氧化还原反应课件

氧化还原反应欢迎学习氧化还原反应课程！这是化学中最基础也是最重要的概念之一在这个系列中，我们将探索电子转移的奇妙过程，了解元素如何改变化合价，以及这些反应如何在我们的日常生活和工业生产中发挥关键作用从概念定义到实际应用，从基本原理到复杂配平，我们将全面深入地探讨氧化还原反应的各个方面，帮助你建立起坚实的理论基础和实践能力让我们一起揭开这个化学世界中不可或缺的反应类型的神秘面纱！课程目标理解氧化还原反应的概念掌握氧化还原反应的基本定义，理解电子转移和化合价变化在反应中的重要性，建立对氧化还原反应本质的深入认识掌握氧化还原反应的判断方法学会通过多种方法判断一个反应是否为氧化还原反应，能够准确识别反应中的氧化剂和还原剂，分析物质的氧化还原性学会配平氧化还原方程式掌握氧化还原反应方程式的配平方法，包括电子平衡法和离子电子法，能够独立解决各种类型的氧化还原反应配平问题什么是氧化还原反应自然界中的氧化还原生活中的氧化还原技术中的氧化还原铁生锈是典型的氧化反应，在这个过程中木柴燃烧是一个快速的氧化还原过程，碳电池工作原理基于氧化还原反应，正极和，铁元素失去电子被氧化，化合价由0升元素被氧化形成二氧化碳，同时释放出大负极之间存在电子转移，产生电流不同高到+3，而氧气得到电子被还原，化合价量的热能和光能，这是能量转化的重要形类型的电池依靠不同的氧化还原反应系统由0降低到-2式提供能量氧化还原反应的定义电子转移1物质之间的电子得失过程化合价变化2元素化合价发生升高或降低氧化与还原同时进行3一个物质被氧化时，必有另一物质被还原氧化还原反应是化学反应中一个重要类型，其本质是电子的转移过程在这类反应中，参与反应的物质之间发生电子转移，导致元素的化合价发生变化当一种物质失去电子时，另一种物质必然会得到这些电子，这就是氧化还原反应的配对性质化合价的变化是判断氧化还原反应的重要依据当元素的化合价升高时，表明该元素失去了电子，被氧化；当元素的化合价降低时，表明该元素得到了电子，被还原这种电子转移是氧化还原反应区别于其他类型化学反应的关键特征氧化的概念从电子角度定义从化合价角度定义氧化是指原子、离子或分子失去电子的过程这种电子的失去导氧化也可以理解为元素化合价升高的过程在反应过程中，如果致带正电荷的增加或带负电荷的减少例如，当铁原子失去两个某个元素的化合价由低变高，我们就说该元素被氧化例如，在电子形成Fe²⁺离子时，铁被氧化2Fe+3Cl₂=2FeCl₃反应中，铁的化合价从0升高到+3，铁被氧化氧化这一概念最初源于与氧气结合的反应，但现代化学将其扩展到所有涉及电子失去或化合价升高的反应中理解氧化概念对于分析化学反应机理、预测反应产物和平衡化学方程式至关重要还原的概念电子得到还原是指原子、离子或分子获得电子的过程当一个粒子得到电子时，它的负电荷增加或正电荷减少这是氧化的逆过程，与氧化反应总是成对出现化合价降低从化合价角度看，还原表现为元素化合价的降低例如，在Fe²⁺+2e⁻→Fe反应中，铁的化合价从+2降为0，铁离子被还原为金属铁物质性质变化还原过程通常伴随着物质性质的显著变化例如，金属离子还原成金属元素后，呈现出金属光泽、导电性等特性，这些变化在化学分析中可作为判断依据氧化剂和还原剂氧化剂还原剂1使其他物质被氧化使其他物质被还原2反应后变化电子转移43氧化剂被还原，还原剂被氧化氧化剂得电子，还原剂失电子在氧化还原反应中，