化学人教版（2019）选择性必修1 4.2.电解池（共39张ppt）
文档属性
| 名称 | 化学人教版（2019）选择性必修1 4.2.电解池（共39张ppt） |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 13.8MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2022-11-18 14:38:13 | ||
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文档简介
(共39张PPT)
第二节 电解池
第四章 化学反应与电能
学习目标：
1、学会电解池的组成
2、学会离子的放电顺序
3、学会电极反应的书写
一、电解的原理
根据气体的颜色和刺激性及试纸可判断气体为 Cl2
1、现象：
（1）阴极石墨棒上逐渐覆盖了一层红色的铜
（2）阳极石墨棒上有气体产生
使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝后褪色
(1)通电前，氯化铜溶液里主要存在哪些离子？
这些离子的运动情况怎样？
【讨论】
(2)通电后，这些离子的运动情况有什么改变？
(3)当离子定向运动到电极表面上时，发生了什
么变化？
2、电解氯化铜溶液的微观反应过程
Cl—
Cl—
Cl—
Cl—
Cu2+
Cu2+
Cu2+、Cl-
无规则运动
Cu2+、Cl-
定向运动
Cl—
Cl-
Cl—
Cl—
Cu2+
Cu2+
Cu2+、Cl—
发生电子得失
Cl-
Cl-
Cl-
Cl-
Cu2+
Cu2+
阴阳两极上
生成Cu、Cl2
Cl2
Cl2
e
e
阳极
阴极
电解过程分析：
（1）通电前：CuCl2在水溶液中电离：电离方程式： 。
（2）通电时：Cu2+趋向 （向 移动）；Cl-趋向 （向 移动）。
阴极： （还原反应）；阳极： （氧化反应）
总反应：————————————————
CuCl2 = Cu2+ + 2Cl-
阴极
阴极
阳极
阳极
Cu2+ + 2e- = Cu
2Cl- - 2e- = Cl2↑
CuCl2 === Cu + Cl2 ↑
电解
3、电解的概念
电解：
使电流通过电解质溶液在阴阳两极引起氧化还原反应的过程。
【思考】电离和电解有何区别？
电离无需通电而电解需要，电解质先电离后电解
注意：
（1）电解质溶液的导电过程，就是电解质溶液的电解过程。
（2）电解是最强的氧化还原反应手段，是不可逆的。
二、电解池
1、定义：借助于外界电流引起________________的装置，也就是把_______ 转变为 _______的装置，叫做电解池或电解槽。
氧化还原反应
电能
化学能
CuCl2溶液
Zn Cu
2、构成电解池(电解槽)的条件
(1) 有外加直流电源
(2) 有电解质溶液或熔融的离子化合物
(3) 有两个电极材料为金属或石墨，两极材料可相同或不同）
（4) 两个电极要与电解质溶液接触并形成回路
Page 练习：哪个是原电池，哪个是电解池 √√判断方法：是否有外加电源√3、电解池电极的判断：
电极 连接电源 得失电子 反应类型 电解液中离子
移动方向
阳极
阴极
失电子
正极
氧化反应
阴离子移向的一极
负极
得电子
还原反应
阳离子移向的一极
负
正
阳
阴
阴
阳
电流(I)流向
（1）电流：电源正极→电解池阳极→电解质溶液→电解池阴极→电源负极）
4、几种流向的问题
（2）电子流向：电源 极 → 电解池 极；
电解池 极 → 电源 极
（3）离子： 阳离子 → 电解池 极
阴离子 → 电解池 极
电极材料
惰性电极：不参与电极反应，只起导体
的作用。如石墨、铂（Pt）
