课时6 电解原理的应用
电解池及电解原理的应用
在水中只能部分电离的电解质，如弱酸、弱碱和水。
非电解质
在水中或熔融状态下都不能电离的物质，如蔗糖、乙醇等。
电解质的导电性
导电能力
01
电解质溶液的导电能力与溶液中离子浓度、离子迁移率以及电
导率等因素有关。
电导率
02
表示电解质溶液导电能力的物理量，与溶液中离子的浓度、离
子迁移率以及离子所带电荷数有关。
和产物。
电解池的类型
01
02
03
直流电解池
使用直流电源供电的电解 池，是最常见的电解池类 型。
脉冲电解池
使用脉冲电源供电的电解 池，适用于需要高效率和 高纯度的电解过程。
交流电解池
使用交流电源供电的电解 池，通常用于电镀和表面 处理等工业应用。
02
电解原理
电解质的分类
强电解质
在水中或熔融状态下完全电离的电解质，如强酸、强碱和大部分 盐。
废水处理
电解法可用于处理含有重金属离子的废水，使重 金属离子在电极上析出，达到净化水质的目的。
废气处理
电解法可用于处理某些工业废气，如硫化氢、氯 化氢等，将其转化为无害物质。
固体废弃物处理
通过电解法可以将某些固体废弃物中的有害物质 转化为无害物质，或从中提取有价值的金属。
电解在能源领域的应用
燃料电池
感谢您的观看
THANKS
燃料电池中的氢氧燃料通过电解水产生，同时产生电能和热能。
电解储能
利用电解原理将电能转化为化学能储存起来，在需要时再通过原电 池反应将化学能转化为电能输出。
核能利用
核反应堆中的核能通过热能转换为电能，而电解池可以用来将核燃 料中的钚和铀转化为其他形式的能源。
高一物理《电解原理的应用》课件
CuSO4溶液 Fe－2e－＝Fe2+ Cu－2e－＝Cu2+
3、电镀 ⑴、概念：应用电解原理在某些金属表面镀上一层 其它金属或合金的过程。 + － ⑵、电镀池形成条件 ①、镀件作阴极 ②、镀层金属作阳极 ③、含镀层金属阳离子 的盐溶液作电解液 ⑶、电镀的特点 含镀层金属离子的盐溶液 电镀液的组成及酸碱性保持不变
,
Mg2+、 Ca2+、 Fe3+ 、引入Ba2+
Na+、 Cl-、
适量HCl溶液 调节PH 除 CO32- 、OH-
CO32-
、
Na+、 Cl-
OH-
2、铜的电解精炼
⑴、粗铜所含的杂质
纯铜
－
+
粗铜
Zn、Fe、Ni、Ag、Au等
⑵、粗铜的精炼 以粗铜为阳极，以纯 铜为阴极， 以CuSO4溶液 为电解液进行电解 阳极： Zn －2e－＝Zn2+ Ni －2e－＝Ni2+ 阴极： Cu2+ +2e－＝Cu
泥沙 Mg2+、 Ca2+、 Fe3+ 、 SO42-
、
Na+、
Cl-、
沉降
除泥沙
Na+、 Cl-、 .Mg2+、 Ca2+、 Fe3+ 、 SO42略过量 BaCl2 溶液 除SO42-
Na+、 Cl-、 Ca2+ 、略过量NaOH Na+、 Cl-、 溶液 Ba2+
、
引入OH-
除Fe3+ Mg2+ 略过量 2+ Na2CO3 溶液 除Ca2+. Ba
第三课时
电解原理的应用-公开课
（1）加入适量NaCl是为了
；
（2）电极反应式：阳极 （2） Fe-2e－ = Fe2+ ，
阴极 2H++2e－ = H2↑
；
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拓展与延伸 电化学方法处理污水
铬是一种用途广泛的化工原料，但六价铬具有强烈的
是 获取等量。的CuSO4，乙消耗的硫酸的用量更少，
且20不21/1产0/10生污染物SO2。
23
巩固和提高
（计实2的）验思乙室路同用学2铜C认和u为+硫O甲酸2 设制△计取2的CCu实uOS验O，4方有C案几uO不种+好H方2，法SO他：4自△= 己设
