§6电解和电镀(一)1

电解与电镀教案范文教案标题：电解与电镀一、教学目标1.了解电解和电镀的基本原理和过程；2.掌握电解和电镀的实验操作步骤；3.培养学生的观察分析和实验设计能力。

二、教学重点1.电解和电镀的基本原理；2.电解和电镀的实验操作步骤。

三、教学难点1.解释电解和电镀的实验现象及原因；2.设计电解和电镀实验并进行分析。

四、教学准备1.实验器材：导电槽、电极、电源、电解液、化学药品等；2.实验材料：金属试件、酸、电解液、电极等。

五、教学过程第一部分：电解1.导入（10分钟）2.实验操作（15分钟）将导电槽中的电解液连接到电源的正负极上，分别放入适量的阳离子和阴离子的离子溶液，开启电源，调整电源电压和电流，观察电解槽中电极的变化现象，并记录实验数据。

3.实验结果分析（15分钟）让学生观察并记录实验现象，引导学生根据实验结果进行分析和讨论，解释电解现象的原理及实验现象与离子的关系。

4.小结（10分钟）对本部分的实验内容进行小结，总结电解的基本原理和实验过程，强调正负极之间的关系及准备实验过程中需要注意的事项。

第二部分：电镀1.导入（10分钟）通过实例引导学生了解电镀是在导电基体表面电解液条件下镀上金属的过程，了解电镀的基本概念。

2.实验操作（15分钟）将电镀槽中的电解液连接到电源的负极上，将金属试件放到电镀槽中，开启电源，调整电源电压和电流，观察金属试件的变化现象，并记录实验数据。

3.实验结果分析（15分钟）让学生观察并记录实验现象，引导学生根据实验结果进行分析和讨论，解释电镀现象的原理及实验现象与电解液中金属离子的关系。

4.小结（10分钟）对本部分的实验内容进行小结，总结电镀的基本原理和实验过程，强调电镀溶液的选择和电源的合适选择。

第三部分：设计实验1.分组讨论（15分钟）学生分组，根据所学知识和实验经验，设计一个与电解和电镀相关的实验，包括实验目的、实验步骤、所需材料等。

2.展示与互评（20分钟）每个小组依次展示自己的实验设计，其他小组进行评价和提问，共同完善实验方案。

电解与电镀教案化工专业第一章：电解与电镀基本概念1.1 电解与电镀的定义电解：通过外加电源在溶液中引起氧化还原反应的过程。

电镀：利用电解原理，在金属或非金属表面上镀上一层金属的过程。

1.2 电解质与电极电解质：在溶液中能导电的物质，分为强电解质和弱电解质。

电极：在电解过程中，发生氧化还原反应的固体物质，分为阴极和阳极。

1.3 电解与电镀的分类直流电解：电源正负极直接连接到电极上，电解质中阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动。

交流电解：电源输出交流电，电解质中的离子不断在阴极和阳极之间移动。

第二章：电解与电镀的原理2.1 电解原理电解质在溶液中的离解：电解质分子在溶液中离解成阳离子和阴离子。

离子在电场中的迁移：在外加电场的作用下，离子在溶液中向相反电极移动。

氧化还原反应：离子在电极上发生氧化还原反应，产生电子转移。

2.2 电镀原理镀层金属的离解：将镀层金属溶解成阳离子。

阴极反应：镀层金属阳离子在阴极上接受电子，还原成金属原子。

阳极反应：阴极上的金属原子失去电子，氧化成阳离子。

第三章：电解与电镀的工艺流程3.1 电解工艺流程准备电解质溶液：选择合适的电解质，配制一定浓度的溶液。

准备电极：选择合适的电极材料，进行加工和清洗。

安装电极：将电极放入电解槽中，连接电源。

进行电解：开启电源，控制电流和时间，进行电解过程。

取出产物：关闭电源，取出电解产物进行后处理。

3.2 电镀工艺流程准备电镀液：选择合适的镀层金属离子溶液，调整其浓度和pH值。

准备镀件：对镀件进行表面处理，去除油污和氧化物。

安装镀件：将镀件放入电镀槽中，连接电源。

进行电镀：开启电源，控制电流和时间，进行电镀过程。

取出镀件：关闭电源，取出镀件进行后处理。

第四章：电解与电镀的影响因素4.1 电解质的影响电解质的种类和浓度：不同电解质具有不同的氧化还原能力，浓度影响离子的迁移速率。

电解质的温度：温度的升高可以增加离子的迁移速率，但过高会导致电解质的分解。

电解与电镀一、电解反应类型（见下表）1、只有电解质参加的反应例：在电场作用下，CuCl2溶液中阳离子（Cu2+，H+）向阴极移动，阴离子（Cl-，OH-）向阳极移动。