活性电极：通常是金属活动性顺序表中
排在Ag(含Ag)之前的金属
活性电极做阴极，不参与电极反应
活性电极做阳极，往往参与电极反应
（1） 阳离子放电（得电子）顺序：
离子放电顺序（惰性电极进行电解）
K+＜ Ca2+ ＜ Na+ ＜ Mg2+ ＜ Al3+ ＜ Zn2+ ＜ Fe2+＜ Sn2+ ＜ Pb2+ ＜ H+＜ Cu2+ ＜ Fe3+ ＜Hg2+ ＜ Ag+
K ＞Ca ＞ Na ＞ Mg ＞ Al ＞ Zn ＞ Fe ＞ Sn ＞ Pb ＞ (H) ＞ Cu ＞ Hg ＞ Ag
（2）阴离子放电（失电子）顺序：
S2– >I– >Br– >Cl– > OH– > 含氧酸根离子>F－
放电：
阴、阳离子得失电子的过程
离子放电顺序
阳极：活性电极 ＞ Clˉ＞ OHˉ＞含氧酸根（SO42ˉ、NO3ˉ）
↓ ↓
Cl2 O2
电极材料
阴极：Ag+ ＞ Cu2+ ＞ H+ ＞活泼金属阳离子
↓ ↓ ↓
Ag Cu H2
惰性电极：
不参与反应，石墨、Pt
活性电极：
作阴极：不参与反应
作阳极：参与反应
（包括水的电离，并分 成阳离子组和阴离子组）
②明确溶液中存在哪些离子
③判断阴阳离子的放电顺序
④根据阳极氧化，阴极还原完成电极反应式
①判断电极材料
（注意得失电子守恒）
⑤由阴阳两电极反应式，合并得总反应式
（弱电解质的须保持分子形式）
5、电极反应书写
CuCl2溶液
CuCl2 === Cl2↑ + Cu
Na2SO4溶液
NaCl溶液
2NaCl + 2H2O === Cl2↑+ H2↑+ 2NaOH
CuSO4溶液
以惰性电极电解
2Clˉ－ 2eˉ == Cl2↑
Cu2+ + 2eˉ == Cu
总反应：
阴极：
阳极：
2H2O － 4eˉ == O2↑ + 4H+
4H2O + 4eˉ == 2H2↑ + 4OHˉ
2H2O ===O2↑ + 2 H2↑
总反应：
阴极：
阳极：
总反应：
阴极：
阳极：
2Clˉ－ 2eˉ == Cl2↑
2H2O + 2eˉ == H2↑ + 2OHˉ
2CuSO4 + 2H2O === 2Cu + O2↑+ 2H2SO4
2Cu2+ + 4eˉ == 2Cu
2H2O －4eˉ== O2↑ + 4H+
总反应：
阴极：
阳极：
Clˉ＞ OHˉ＞含氧酸根(SO42ˉ、NO3ˉ)
Ag+ ＞ Cu2+ ＞ H+ ＞活泼金属阳离子
以惰性电极电解电解质溶液的规律
Clˉ＞ OHˉ＞含氧酸根(SO42ˉ、NO3ˉ)
Ag+ ＞ Cu2+ ＞ H+ ＞活泼金属阳离子
阳极：失去电子发生氧化反应
阴极：得到电子发生还原反应
CuCl2溶液
Zn Zn
活性电极
阳极：
电极材料本身失电子
阴极：
阳离子得电子
Zn – 2e = Zn2+
Cu2+ + 2e- = Cu
【小结】根据下表对电解池与原电池进行比较
电解池 原电池 图例 电极名称 阴 极 阳 极 负 极 正 极
电极反应 还原 反应 氧化 反应 氧化 反应 还原 反应
电子流向 电源负极→阴极 阳极→电源正极 负极→导线→正极 离子流向 阳离子→ 阴 极 阴离子→ 阳 极 阳离子→ 正 极 阴离子→ 负 极 能量转化 电 能转变为 化学 能 化学 能转变为 电 能 是否自发 反应 不能 自发进行 反应 能够 自发进行 学习目标：
1、学会电解池原理在实际生活生产中的应用
2、进一步强化电极反应的书写
原电池
电解池
失电子，发生氧化反应，阴离子移向
得电子，发生还原反应，阳离子移向
负极→
正极→
←阳极
←阴极
回顾复习，承上启下
电解饱和食盐水以制造烧碱、氯气和氢气的工业。
一、氯碱工业：
阴极
阳极
食盐水中存在的离子：
Na+ 、Cl 、H+ 、OH
离子放电顺序：阳离子 H+ ＞ Na+