氧化剂和还原剂扮演着关键角色氧化剂是接受电子的物质，它在反应过程中得到电子而被还原；还原剂是提供电子的物质，它在反应过程中失去电子而被氧化这两种物质的作用总是同时发生的，构成了氧化还原反应的基本机制理解氧化剂和还原剂的概念，有助于我们分析反应机理，预测反应方向，并解释实验现象在实际应用中，选择合适的氧化剂或还原剂对于控制反应速率、提高产物纯度和优化反应条件至关重要氧化剂的定义电子接受者化合价降低催化氧化氧化剂在氧化还原反应氧化剂中的某些元素在氧化剂能够引发其他物中充当电子的接受者反应过程中化合价降低质的氧化过程，促使电它从还原剂那里获取电例如，在KMnO₄作子从还原剂转移到氧化子，实现自身的还原过为氧化剂时，锰元素的剂在这个过程中，氧程这种电子接受的能化合价从+7降低到+2化剂自身被还原，而使力决定了氧化剂的强弱或+4，显示出明显的还原剂被氧化化合价变化还原剂的定义电子提供者化合价升高还原剂是在氧化还原反应中失去在反应过程中，还原剂中的某些电子的物质它将电子转移给氧元素的化合价会升高例如，当化剂，使氧化剂被还原，而自身铝作为还原剂时，其化合价从0则被氧化还原剂的本质特征是升高到+3，表明铝失去了三个电具有较强的给出电子的能力子并被氧化活泼性与应用还原剂的活泼性（给出电子的能力）决定了其在化学反应中的应用范围强还原剂如钠、钾可以在温和条件下发生反应，而弱还原剂如铜、银则需要特定条件才能表现出还原性氧化还原反应的判断方法观察元素化合价变化检查反应前后各元素的化合价是否发生变化如果至少有一种元素的化合价发生了改变（升高或降低），则该反应为氧化还原反应这是最常用的判断方法分析电子转移情况分析反应过程中是否有电子从一种物质转移到另一种物质如果存在明显的电子转移，则可以确定为氧化还原反应这种方法更侧重于反应的本质特征确认氧化剂和还原剂尝试在反应物中识别出氧化剂和还原剂如果能够明确指出哪种物质作为电子接受者（氧化剂），哪种物质作为电子提供者（还原剂），则该反应为氧化还原反应观察反应特征某些氧化还原反应具有特征性的现象，如颜色变化、气体产生或金属沉淀通过观察这些现象，结合理论知识，可以初步判断反应类型方法一观察元素化合价的变化确定反应物中各元素的化合价1首先需要确定反应物中每个元素的化合价这需要应用化合价计算规则，如化合物中各元素化合价代数和为零，离子中各元素化合价代数和等于离2确定生成物中各元素的化合价子电荷等例如，在H₂SO₄中，H的化合价为+1，O的化合价为-2，S的化合价可计算为+6同样地，计算反应生成物中每个元素的化合价按照相同的规则确定各元素在反应后的氧化态例如，在SO₂中，O的化合价为-2，S的化合价为+4比较化合价变化3对比反应前后同一元素的化合价是否发生变化如果至少有一种元素的化合价发生了变化，则该反应是氧化还原反应例如，从H₂SO₄到SO₂的转变中，S的化合价从+6降低到+4，说明发生了还原反应方法二分析电子得失情况分析电子得失情况是判断氧化还原反应的本质方法首先，我们需要确定反应物中各元素的电子构型然后，分析反应过程中各元素电子层的变化，追踪电子的流动方向例如，在Zn+Cu²⁺=Zn²⁺+Cu反应中，锌原子失去两个电子变成锌离子，而铜离子获得两个电子变成铜原子这清晰地表明电子从锌转移到铜，确认了氧化还原反应的发生电子得失分析法特别适用于金属与非金属反应、离子反应等情况，它直接揭示了反应的本质机制，有