离子的可、镀层金属做阳极，镀件做阴极，含有镀层金属离子的可溶性盐做电镀液。溶性盐做电镀液。4 4、电镀的结果，硫酸铜溶液的浓度保持不变。、电镀的结果，硫酸铜溶液的浓度保持不变。2022-10-7四、活泼金属的制备四、活泼金属的制备特别活泼的金属钠、镁、铝等只能通过电解的方法制取。特别活泼的金属钠、镁、铝等只能通过电解的方法制取。石墨Al熔融的熔融的ALAL2 2O O3 3阳极：阳极：6O212e=3O2阴极：阴极：4Al3+12e=4Al总方程式：总方程式：2Al2O3 =4Al +3O2通电通电熔融熔融思考：思考：为什么不电解熔融的为什么不电解熔融的AlClAlCl3 3？2022-10-7思考：工业上制金属镁是电解氧化镁还是电解熔融的氯思考：工业上制金属镁是电解氧化镁还是电解熔融的氯化镁？化镁？2022-10-7