阴离子 Cl ＞ OH
阳极：
2Cl - －2e- = Cl2↑
阴极：
2H+ + 2e- = H2 ↑
总反应：
2NaCl+2H2O 2NaOH +Cl2↑+H2 ↑
电极反应：
氯碱工业:离子交换膜法制烧碱
－
+
Cl2
Cl2
Cl—
H2
Na+
H+
OH—
淡盐水
NaOH溶液
精制饱和NaCl溶液
H2O（含少量NaOH）
阳离子交换膜
阳 极
惰性电极
阴 极
碳钢网
阳极室
阴极室
阳离子交换膜：只允许阳离子通过(Cl－、OH－离子和气体不能通过)，把电解槽隔成阴极室和阳极室。
离子交换膜的作用：
a、防止氢气和氯气混合；b、避免氯气和氢氧化钠反应生成 ，而影响氢氧化钠的产量。
电解饱和食盐水
H2
NaOH
湿氯气
湿氢气
液碱
Cl2
金属冶炼
有机合成
HCl
盐酸
含氯漂白剂
有机合成
氯化物合成
农药
有机合成、造纸
玻璃、肥皂
纺织、印染
氯碱工业产品及其应用
二、电镀
阳极材料： ；
阴极材料：_______________:
电镀液：用含有 的溶液作电镀液。
1、含义：
2、目的：
使金属增强抗腐蚀能力，增加美观和表面硬度。
3、电镀池的构成:
镀层金属
待镀金属制品
镀层金属的电解质
电镀是应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方法。
二、电镀
镀金合页
铁合页
镀金
镀银
镀合金（黄铜）
镀锌铁丝
阳极：镀层金属
阴极：待镀的金属制品
电解液：含镀层金属的电解质溶液
阳极(Cu)：
阴极(Fe)：
电解液：CuSO4溶液
Cu2+ + 2eˉ == Cu
Cu－ 2eˉ == Cu2+
活性电极
阴
阳
粗铜中通常含有Zn、Fe、Ni、Ag、Au等杂质。
粗铜中比较活泼的金属杂质形成阳离子进入溶液，比铜不活泼的金属（Ag和Au）沉积在电解槽底部，形成阳极泥。
三、粗铜的精炼：
利用电解原理将粗铜中的杂质(如锌、铁、镍、银、金等)除去，以获得电解铜(含Cu的质量分数达99.95％～99.98％)的过程。
1、含义：
2、目的：制得电解铜，以增强铜的导电性
3、原理：
电解液：CuSO4溶液
阳极(粗铜)：
阴极(精铜)：
Cu2+ + 2eˉ == Cu
Cu－ 2eˉ == Cu2+
Zn－ 2eˉ == Zn2+
Fe－ 2eˉ == Fe2+
Ni－ 2eˉ == Ni2+
阴
阳
三、粗铜的精炼：
1、金属冶炼的本质：使矿石中的金属离子获得电子，从它们的
化合物中还原出来。通式:Mn+ + ne- = M
（1）电解熔融的氯化钠：（制取金属钠）
阳极：
2Cl - －2e- == Cl2↑
阴极：
2Na+ + 2e- == 2Na
总反应：
2NaCl(熔融) 2Na + Cl2 ↑
四、电冶金
2、电冶炼：电解是最强的氧化还原手段，适用于一些活泼金属
单质的制取，像钠、钙、镁、铝等活泼金属。对于
这些金属，电解几乎是唯一可行的工业方法。
电解熔融的NaCl、MgCl2、Al2O3制Na、Mg、Al
电解熔融氯化钠装置示意图
NaCl进口
NaCl
(熔融)
Cl2出口
Na
(液态)
Na出口
阴极
阴极
阳极
有关电化学装置正确的是（ ）
D
电解食盐水制氯气用铜作阳极
铁上镀银
例1、学校某教师为了让学生观察到明显的实验现象，将教材铜锌单池原电池改为如图所示的双池电池。下列说法不正确的是( )
A.铜电极是正极，发生还原反应
B.电池工作过程中甲池中c(Zn2+)几乎不变
C.装置中发生的总反应是Cu2++Zn＝Cu+Zn2+
D.电子从锌电极经溶液流向铜电极
D
有离子交换膜的电池
阳离子交换膜：
阴离子交换膜：
只允许阳离子通过
只允许阴离子通过
原电池：
电解池：