Cu2+得电子能力大于H+，Cl-失电子能力大于OH-。

阴极反应：Cu2++2e－=Cu，阳极反应：2Cl--2e－=Cl2，总反应：CuCl2Cu+Cl2。

2、只有水参加的反应：例：阳极：4OH--4e-=2H2O+O2阴极：2H++2e-=H2总反应：2H2O 2H2+O2电解H2SO4溶液，相当于电解水，不断电解过程中H+浓度增大，H2SO4浓度增大，溶液pH值减小。

3、水和电解质均参加反应。

例：阳极：2Cl--2e-=Cl2，阴极：2H++2e-=H2总反应：2NaCl+2H2O H2+Cl2+2NaOH电解过程中H+得电子，破坏水的电离平衡，H2O H++OH-，水的电离平衡向右移动，溶液pH值增大。

4、电极参加反应：例：金属作阳极时，金属失电子，而不是阴离子失电子。

在阳极，Cu失电子能力大于SO42-、OH-，因此电极Cu首先失电子：阳极反应：Cu-2e-=Cu2+阴极反应：2H+-2e-=H2，总反应：Cu+2H+ Cu2++H2，从总反应看出不活泼的Cu将较活泼H置换出来，不符合金属活动顺序表，因此化学反应能不能发生没有严格界限，不能自发进行的反应，提供能量（如电解）也能进行。

二、电解反应规律：阴阳离子放电顺序说明：①阴阳离子在两极上放电顺序复杂，与离子性质、溶液浓度、电流强度、电极材料等都有关，不应将放电顺序绝对化，以上仅是一般规律。

②电解过程中析出的物质的量（或析出物质的质量）：在电解若干串联电解池中的溶液时，各阴极或阳极所通过的电量相等，析出物质的量取决于电路中通过的电量。

三、电解原理的应用+Cl说明：金属的冶炼四、原电池和电解池的区别和联系说明：电解池有两种连接方式：串联、并联[例题分析]例1、将两个铂电极插入500mL CuSO 4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/LB 、2×10-3mol/LC 、1×10-3mol/LD 、1×10-7mol/L 分析与解答：根据电解规律可知阴极反应:Cu 2++2e -=Cu ，增重0.064gCu ，应是Cu 的质量,根据总反应方程式:2CuSO 4+2H 2O2Cu+O 2↑+2H 2SO 4--->4H +2×64g 4mol 0.064g x x=0.002mol[H +]= =4×10-3mol/L正确答案为A例2、某碱性蓄电池在充电和放电时发生的反应为: Fe+NiO 2+2H 2OFe(OH)2+Ni(OH)2,下列说法中正确的是:A 、放电时，负极上发生反应的物质是Fe.B 、放电时，正极反应是：NiO 2+2e -+2H +=Ni(OH)2C 、充电时，阴极反应是：Ni(OH)2-2e -+2OH -=NiO 2+2H 2OD 、充电时，阳极附近pH 值减小. 分析与解答：根据原电池在放电时,负极发生氧化反应,正极发生还原反应,再根据元素化合价变化,可判断该电池负极发生反应的物质为Fe,正极为NiO 2,此电池为碱性电池,在书写电极反应和总电池反应方程式时不能出现H+,故放电时的电极反应是:负极:Fe-2e-+2OH-=Fe(OH)2，正极：NiO2+2e-+2H2O=Ni(OH)2+2OH-。

第一章 绪论电解工业概述1、电解概念 直流电通过电极和电解质溶液或熔融态物质， 在两者接触的界面上发生电化 学反应，制备所需产品的过程。

通电时电解质的阴、阳离子分别向电解池（槽）的正（阳） 、负（阴）两极 移动并分别在电极上失、得电子发生氧化、还原作用生成新物质。

【例 1】：铜的电解2CuSO 4 + 2H 2O — Cu + 2H 2SO 4 + O 2阳极反应 2H 2O — O 2 + 4H + +4e - 阴极反应Cu 2+ + 2 e - — Cu阳极反应 Cu — Cu 2+ + 2 e - 阴极反应 Cu 2+ + 2 e - — Cu【例 2】：电解制备二氧化锰Mn S04+ 2H 2O — Mn O 2+ H 2SCH+ H 2 f阳极反应 Mn 2+ + 2H 2O — Mn O 2+ 4H + + 2e -阴极反应2H + + 2e - — H 2f【例 3】：氢氧化钠的制造2NaCl + 2H 2O — Cl 2 + H 2 + 2NaOH阳极反应 2Cl - — Cl 2 + 2e -阴极反应2H 2O + 2e -— 2OH + H 2f2、电解工业的特点（1）专属性碱金属、碱土金属的熔融盐电解法制备： F 2、K 、Na 、Ca 、Mg 、Al 等。