CuSO4+H2O。
对比甲的方案，乙同学方案的优点是
（2）如果实验后看到有白色沉淀生成，则电解液c可
以是______
A．纯水
C√．NaOH溶液
B√．NaCl溶液
D．CuCl2溶液
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拓展与延伸 电解法制备Fe(OH)2
由于Fe(OH)2极易被氧化，所以实验室很难用亚铁盐溶
液与烧碱溶液反应制得Fe(OH)2白色沉淀。若用右图所示实 验装置，则可制得纯净的Fe(OH)2，并可较长时间观察到白
Cl2↑+ H2↑+2OH—
C
Fe
饱和食盐 水
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Na+
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阳离子交换膜电解槽
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探究与实践
下图是一个简易家庭用次氯酸钠消毒液发生器，请
根据电解饱和食盐水的反应原理，画出外加电源与导线 (标出电源的正、负极)，简单分析发生器的工作原理
电解原理治理污染的应用
电解原理治理污染的应用1. 什么是电解原理电解原理是指通过电解液中离子的运动与电化学反应，将电能转化为化学能或热能的过程。
在电解过程中，阳极是正极，阴极是负极，而离子则从阴极流向阳极，完成了电解反应。
2. 电解原理治理污染的背景随着工业化的发展和人口的增加，环境污染成为全球关注的焦点。
传统的污染治理方法，如化学物质添加、物理过滤等在某些情况下效果较差。
而电解原理治理污染，由于其高效、环保的特点，逐渐成为一种有效的治理污染方法。
3. 电解原理在水污染治理中的应用3.1 污水处理电解原理在污水处理中有着广泛的应用。
通过电解过程中的氧化还原反应，可以有效降解污水中的有机物、重金属离子等，使其降解为无害物质。
电解处理污水的优势在于能够在无需添加大量化学药剂的情况下，达到较高的处理效果。
3.2 水源净化在某些地区，水源中可能存在着大量的细菌和有害物质。
通过电解原理对水源进行处理，可以有效地杀灭水中的细菌，并减少有害物质的含量。
这种方法对于保障人们饮水安全，防止水源污染具有重要意义。
3.3 地下水修复地下水的污染往往较为复杂，传统的修复方法难以达到理想效果。
而电解原理能够针对地下水中的特定物质进行有针对性的处理。
通过调节电解液的成分和电流密度等参数，可以有效地修复地下水的污染问题。
4. 电解原理在空气污染治理中的应用4.1 VOCs的净化挥发性有机物（VOCs）是空气污染的主要成因之一。
电解原理可以通过氧化还原反应对VOCs进行降解，从而净化空气中的有机污染物。
相比传统的吸附和催化氧化等方法，电解原理净化VOCs具有高效、低能耗的特点。
4.2 烟尘治理工业烟尘是空气污染的常见问题。
采用电解原理处理烟尘，可以将烟尘中的颗粒物与气体分离，实现烟尘治理。
电解原理可实现对颗粒物的凝聚、沉淀和过滤，从而减少烟尘对环境和人体健康的影响。
5. 电解原理在废物处理中的应用5.1 电解水解电解水解是一种对有机废物进行处理的方法。
高中化学教学课例《电解原理以及电解原理的应用》课程思政核心素养教学设计及总结反思
_____状态下离解成___自由移动离子_的过程。
3、原电池是___把化学能转化为电能_______
4、构成原电池的条件是
【过渡】
教学过程
【课本 79 页实验 4-2】 下面请大家注意观察视频中电解 CuCl2 的实验，
1、U 型管中为 CuCl2 溶液
2、2 个电极均为石墨