移向正极
移向阴极
原电池：
电解池：
移向负极
移向阳极
Zn2+→
质子交换膜：
只允许H+通过
+
-
例2、微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置，其工作原理如图所示。下列有关微生物电池的说法错误的是( )
A．正极反应中有CO2生成
B．微生物促进了反应中电子的转移
C．质子通过交换膜从负极区移向正极区
D．电池总反应为C6H12O6 + 6O2== 6CO2 + 6H2O
A
—
+
例3、三室式电渗析法处理含Na2SO4废水的原理如图所示，采用惰性电极，ab、cd均为离子交换膜，在直流电场的作用下，两膜中间的Na+和SO42-可通过离子交换膜，而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室。
下列叙述正确的是( )
A．通电后中间隔室的SO42-离子向正极迁移，正极区溶液pH增大
B．该法在处理含Na2SO4废水时可以得到NaOH和H2SO4产品
C．负极反应为2H2O 4e– = O2+4H+，负极区溶液pH降低
D．当电路中通过1mol电子的电量时，会有0.5mol的O2生成
B
阳极：2H2O - 4eˉ== O2↑+ 4H+
阴极：4H2O + 4eˉ == 2H2↑+ 4OHˉ
←Na+
阳极
OH
H+
SO42–→
NaOH←
→H2SO4
阴极
3、多个装置相连，若无外电源，则为有1个装置为原电池，
其他装置 为电解池 ，原电池装置相当于外电源，
判断此装置中原电池的方法：
原电池和电解池的总结
1、一个装置，若无外电源，则为原电池；
若有外电源，则为电解池。
2、多个装置相连，若有外电源，则为多个电解池串连，
电路中电子守恒。
1）有个装置中的某个电极材料能自发的与电解液反应
2）有个装置中带盐桥
3）有个装置为燃料电池
A.装置①中，电子移动的路径是:Zn→Cu→CuSO4溶液→KCl盐桥→ZnSO4溶液
B.在不改变总反应的前提下，装置①可用Na2SO4替换ZnSO4，用石墨替换Cu棒
C.装置②中采用石墨电极，通电后，由于OH 向阳极迁移，导致阳极附近pH升高
D.若装置②用于铁棒镀铜，则N极为铁棒
例4、下列两个电化学装置的有关叙述正确的是( )
B
阴
阳
+
-
D
例5、如图所示的电解池Ⅰ和Ⅱ中，a、b、c和d均为Pt电极。电解过程中，
电极b和d上没有气体逸出，但质量均增大，且增重b实验结果的盐溶液是（ ）
选项 X Y
A MgSO4 CuSO4
B AgNO3 Pb(NO)2
C FeSO4 Al2(SO4)3
D CuSO4 AgNO3
例6、按下图装置进行实验，并回答下列问题：
(1) 判断装置的名称：A池为 。
(2) 锌电极反应式为 。
石墨棒C2为______极，电极反应式为 。
石墨棒C1附近发生的实验现象为 。
(3) 当C2极析出2.24L气体（标准状态）时，锌的质量减少
了 g，CuSO4溶液的质量增加了 g。
电解池
Zn－ 2eˉ == Zn2+
+
阴
阳
电解池
原电池
阳
2Clˉ－ 2eˉ == Cl2↑
产生气泡，溶液变红
6.5
0.1
A.合上电键后，盐桥中的阳离子向甲池移动
B.合上电键后一段时间，丙池中溶液的pH增大
C.合上电键后，丁池中有金属镁析出
D.合上电键后，甲池中锌电极为原电池负极
例7、某化学学习小组学习电化学后，设计了以甲、乙两池作
原电池的实验装置。下列说法正确的是( )
D
负
正
阳
阴
阴
阳
A.甲池是电能转化为化学能的装置，乙、丙池是化学能转化为电能的装置
B.甲池通入CH3OH的电极反应式为CHOH - 6e + 2H2O == CO2 + 8H+
