1、课题2 电解与电镀,2.电解池:借助于电流引起氧化还原反应的装置,即把 电能转化为化学能的装置叫电解池或电解槽。,一、电解的基本知识,1.电解:在直流电的作用下,在两电极 上分别发生氧化反应和还原反应的过程 叫做电解。,阴极:与直流电源的负极相连的电极,这一极发生还原反应。,阳极:与直流电源的正极相连的电极,这一极发生氧化反应。,4、两电极的判断以及反应,直流电源 两个电极 电解质溶液或熔融电解质,3、电解池的构成条件:,5、电子与电流的方向 对电解质溶液(或熔融态电解质)通电时,电子从电源的负极沿导线流入电解池的阴极,电解质的阳离子移向阴极,得电子发生还原反应;电解质的阴离子移向阳极,失去电
2、子(有的是组成阳极的金属原子失去电子)发生氧化反应,电子从电解池的阳极流出,并沿导线流向电源的正极,这样,电流依靠电解质溶液(或熔融态电解质)里阴、阳离子的定向移动而通过溶液(或熔融态电解质),所以电解质溶液(或熔融态电解质)的导电过程,就是电解质溶液(或熔融态电解质)的电解过程。,电源负极电解池阴极电解质溶液电解池阳极电源正极,为何当一个电极存在多种可能的放电离子时,不是大家共同放电,而是只有一种离子放电?放电能力与什么因素有关?,思考:,(物质在电解池的阴、阳两极发生反应的过程叫放电。),(1)阴极: 得电子,发生还原反应,离子氧化性越强,反应越容易。 常见阳离子放电顺序:Ag+Fe3+C
3、u2+H+Fe2+Zn2+ Al3+Mg2+Na+ (2)阳极:失电子,发生氧化反应,离子还原性越强,反应越容易。 当阳极为惰性电极(石墨、铂、金)时,常见阴离子放电顺序:S2- I- Br - Cl- OH- 含氧酸根 F- 当阳极为金属电极(除铂、金)时,金属电极优先放电。,6、电解时电极产物的判断,1、如图是电解CuCl2溶液的装置,其中c、d为石墨电极。则下列有关的判断正确的是( ) 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,2、想一想: 若以铜为阳极,铁为阴极,电解CuCl2溶液,情况又如何?,练习:,C,总结,1
4、、电解水型:含氧酸、强碱、活泼金属的含氧酸盐(如NaOH、H2SO4、K2SO4)的电解 2、电解电解质型:无氧酸、不活泼的无氧酸盐(如HCl、CuCl2)溶液的电解 3、电解质和水同时被电解型A、放氢生碱型:活泼金属的无氧酸盐(如NaCl、MgBr2)溶液的电解B、放氧生酸型:不活泼金属的含氧酸盐(如CuSO4、AgNO3)溶液的电解,用惰性电极电解电解质溶液的规律:,试写出电解饱和食盐水的电极反应:,阳极: 阴极:总反应:,2H+ + 2e- = H2,2Cl- -2e- = Cl2,二、电解饱和食盐水,电解饱和食盐水装置,NaOH,实验方案设计:,1、实验原理,2、实验仪器和试剂,3、实
5、验步骤,两极均产生气泡,通电后有新的气体物质生成,将铁棒上方收集到的气体靠近火焰,有轻微的爆鸣声,有氢气生成,湿润的淀粉碘化钾溶液变蓝,有氯气生成,铁棒周围的颜色变红,有碱性物质生成,4、实验现象和结论,(1)原理:应用电解原理在某些金属表面镀上一层其他金属或合金的过程. (2)阴极:待镀件阳极:镀层金属(3)电镀液:含有镀层金属的离子,电 镀,电镀银工作原理示意图,电镀液,三、电镀,4、实验方案设计:铁钉镀锌,(1)实验原理 (2)实验仪器和试剂 (3)实验装置图 (4)实验步骤,【原电池与电解池的比较】,整理与归纳:,负极 :氧化反应,正极 :还原反应,阳极 :氧化反应,阴极 :还原反应,
6、电极反应,形成条件,举例说明,能量转换,电子流向,化学能转化为电能,电能转化为化学能,铜锌原电池; 氢氧燃料电池,氯碱工业; 电镀,阳极流出;阴极流入,装置举例,两个电极;电解质;闭合回路;一般能自发进行氧化还原反应,电源;两个电极;电解质,3、某学生欲完成2HCl+2Ag=2AgCl+H2反应,设计如图所示的四个实验,你认为可行的实验是( ),C,练习:,4、用惰性电极实现电解,下列说法正确的是( ) A、电解稀硫酸溶液,实质上是电解水,故溶液pH不变 B、电解稀氢氧化钠溶液,要消耗OH-,故pH减小 C、电解硫酸钠溶液,在阴极上和阳极上析出产物的物质 的量之比为1:2 D、电解氯化铜溶液,在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1:1,D,5、在蒸馏水中加入 相等物质 的量的Ag+、Pb2+、Na+、NO3-、SO42-、Cl-,再用惰性电极电解该溶液,并收集两极产物,则所得的氧化产物与还原产物的质量之比为( ) A、16:207 B、108:35. 5 C、39.5:108 D、8:1,D,