3、通电后放入的为碘化钾淀粉试纸
高中化学教学课例《电解原理以及电解原理的应用》教学设 计及总结反思
学科
高中化学
教学课例名
《电解原理以及电解原理的应用》
称
本课时内容是人教版选修教材《化学反应原理》第
四章第三节，教材主要介绍了电解原理以及电解原理的
应用。电解属于电化学知识范畴，是中学化学理论体系
教材分析 不可缺少的一部分，是氧化还原反应、原电池、电离等
结论 1：电解质通电前在水溶液中的阴、阳离子作 自由运动；在外电源的作用下(直流电)，改作定向移动 而导电。在导电的同时，在阳、阴两极发生氧化—还原 反应，即被电解，电离是电解的前提。
2Cl—-2e—=Cl2↑
此外，根据刚才的分析讨论下电极方程式该如何书 写？
阳极：发生氧化反应 Cu2++2e—=Cu
传统的教学方式，总是教师的讲解占大部分，留给 学生自己思考的余地较少。现在我们要改进这种教学模 式。课堂上，我尽可能用生动而准确的语言去激发他们 的学习兴趣，引导他们去思考分析一些问题，然后留时 课例研究综 间让他们自己去讨论、推理进而得出正确的结论。例如， 述 让他们看实验录像，记录实验现象，然后自己去分析为 什么会出现这些现象，如何解释，进而得出正确的电极 反应式。这样印象会更加深刻，还培养了他们自己分析 问题、解决问题的能力。
电解原理的应用小实验
电解原理的应用小实验实验目的通过一个小实验，了解电解原理及其在生活中的应用。
实验材料•铜板•镁条•盐水•电线•电池实验步骤1.首先，将铜板和镁条分别用沙纸擦拭清洁，以去除表面的氧化物。
2.准备一盛装有盐水的容器。
3.将铜板和镁条分别放入盐水中，让它们完全浸泡。
4.将一根电线的一端连接到铜板上，另一端连接到电池正极。
5.将另一根电线的一端连接到镁条上，另一端连接到电池负极。
6.等待约10分钟，观察实验现象。
实验现象在实验过程中，会观察到以下现象：1.在铜板上形成了一层橘黄色的物质，这是由于铜离子在盐水中被转移出来，沉积到铜板表面。
2.在镁条上会有一些气泡产生，这是由于镁离子在盐水中被转移出来，形成气体。
3.盐水的颜色可能会发生变化，部分盐溶解到水中。
4.铜板和镁条上的盐水可能会有一些冒泡的现象。
实验原理这个实验是基于电解原理。
电解是利用电流将电解质中的离子转移的过程。
在这个实验中，盐水充当了电解质，铜板和镁条则充当了电极。
当电流通过盐水时，铜离子和镁离子被吸引到电极上并发生化学反应。
在正极（连接到电池正极的铜板），铜离子被还原，也就是释放出电子并转化成纯铜金属。
这些铜离子在盐水中形成了铜离子的溶液，并随电流转移到了铜板表面。
在负极（连接到电池负极的镁条），镁离子被氧化，电子从它们身上被剥离。
这些镁离子形成了镁离子溶液，并产生了气体。
实验应用电解原理在生活中有许多应用，以下列举了一些常见的例子：1.电镀：电镀是利用电解原理将一层金属沉积在其他物体上。
通过在电解质溶液中放置金属物体，并将其连接到正极，再将另一个金属作为负极，通过电流，金属离子会沉积在物体表面，从而实现电镀。
2.电解水：电解水是通过电解原理将水分解成氢气和氧气。
将两个电极（一个正极和一个负极）浸入水中，通过电流分解水分子，产生氢气和氧气。
3.电解制氧：电解原理也可以用于制备氧气。
将电极放入水中，通过电流分解水分子，氧气会在正极上生成。
4.电解铝：铝生产中，电解原理被广泛应用于从铝矿中提取纯铝。
高二电解原理的应用笔记
高二电解原理的应用笔记一、电解原理概述电解是指通过外加电源的作用，在电解质溶液中使正、负离子向电极移动，反应产生新物质的化学反应过程。
电解的原理是电解质的离解现象和离子迁移。
在电解过程中，正离子被称为阳离子，负离子被称为阴离子。