C.甲池中消耗280mL(标准状况下)O2，此时丙池中理论上最多产生1.45g固体
D.反应一段时间后，向乙池中加入一定量Cu(OH)2固体能使CuSO4溶液恢复原浓度
例8、如下图所示，其中甲池的总反应式为
2CHOH+3O2+4KOH＝2K2CO3+6H2O，下列说法正确的是( )
C
负
正
阳
阴
阴
阳
第二节 电解池
第四章 化学反应与电能
学习目标：
1、学会电解池的组成
2、学会离子的放电顺序
3、学会电极反应的书写
一、电解的原理
根据气体的颜色和刺激性及试纸可判断气体为 Cl2
1、现象：
（1）阴极石墨棒上逐渐覆盖了一层红色的铜
（2）阳极石墨棒上有气体产生
使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝后褪色
(1)通电前，氯化铜溶液里主要存在哪些离子？
这些离子的运动情况怎样？
【讨论】
(2)通电后，这些离子的运动情况有什么改变？
(3)当离子定向运动到电极表面上时，发生了什
么变化？
2、电解氯化铜溶液的微观反应过程
Cl—
Cl—
Cl—
Cl—
Cu2+
Cu2+
Cu2+、Cl-
无规则运动
Cu2+、Cl-
定向运动
Cl—
Cl-
Cl—
Cl—
Cu2+
Cu2+
Cu2+、Cl—
发生电子得失
Cl-
Cl-
Cl-
Cl-
Cu2+
Cu2+
阴阳两极上
生成Cu、Cl2
Cl2
Cl2
e
e
阳极
阴极
电解过程分析：
（1）通电前：CuCl2在水溶液中电离：电离方程式： 。
（2）通电时：Cu2+趋向 （向 移动）；Cl-趋向 （向 移动）。
阴极： （还原反应）；阳极： （氧化反应）
总反应：————————————————
CuCl2 = Cu2+ + 2Cl-
阴极
阴极
阳极
阳极
Cu2+ + 2e- = Cu
2Cl- - 2e- = Cl2↑
CuCl2 === Cu + Cl2 ↑
电解
3、电解的概念
电解：
使电流通过电解质溶液在阴阳两极引起氧化还原反应的过程。
【思考】电离和电解有何区别？
电离无需通电而电解需要，电解质先电离后电解
注意：
（1）电解质溶液的导电过程，就是电解质溶液的电解过程。
（2）电解是最强的氧化还原反应手段，是不可逆的。
二、电解池
1、定义：借助于外界电流引起________________的装置，也就是把_______ 转变为 _______的装置，叫做电解池或电解槽。
氧化还原反应
电能
化学能
CuCl2溶液
Zn Cu
2、构成电解池(电解槽)的条件
(1) 有外加直流电源
(2) 有电解质溶液或熔融的离子化合物
(3) 有两个电极材料为金属或石墨，两极材料可相同或不同）
（4) 两个电极要与电解质溶液接触并形成回路
Page 练习：哪个是原电池，哪个是电解池 √√判断方法：是否有外加电源√3、电解池电极的判断：
电极 连接电源 得失电子 反应类型 电解液中离子
移动方向
阳极
阴极
失电子
正极
氧化反应
阴离子移向的一极
负极
得电子
还原反应
阳离子移向的一极
负
正
阳
阴
阴
阳
电流(I)流向
（1）电流：电源正极→电解池阳极→电解质溶液→电解池阴极→电源负极）
4、几种流向的问题
（2）电子流向：电源 极 → 电解池 极；
电解池 极 → 电源 极
（3）离子： 阳离子 → 电解池 极
阴离子 → 电解池 极
电极材料
惰性电极：不参与电极反应，只起导体
的作用。如石墨、铂（Pt）
活性电极：通常是金属活动性顺序表中
排在Ag(含Ag)之前的金属
活性电极做阴极，不参与电极反应
活性电极做阳极，往往参与电极反应
（1） 阳离子放电（得电子）顺序：
离子放电顺序（惰性电极进行电解）