助于我们深入理解氧化还原过程方法三观察是否有氧的转移174223%氧气发现年份空气中氧气含量氧气由英国科学家普里斯特利发现地球大气中氧气的体积百分比-28氧元素常见化合价氧元素原子序数氧在大多数化合物中的氧化态元素周期表中氧的位置早期化学家定义的氧化还原反应是基于氧的得失氧化指物质获得氧原子或与氧结合的过程，还原则指物质失去氧原子或从含氧化合物中移除氧的过程虽然这一定义较为局限，但在某些情况下仍然适用例如，在2Mg+O₂=2MgO反应中，镁与氧气结合形成氧化镁，镁被氧化；在CuO+H₂=Cu+H₂O反应中，氧从氧化铜转移到氢气形成水，铜被还原观察反应中氧的转移情况，可以初步判断是否发生了氧化还原反应，并识别出被氧化和被还原的物质常见的氧化剂常见的氧化剂包括高锰酸钾、重铬酸钾、硝酸、氯气等这些物质具有强烈的吸电子能力，在反应中能够使其他物质失去电子而被氧化高锰酸钾在酸性溶液中是强氧化剂，其中的锰元素从+7价还原为+2价；重铬酸钾中的铬从+6价还原为+3价；浓硝酸可将铜、银等不活泼金属氧化选择合适的氧化剂对化学反应的进行至关重要在实验室和工业生产中，根据反应物的性质和所需产物的特点，选择适当强度的氧化剂，可以有效控制反应速率和提高产品收率常见的还原剂活泼金属低价态离子钠、钾、镁、铝、锌等活泼金属是某些金属的低价态离子如Fe²⁺、强还原剂它们容易失去外层电子Sn²⁺、Cu⁺等也是常见的还原形成阳离子，在反应中表现出强还剂它们可以进一步失去电子转变原性例如，钠可以还原水中的氢为高价态离子例如，Fe²⁺可被生成氢气，铝粉可用于铝热反应还氧化为Fe³⁺，在分析化学中常用原金属氧化物这些金属的还原能于滴定分析这类还原剂的还原能力通常与其在金属活动性顺序中的力通常较为温和，适用于特定的反位置相对应应条件含氢化合物氢气、氢硫酸、硼氢化钠等含氢化合物也是重要的还原剂它们通过释放氢原子或氢离子实现还原作用例如，H₂可还原金属氧化物中的金属；NaBH₄可还原醛酮类化合物为醇这类还原剂在有机合成中应用广泛氧化还原反应的类型化合反应型分解反应型元素直接结合形成化合物的氧化还原反化合物分解为简单物质或更简单的化合应例如，镁带在氧气中燃烧形成氧化物的氧化还原反应例如，氯酸钾受热镁2Mg+O₂→2MgO在这类反应12分解2KClO₃→2KCl+3O₂在这中，通常一种元素被氧化，另一种元素类反应中，通常同一元素既被氧化又被被还原还原，称为歧化反应电子转移型置换反应型以电子转移为主要特征的氧化还原反应活泼金属置换出化合物中不活泼金属的例如，Fe²⁺与MnO₄⁻在酸性溶液43氧化还原反应例如，锌与硫酸铜溶液中的反应5Fe²⁺+MnO₄⁻+8H⁺反应Zn+CuSO₄→ZnSO₄+Cu→5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O这类反这类反应遵循金属活动性顺序应在溶液中常见类型一化合反应金属与氧气反应非金属之间的化合金属与非金属反应金属与氧气反应形成金属氧化物是典型的非金属元素之间也可发生化合型氧化还原金属与非金属元素的反应也属于化合型氧化合型氧化还原反应例如，镁燃烧产生反应如氢气与氯气在光照条件下反应化还原反应例如，铁粉与硫粉混合后加耀眼的白光2Mg+O₂→2MgO在这H₂+Cl₂→2HCl反应中氢的化合价从热Fe+S→FeS反应中铁被氧化（化个过程中，镁被氧化（化合价从0变为+