二、电解的应用电解作为一种常见的化学反应过程，在生活和科技领域有着广泛的应用。
以下是一些常见的电解应用：1.电解精炼：电解用于金属精炼过程中，例如铝的电解精炼。
铝的产量很大程度上依赖于电解精炼技术。
2.电解制氢：水电解是一种常见的制氢方法。
通过将水分解为氢气和氧气，可以制备大量的氢气用于工业和能源领域。
3.电镀：电解用于金属表面的镀层制备，例如铜电镀、镍电镀和铬电镀。
电解镀层可以提供耐腐蚀性和美观性。
4.电解液体：电解液可以用于电解析染、电解液流控等领域。
电解液的应用范围广泛，可以用于化学分析、药物制备和能源储存等领域。
5.电解人工呼吸：电解技术可用于人工呼吸设备，通过电解产生氧气用于呼吸。
三、电解实验注意事项进行电解实验时，需要注意以下事项：•选择合适的电解质：不同电解质在电解过程中产生不同的反应产物。
选择适合实验目的的电解质对实验结果有重要影响。
•控制电流强度：电流强度直接影响电解速率和反应产物。
过高的电流强度可能导致不受控制的反应，而过低的电流强度则可能导致反应速率过慢。
•使用正确的电解槽和电极：选择适合实验的电解槽和电极材料，确保电解过程的稳定性和可靠性。
•防止电解液的蒸发和溅出：电解液可能蒸发或溅出，导致实验环境污染或损坏实验设备。
应采取适当的措施防止这种情况发生。
四、电解实验步骤以下是一般电解实验的步骤：1.准备实验装置：选择合适的电解槽和电极，连接电源和电解槽，并将电解质溶液加入电解槽中。
2.调整电流强度：根据实验要求调整电流强度，可以通过调整电源的电压和电解槽之间的距离来实现。
3.开始电解：打开电源，开始电解过程。
观察实验现象，记录实验数据。
4.结束电解：根据实验要求，确定电解时间，并在达到要求后关闭电源，结束电解过程。
电解原理及其应用 新高考化学 考点详细分析 深入讲解 提升解题能力 化学高考必看 最新版
中性的pH不变;②电解过程中,无H2和O2产生,pH几乎不变;③电解过程 中,只产生H2,溶液中OH-浓度增大,pH变大;④电解过程中,只产生O2,溶 液中H+浓度增大,pH变小。
解题能力提升
命题角度3 “活泼阳极”电解池电解产物的判断 示例3 [2017全国卷Ⅱ,11,6分]用电解氧化法可以在铝制品表面形成 致密、耐腐蚀的氧化膜,电解质溶液一般为H2SO4-H2C2O4混合溶液。 下列叙述错误的是 A.待加工铝质工件为阳极 B.可选用不锈钢网作为阴极 C.阴极的电极反应式为Al3++3e- Al D.硫酸根离子在电解过程中向阳极移动
必备知识通关
2.惰性电极电解电解质溶液的规律
必备知识通关
深度学习·分析解释 电解后电解质溶液的恢复 解决电解质溶液恢复原状的问题,应遵循“缺什么加什么,缺多少加多少” 的原则。一般加入由阴极产物所含元素与阳极产物所含元素组成的化合 物。如用惰性电极电解CuSO4溶液(不考虑电解水),要恢复电解质溶液,可 向电解后的溶液中加入CuO。但不能加入Cu(OH)2,因Cu(OH)2能与生成 的H2SO4反应使溶液中水的量增加。加入物质的物质的量需根据电路中 的得失电子守恒进行计算。
反应式为2H++2e-
H2↑,选项C错误。电解时,电解池中的阴离子向阳
极移动,选项D正确。
答案 C
解题能力提升
考法归纳·迁移创新
“活泼阳极”产物的判断
用金属活动性顺序表中Ag或Ag以前的金属(如Cu、Fe、Al等)作电解池
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课时6 电解原理的应用
【学习目标】了解电解原理在生产生活中的应用
【知识回顾】
1、电解池：将能转化为能的装置。
2、写出工业上冶炼金属钠和金属铝的化学方程式：
、