K+＜ Ca2+ ＜ Na+ ＜ Mg2+ ＜ Al3+ ＜ Zn2+ ＜ Fe2+＜ Sn2+ ＜ Pb2+ ＜ H+＜ Cu2+ ＜ Fe3+ ＜Hg2+ ＜ Ag+
K ＞Ca ＞ Na ＞ Mg ＞ Al ＞ Zn ＞ Fe ＞ Sn ＞ Pb ＞ (H) ＞ Cu ＞ Hg ＞ Ag
（2）阴离子放电（失电子）顺序：
S2– >I– >Br– >Cl– > OH– > 含氧酸根离子>F－
放电：
阴、阳离子得失电子的过程
离子放电顺序
阳极：活性电极 ＞ Clˉ＞ OHˉ＞含氧酸根（SO42ˉ、NO3ˉ）
↓ ↓
Cl2 O2
电极材料
阴极：Ag+ ＞ Cu2+ ＞ H+ ＞活泼金属阳离子
↓ ↓ ↓
Ag Cu H2
惰性电极：
不参与反应，石墨、Pt
活性电极：
作阴极：不参与反应
作阳极：参与反应
（包括水的电离，并分 成阳离子组和阴离子组）
②明确溶液中存在哪些离子
③判断阴阳离子的放电顺序
④根据阳极氧化，阴极还原完成电极反应式
①判断电极材料
（注意得失电子守恒）
⑤由阴阳两电极反应式，合并得总反应式
（弱电解质的须保持分子形式）
5、电极反应书写
CuCl2溶液
CuCl2 === Cl2↑ + Cu
Na2SO4溶液
NaCl溶液
2NaCl + 2H2O === Cl2↑+ H2↑+ 2NaOH
CuSO4溶液
以惰性电极电解
2Clˉ－ 2eˉ == Cl2↑
Cu2+ + 2eˉ == Cu
总反应：
阴极：
阳极：
2H2O － 4eˉ == O2↑ + 4H+
4H2O + 4eˉ == 2H2↑ + 4OHˉ
2H2O ===O2↑ + 2 H2↑
总反应：
阴极：
阳极：
总反应：
阴极：
阳极：
2Clˉ－ 2eˉ == Cl2↑
2H2O + 2eˉ == H2↑ + 2OHˉ
2CuSO4 + 2H2O === 2Cu + O2↑+ 2H2SO4
2Cu2+ + 4eˉ == 2Cu
2H2O －4eˉ== O2↑ + 4H+
总反应：
阴极：
阳极：
Clˉ＞ OHˉ＞含氧酸根(SO42ˉ、NO3ˉ)
Ag+ ＞ Cu2+ ＞ H+ ＞活泼金属阳离子
以惰性电极电解电解质溶液的规律
Clˉ＞ OHˉ＞含氧酸根(SO42ˉ、NO3ˉ)
Ag+ ＞ Cu2+ ＞ H+ ＞活泼金属阳离子
阳极：失去电子发生氧化反应
阴极：得到电子发生还原反应
CuCl2溶液
Zn Zn
活性电极
阳极：
电极材料本身失电子
阴极：
阳离子得电子
Zn – 2e = Zn2+
Cu2+ + 2e- = Cu
【小结】根据下表对电解池与原电池进行比较
电解池 原电池 图例 电极名称 阴 极 阳 极 负 极 正 极
电极反应 还原 反应 氧化 反应 氧化 反应 还原 反应
电子流向 电源负极→阴极 阳极→电源正极 负极→导线→正极 离子流向 阳离子→ 阴 极 阴离子→ 阳 极 阳离子→ 正 极 阴离子→ 负 极 能量转化 电 能转变为 化学 能 化学 能转变为 电 能 是否自发 反应 不能 自发进行 反应 能够 自发进行 学习目标：
1、学会电解池原理在实际生活生产中的应用
2、进一步强化电极反应的书写
原电池
电解池
失电子，发生氧化反应，阴离子移向
得电子，发生还原反应，阳离子移向
负极→
正极→
←阳极
←阴极
回顾复习，承上启下
电解饱和食盐水以制造烧碱、氯气和氢气的工业。
一、氯碱工业：
阴极
阳极
食盐水中存在的离子：
Na+ 、Cl 、H+ 、OH
离子放电顺序：阳离子 H+ ＞ Na+
阴离子 Cl ＞ OH
阳极：
2Cl - －2e- = Cl2↑
阴极：
2H+ + 2e- = H2 ↑
总反应：
2NaCl+2H2O 2NaOH +Cl2↑+H2 ↑
电极反应：
氯碱工业:离子交换膜法制烧碱
－
+
Cl2
Cl2
Cl—
H2
Na+