20升高到+1（被氧化），氯的化合价从0合价从0变为+2），硫被还原（化合价从），氧被还原（化合价从0变为-2）降低到-1（被还原）0变为-2）类型二分解反应热分解某些含氧化合物受热分解时会释放出氧气，这类反应是重要的分解型氧化还原反应例如，氯酸钾在二氧化锰催化下热分解2KClO₃⟶2KCl+3O₂在这个反应中，氯的化合价从+5降低到-1（被还原），而氧的化合价保持不变光分解在光照条件下，某些化合物会发生分解反应如卤化银在光照下分解2AgBr2Ag+Br₂这一反应是银盐照相的原理基础，银的化合价⟶从+1降为0（被还原），溴的化合价从-1升高到0（被氧化）电分解电解质溶液在直流电作用下发生的分解反应也属于氧化还原反应如水的电解2H₂O2H₂+O₂在阴极，氢离子得电子被还原成氢气；⟶在阳极，氧离子失去电子被氧化成氧气类型三置换反应单质置换化合物中的元素活泼金属可以置换出化合物中的不活泼金属，这是最常见的置换型氧化还原反应例如，锌片浸入硫酸铜溶液中Zn+CuSO₄→ZnSO₄+Cu反应中锌被氧化（化合价从0变为+2），铜离子被还原（化合价从+2变为0）金属活动性顺序的应用置换反应的进行取决于金属的活动性顺序KNaCaMgAl ZnFeNiSnPbHCuHgAgAu位置靠前的金属可以置换出位置靠后的金属离子这一顺序是预测置换反应能否发生的重要依据非金属置换反应活泼非金属也可以置换出化合物中的不活泼非金属例如，氯气通入溴化钾溶液Cl₂+2KBr→2KCl+Br₂反应中氯被还原（化合价从0变为-1），溴离子被氧化（化合价从-1变为0）类型四复分解反应离子氧化还原沉淀氧化还原某些复分解反应可以同时发生氧化还原过程例如，硫化氢与溴一些涉及沉淀形成的复分解反应也可能包含氧化还原过程例如水反应H₂S+Br₂→2HBr+S在这个反应中，硫化氢中的，亚铁盐与硫化钠反应FeSO₄+Na₂S→FeS↓+Na₂SO₄硫元素被氧化（化合价从-2变为0），而溴分子被还原（化合价在某些条件下，如有氧存在，Fe²⁺可能被进一步氧化为Fe³⁺从0变为-1），S²⁻可能被氧化为单质硫尽管这个反应表面上是两种化合物交换组分的复分解反应，但本这类反应的特点是既有离子交换，又有电子转移，反应机理相对质上仍是一个氧化还原过程，因为涉及电子转移和化合价变化复杂，需要具体分析反应条件和产物组成氧化还原反应方程式的配平1确定氧化剂和还原剂分析反应物中哪些元素的化合价发生变化，确定哪些物质是氧化剂，哪些物质是还原剂这是配平的第一步，也是最关键的一步2分离半反应方程将整个氧化还原反应分解为氧化半反应和还原半反应，分别处理例如，对于Fe²⁺与MnO₄⁻的反应，可分为Fe²⁺→Fe³⁺和MnO₄⁻→Mn²⁺两个半反应3配平电子平衡调整氧化半反应和还原半反应的系数，使得失去的电子数等于得到的电子数，即达到电子平衡例如，Fe²⁺→Fe³⁺失去1个电子，而MnO₄⁻→Mn²⁺得到5个电子，因此需要5个Fe²⁺和1个MnO₄⁻4合并方程式将平衡后的两个半反应合并，得到完整的氧化还原反应方程式检查原子数和电荷是否平衡，必要时添加其他离子（如H⁺、OH⁻）或分子（如H₂O）来完成配平配平步骤确定氧化剂和还原剂1分析元素化合价变化1首先列出反应物和生成物中各元素的化合价，找出化合价发生变化的元素被氧化元素的化合价升高，被还原元素的化合价降低识别氧化剂2含有被还原元素的化合物是氧化