3、电解可以使许多的反应顺利进行，电解过程中能转化为能。
电解质溶液导电过程即电解过程。
【新课链接】
电解原理的应用：
1.冶炼活泼金属，如等。
2.电解饱和食盐水是工业的基础，反应原理是。
3.电镀：即利用电解原理在某些材料表面镀上一薄层其它金属或合金的过程。
其目的主要是增强材料的，所以电镀所用的镀层金属通常是一些在空气或溶液里的金属或合金。
4.金属材料电镀时，通常以为阴极，以为阳极，用含有的溶液作电解质溶液。
【例1】（电极材料均为石墨）
（1）完成下图中空格，并标出电子的流向与Cu2+、
Cl-的移动方向。
（2）实验现象：极上产生能使湿润淀粉碘
化钾试纸变蓝的气体；极上有红色固体析出。
（3）分析离子移动与反应并写出电极反应：
移向阴极的离子是，但的得电子能力强，故阴极反应为；移向阳极的离子是，但的失得电子能力强，故阳极反应为。
（4）结论：电解是指在作用下，在阴、阳两极上分别发生反应和反应的过程。
【例2】（1）右图所示装置名称为。
（2）流入或流出的物质分别是
a b c d
(3)为什么要阻止阴极区的OH-进入阳极区？如何阻止？
【例3】下图所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放NaOH溶液、足量的CuSO4溶液和K2SO4溶液，电极均为石墨电极。
（1）接通电源，经过一段时间后，测知乙中c电极质量增加。
据此回答问题：
①电源的N端为极；
②电极b上发生的电极反应为；
③指出电解前后各溶液的酸、碱性发生变化的情况：
甲溶液；乙溶液；
丙溶液；
（2）如果电解过程中铜全部析出，此时电解能否继续进
行，为什么？
【例4】工业上采用以铁棒和石墨棒为电极电解锰酸钾(K2MnO4)溶液的办法制取高锰酸钾。
（1）电解时，应以棒作阴极，电解过程中，阴极附近的PH将会。
（2）阳极的电极反应式为。
（3）电解反应方程式为。
【随堂练习】
1．用石墨作电极,电解1 mol/L下列物质的溶液,溶液的pH保持不变的是A．HCl B．NaOH C．Na2SO4 D．NaCl
2．将两个铂电极插入500mLCuSO4溶液中进行电解,通电一定时间后，某一电极增重0.064g (设电解时该电极无氢气析出,且不考虑水解和溶液体积变化)。
此时溶液中氢离子浓度约为
A．4×10-3mol/L B．2×10-3 mol/L C．1×10-3 mol/L D．1×10-7 mol/L 3．以石墨棒作电极，电解氯化铜溶液，若电解时转移的电子数是3.01×1023，则此时在阴极上析出铜的质量是
A．8g B．16g C．32g D．64g
4．镍镉充电电池，电极材料是Cd和NiO(OH)，电解质是KOH，电极反应分别是：Cd+2OH--2e-＝Cd(OH)2；2NiO(OH)+2H2O+2e-＝2Ni(OH)2+2OH-。
下列说法错误的是A．电池放电时，负极周围溶液的pH不断增大
B．电池的总反应是Cd+2NiO(OH)+2H2O＝Cd(OH)2+2Ni(OH)2
C．电池充电时，镉元素被还原
D．电池充电时，电池的正极和电源的正极相连接
5．高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池长时间保持稳定的
放电电压。
高铁电池的总反应为：3Zn＋2K2FeO4＋8H2O3Zn(OH)2＋2Fe(OH)3＋4KOH，下列叙述不正确的是
A．放电时负极反应为：Zn－2e-＋2OH-＝Zn(OH)2
B．充电时阳极反应为：Fe(OH)3－3e-＋5OH-＝
-
2
4
FeO＋4H
2
O
C．放电时每转移3 mol电子，正极有1 mol K2FeO4被氧化D．放电时正极附近溶液的碱性增强。