H+
OH—
淡盐水
NaOH溶液
精制饱和NaCl溶液
H2O（含少量NaOH）
阳离子交换膜
阳 极
惰性电极
阴 极
碳钢网
阳极室
阴极室
阳离子交换膜：只允许阳离子通过(Cl－、OH－离子和气体不能通过)，把电解槽隔成阴极室和阳极室。
离子交换膜的作用：
a、防止氢气和氯气混合；b、避免氯气和氢氧化钠反应生成 ，而影响氢氧化钠的产量。
电解饱和食盐水
H2
NaOH
湿氯气
湿氢气
液碱
Cl2
金属冶炼
有机合成
HCl
盐酸
含氯漂白剂
有机合成
氯化物合成
农药
有机合成、造纸
玻璃、肥皂
纺织、印染
氯碱工业产品及其应用
二、电镀
阳极材料： ；
阴极材料：_______________:
电镀液：用含有 的溶液作电镀液。
1、含义：
2、目的：
使金属增强抗腐蚀能力，增加美观和表面硬度。
3、电镀池的构成:
镀层金属
待镀金属制品
镀层金属的电解质
电镀是应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方法。
二、电镀
镀金合页
铁合页
镀金
镀银
镀合金（黄铜）
镀锌铁丝
阳极：镀层金属
阴极：待镀的金属制品
电解液：含镀层金属的电解质溶液
阳极(Cu)：
阴极(Fe)：
电解液：CuSO4溶液
Cu2+ + 2eˉ == Cu
Cu－ 2eˉ == Cu2+
活性电极
阴
阳
粗铜中通常含有Zn、Fe、Ni、Ag、Au等杂质。
粗铜中比较活泼的金属杂质形成阳离子进入溶液，比铜不活泼的金属（Ag和Au）沉积在电解槽底部，形成阳极泥。
三、粗铜的精炼：
利用电解原理将粗铜中的杂质(如锌、铁、镍、银、金等)除去，以获得电解铜(含Cu的质量分数达99.95％～99.98％)的过程。
1、含义：
2、目的：制得电解铜，以增强铜的导电性
3、原理：
电解液：CuSO4溶液
阳极(粗铜)：
阴极(精铜)：
Cu2+ + 2eˉ == Cu
Cu－ 2eˉ == Cu2+
Zn－ 2eˉ == Zn2+
Fe－ 2eˉ == Fe2+
Ni－ 2eˉ == Ni2+
阴
阳
三、粗铜的精炼：
1、金属冶炼的本质：使矿石中的金属离子获得电子，从它们的
化合物中还原出来。通式:Mn+ + ne- = M
（1）电解熔融的氯化钠：（制取金属钠）
阳极：
2Cl - －2e- == Cl2↑
阴极：
2Na+ + 2e- == 2Na
总反应：
2NaCl(熔融) 2Na + Cl2 ↑
四、电冶金
2、电冶炼：电解是最强的氧化还原手段，适用于一些活泼金属
单质的制取，像钠、钙、镁、铝等活泼金属。对于
这些金属，电解几乎是唯一可行的工业方法。
电解熔融的NaCl、MgCl2、Al2O3制Na、Mg、Al
电解熔融氯化钠装置示意图
NaCl进口
NaCl
(熔融)
Cl2出口
Na
(液态)
Na出口
阴极
阴极
阳极
有关电化学装置正确的是（ ）
D
电解食盐水制氯气用铜作阳极
铁上镀银
例1、学校某教师为了让学生观察到明显的实验现象，将教材铜锌单池原电池改为如图所示的双池电池。下列说法不正确的是( )
A.铜电极是正极，发生还原反应
B.电池工作过程中甲池中c(Zn2+)几乎不变
C.装置中发生的总反应是Cu2++Zn＝Cu+Zn2+
D.电子从锌电极经溶液流向铜电极
D
有离子交换膜的电池
阳离子交换膜：
阴离子交换膜：
只允许阳离子通过
只允许阴离子通过
原电池：
电解池：
移向正极
移向阴极
原电池：
电解池：
移向负极
移向阳极
Zn2+→
质子交换膜：
只允许H+通过
+
-
例2、微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置，其工作原理如图所示。下列有关微生物电池的说法错误的是( )