剂例如，在KMnO₄与FeSO₄的反应中，KMnO₄中的Mn从+7价还原到+2价，因此KMnO₄是氧化剂识别还原剂3含有被氧化元素的化合物是还原剂在上述反应中，FeSO₄中的Fe从+2价氧化到+3价，因此FeSO₄是还原剂确定氧化剂和还原剂是配平氧化还原反应方程式的关键第一步只有准确识别出电子的转移方向，才能正确配平整个反应在复杂反应中，可能涉及多个氧化剂或还原剂，此时需要分别处理每对氧化还原物质配平步骤写出氧化半反应2和还原半反应氧化半反应还原半反应元素和电荷平衡氧化半反应描述电子的还原半反应描述电子的在写出半反应时，首先失去过程例如，得到过程例如，平衡主要发生变化的元Fe²⁺→Fe³⁺+e⁻MnO₄⁻+8H⁺+素，然后平衡其他元素表示亚铁离子失去一个5e⁻→Mn²⁺+（如氧、氢等），最后电子被氧化为铁离子4H₂O表示高锰酸根离平衡电荷在酸性条件在写氧化半反应时，应子在酸性条件下得到五下，可以添加H⁺和确保除了电子外，反应个电子被还原为锰离子H₂O来平衡氢和氧；在两侧的元素种类和数量还原半反应也需要保碱性条件下，可以添加相同持元素平衡OH⁻和H₂O配平步骤配平电子数3计算电子转移数找最小公倍数调整半反应系数分析氧化半反应和还原半反应中转移为使电子得失平衡，需要找出两个半根据最小公倍数，调整两个半反应的的电子数例如，Fe²⁺→Fe³⁺+反应中电子数的最小公倍数例如，1系数调整后，氧化半反应变为e⁻中转移1个电子，而MnO₄⁻+和5的最小公倍数是5，因此氧化半反5Fe²⁺→5Fe³⁺+5e⁻，还原半反8H⁺+5e⁻→Mn²⁺+4H₂O中转应需要乘以5，还原半反应保持不变，应保持MnO₄⁻+8H⁺+5e⁻→移5个电子电子的得失必须平衡，因这样两边都有5个电子转移Mn²⁺+4H₂O这样确保了电子的此需要调整半反应的系数得失平衡配平步骤相加两个半反应4消除电子项合并同类项1将调整系数后的氧化半反应和还原半反应相加2将方程式两侧的相同物质合并，简化方程式，电子项在两边抵消4检查电荷守恒检查原子守恒3验证方程式两侧的总电荷数相等确认合并后的方程式中各元素原子数守恒将两个配平的半反应相加是氧化还原反应配平的关键步骤以Fe²⁺与MnO₄⁻在酸性条件下的反应为例，相加后得到5Fe²⁺+MnO₄⁻+8H⁺→5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O此时电子项已经抵消，并且各元素的原子数也已平衡合并后要检查方程式的合理性，确保没有遗漏任何反应物或生成物，也没有引入不必要的物质在复杂的反应中，可能需要进一步调整系数以保持化学计量关系配平步骤配平氢离子和水5酸性条件下的配平碱性条件下的配平在酸性条件下配平氧化还原反应时，通常使用H⁺和H₂O来平在碱性条件下配平时，使用OH⁻和H₂O来平衡O和H原子方衡O和H原子首先平衡需要转移的元素，然后平衡氧原子（添法类似，但需要注意的是碱性条件下通常不出现游离的H⁺例加H₂O），最后平衡氢原子（添加H⁺）例如，在MnO₄⁻如，MnO₄⁻在碱性条件下转化为MnO₂时，需添加适量的转化为Mn²⁺的反应中，需要添加8H⁺和4H₂O来平衡氧和氢OH⁻和H₂O来平衡这种情况下，可能先在酸性条件下配平，然后将H⁺与OH⁻中和转化为水分子配平氢离子和水是氧化还原反应配平的重要环节，尤其是在涉及含氧物种的反应中在实际应用中，反应的酸碱环境会显