如 电解铝，世界年产量达1.5 X 06t ，年耗电量约240X 109 KWh 。

（2）优选性有色金属Cu、Zn、Ni、Mn、Au、Ag 等的精炼。

如电解金属锰，铝热法金属锰的纯度只有85%-92%，电解金属锰的纯度达99.5%。

其电极反应如下阴极反应Mn 2++2e-—Mn4H2O + 2e-—2HO- + H2 t阳极反应Mn2+ + 2H2O —MnO2 + 2e- + 4H+2H2O—4H+ + 2e- + O2t（3）简易性设备简单（电解槽、电极、电解液、直流电源），容易调控（电流、电压、精度高），无需高温、高压等设备。

课题2电解与电镀1. 原电池、电解池的判定⑴电解：在作用下，在两个电极上分别发生和的过程。

电解池：转化为的装置。

⑵先分析有无外接电源：有外接电源者为，无外接电源者可能为；然后依据原电池、电解池的形成条件、工作原理分析判定。

2. 电解电极产物的判断：要判断电极反应的产物，必须掌握离子的放电顺序。

判断电极反应的一般规律是：(1) 在阳极上①作电极时：金属在阳极失电子被成阳离子进人溶液，阴离子不容易在电极上放电。

②用惰性电极(Pt、Au、石墨、钛等)时，溶液中阴离子的放电顺序是：> > > > >含氧酸根>F-（Br-、I-、S2-、OH-、Cl-）。

(2) 在阴极上：无论是电极还是电极都不参与电极反应，发生反应的是溶液中的阳离子。

阳离子在阴极上放电顺序是：Ag+ > Fe3+ > Cu2+ > H+（酸）> Pb2+ > Fe2+ > Zn2+ > H+（水）> Al3+ > Mg2+⑶①阴极不管是什么材料，电极本身都不反应，一定是溶液(或熔融电解质)中的离子放电。

②最常用、最重要的放电顺序为阳极：> （OH－、Cl－）；阴极：> > （Cu2＋、Ag＋、H ＋）。

③电解水溶液时，K＋～Al3＋（不能、能）在阴极放电，即（不能、能）用电解水溶液的方法得到K、Ca、Na、Mg、Al等金属。

3．用惰性电极电解不同电解质溶液时各种变化情况分析的无氧酸盐阴极：总反应：放H2生碱型活泼金属的无氧酸盐NaCl阳极：阴极：总反应：放氧生酸型不活泼金属的含氧酸盐CuSO4阳极：阴极：总反应：4.电解原理在工业生产中的应用⑴电解精炼反应原理(电解精炼铜为例，粗铜，含Fe、Zn、C等))电极反应式：阳极，阴极(纯铜) 。

工作一段时间后，电解质溶液中的成分有，Cu2+的浓度（减小、增大或不变）。

⑵电镀池：镀铜反应原理电极反应式：阳极(纯铜)：，阴极(镀件)：溶液中的Cu2+浓度（减小、增大或不变）。

电解与电镀教案化工专业第一章：电解与电镀基本概念1.1 电解与电镀的定义电解：通过外加直流电源，使电解质溶液中的阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动，发生氧化还原反应的过程。

电镀：在金属或非金属的表面上，通过电解的方式沉积一层金属或合金的过程。

1.2 电解质溶液电解质：能够在溶液中产生自由移动的离子，导电性增强。

电解质溶液的导电性：离子浓度和电荷数决定了电解质溶液的导电性。

1.3 电解与电镀的分类直流电解：外加直流电源进行的电解过程。

交流电解：外加交流电源进行的电解过程。

电镀池的类型：单槽电镀池、多槽电镀池、串联电镀池、并联电镀池等。

第二章：电解质溶液的导电性2.1 电解质溶液的离子浓度离子浓度：溶液中离子的数量与溶液体积的比值。

电解质溶液的离子活度：离子在溶液中的实际浓度与理论浓度之比。

2.2 电解质溶液的电导率电导率：溶液导电能力的度量，与离子浓度、电荷数和溶剂的性质有关。

电导率与电导的计算：电导率是电导的比值，单位为西门子每米（S/m）。

2.3 电解质溶液的pH值与离子强度pH值：溶液中氢离子浓度的负对数，影响电解质的离解程度。

离子强度：溶液中离子的总浓度，与电解质的离解度和离子浓度有关。

第三章：电极反应与电极电势3.1 电极反应的基本概念电极：电解质溶液中的导体，分为阴极和阳极。

电极反应：电极上发生的氧化还原反应。

3.2 电极电势电极电势：电极发生反应时所具有的电势能。

标准电极电势：在标准状态下，电极反应的电势值。

3.3 电极电势的测量与应用电极电势的测量：通过电位计测量电极电势差。

电极电势的应用：判断电极反应的方向和速率，确定电化学反应的限速步骤。

第四章：电解与电镀的基本原理4.1 电解的基本原理电解质溶液中的离子在电场作用下，发生氧化还原反应。

电解过程中，电流的方向与离子移动的方向相同。

4.2 电镀的基本原理电镀过程中，金属离子在阴极上得到电子，形成金属沉积层。

电镀池中的阳极是金属材料，阴极是待镀金属或非金属材料。