A．正极反应中有CO2生成
B．微生物促进了反应中电子的转移
C．质子通过交换膜从负极区移向正极区
D．电池总反应为C6H12O6 + 6O2== 6CO2 + 6H2O
A
—
+
例3、三室式电渗析法处理含Na2SO4废水的原理如图所示，采用惰性电极，ab、cd均为离子交换膜，在直流电场的作用下，两膜中间的Na+和SO42-可通过离子交换膜，而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室。
下列叙述正确的是( )
A．通电后中间隔室的SO42-离子向正极迁移，正极区溶液pH增大
B．该法在处理含Na2SO4废水时可以得到NaOH和H2SO4产品
C．负极反应为2H2O 4e– = O2+4H+，负极区溶液pH降低
D．当电路中通过1mol电子的电量时，会有0.5mol的O2生成
B
阳极：2H2O - 4eˉ== O2↑+ 4H+
阴极：4H2O + 4eˉ == 2H2↑+ 4OHˉ
←Na+
阳极
OH
H+
SO42–→
NaOH←
→H2SO4
阴极
3、多个装置相连，若无外电源，则为有1个装置为原电池，
其他装置 为电解池 ，原电池装置相当于外电源，
判断此装置中原电池的方法：
原电池和电解池的总结
1、一个装置，若无外电源，则为原电池；
若有外电源，则为电解池。
2、多个装置相连，若有外电源，则为多个电解池串连，
电路中电子守恒。
1）有个装置中的某个电极材料能自发的与电解液反应
2）有个装置中带盐桥
3）有个装置为燃料电池
A.装置①中，电子移动的路径是:Zn→Cu→CuSO4溶液→KCl盐桥→ZnSO4溶液
B.在不改变总反应的前提下，装置①可用Na2SO4替换ZnSO4，用石墨替换Cu棒
C.装置②中采用石墨电极，通电后，由于OH 向阳极迁移，导致阳极附近pH升高
D.若装置②用于铁棒镀铜，则N极为铁棒
例4、下列两个电化学装置的有关叙述正确的是( )
B
阴
阳
+
-
D
例5、如图所示的电解池Ⅰ和Ⅱ中，a、b、c和d均为Pt电极。电解过程中，
电极b和d上没有气体逸出，但质量均增大，且增重b
选项 X Y
A MgSO4 CuSO4
B AgNO3 Pb(NO)2
C FeSO4 Al2(SO4)3
D CuSO4 AgNO3
例6、按下图装置进行实验，并回答下列问题：
(1) 判断装置的名称：A池为 。
(2) 锌电极反应式为 。
石墨棒C2为______极，电极反应式为 。
石墨棒C1附近发生的实验现象为 。
(3) 当C2极析出2.24L气体（标准状态）时，锌的质量减少
了 g，CuSO4溶液的质量增加了 g。
电解池
Zn－ 2eˉ == Zn2+
+
阴
阳
电解池
原电池
阳
2Clˉ－ 2eˉ == Cl2↑
产生气泡，溶液变红
6.5
0.1
A.合上电键后，盐桥中的阳离子向甲池移动
B.合上电键后一段时间，丙池中溶液的pH增大
C.合上电键后，丁池中有金属镁析出
D.合上电键后，甲池中锌电极为原电池负极
例7、某化学学习小组学习电化学后，设计了以甲、乙两池作
原电池的实验装置。下列说法正确的是( )
D
负
正
阳
阴
阴
阳
A.甲池是电能转化为化学能的装置，乙、丙池是化学能转化为电能的装置
B.甲池通入CH3OH的电极反应式为CHOH - 6e + 2H2O == CO2 + 8H+
C.甲池中消耗280mL(标准状况下)O2，此时丙池中理论上最多产生1.45g固体
D.反应一段时间后，向乙池中加入一定量Cu(OH)2固体能使CuSO4溶液恢复原浓度
例8、如下图所示，其中甲池的总反应式为
2CHOH+3O2+4KOH＝2K2CO3+6H2O，下列说法正确的是( )
C
负
正
阳
阴
阴
阳