著影响反应进程和产物种类，因此准确配平氢离子和水对理解反应机理至关重要配平步骤检查原子数和电荷6配平完成后，必须进行最终检查，确保方程式严格符合质量守恒和电荷守恒定律首先，统计方程式两侧每种元素的原子数，确保它们完全相等例如，在5Fe²⁺+MnO₄⁻+8H⁺→5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O中，需验证Fe、Mn、O、H的原子数是否分别相等其次，检查方程式两侧的总电荷是否平衡在上述反应中，左侧电荷为5×+2+-1+8×+1=+17，右侧电荷为5×+3++2=+17，电荷平衡若发现不平衡，需重新检查之前的步骤，调整相关系数或添加适当的离子最后，确认反应在化学上是合理的，例如反应物和生成物的存在形式符合实际情况，反应条件与方程式相匹配等这一步骤对于保证配平结果的科学性和实用性至关重要实例铁与氯气反应的配平分析化合价变化在铁与氯气反应中Fe+Cl₂→FeCl₃，铁的化合价从0变为+3（被氧化），氯的化合价从0变为-1（被还原）确定Fe为还原剂，Cl₂为氧化剂写出半反应氧化半反应Fe→Fe³⁺+3e⁻（铁失去3个电子）还原半反应Cl₂+2e⁻→2Cl⁻（氯气得到2个电子）电子平衡为使电子得失平衡，找最小公倍数3和2的最小公倍数是6氧化半反应乘以22Fe→2Fe³⁺+6e⁻还原半反应乘以33Cl₂+6e⁻→6Cl⁻合并方程式将两个半反应相加，消除电子2Fe+3Cl₂→2Fe³⁺+6Cl⁻进一步调整为分子形式2Fe+3Cl₂→2FeCl₃实例高锰酸钾与亚铁离子反应的配平合并方程式平衡电子数相加得到5Fe²⁺+写出离子反应Fe²⁺失去1个电子，MnO₄⁻MnO₄⁻+8H⁺→5Fe³⁺+确定反应条件和物质变简化为离子形式MnO₄⁻+得到5个电子，最小公倍数为5Mn²⁺+4H₂O转换回分子化Fe²⁺+H⁺→Mn²⁺+氧化半反应乘以55Fe²⁺形式10FeSO₄+2KMnO₄高锰酸钾与亚铁离子在酸性条Fe³⁺+H₂O氧化半反应→5Fe³⁺+5e⁻还原半反应+8H₂SO₄→5Fe₂SO₄₃+件下反应KMnO₄+FeSO₄Fe²⁺→Fe³⁺+e⁻还原不变MnO₄⁻+8H⁺+2MnSO₄+K₂SO₄+8H₂O+H₂SO₄→K₂SO₄+半反应MnO₄⁻+8H⁺+5e⁻→Mn²⁺+4H₂OMnSO₄+Fe₂SO₄₃+5e⁻→Mn²⁺+4H₂OH₂O分析发现，Mn的化合价从+7降为+2（被还原），Fe的化合价从+2升高到+3（被氧化）氧化还原反应在生活中的应用电池与能源金属防腐家用化学品电池是氧化还原反应最常见的应用之一防止金属腐蚀的技术基于控制氧化还原反漂白剂、洗涤剂、消毒剂等家用化学品的从传统的干电池到现代的锂离子电池，它应例如，镀锌钢材中，锌作为牺牲阳极作用原理多基于氧化还原反应例如，含们都利用电极材料之间的电子转移产生电被优先氧化，保护钢铁不被腐蚀类似地氯漂白剂通过氧化色素分子破坏其结构，能例如，锌碳电池中，锌被氧化为锌离，防锈漆和防锈剂通过形成保护层或添加使织物恢复白色；双氧水可用于伤口消毒子，而二氧化锰被还原，这一过程释放的抗氧化剂来阻止或减缓金属的氧化过程，通过氧化作用杀灭细菌和病毒电子通过外电路形成电流应用电池1原电池原理原电池通过氧化还原反应将化学能转化为电能在锌铜原电池中，锌作为负极被氧化（Zn→Zn²⁺+2e⁻），铜作为正极被还原（Cu²⁺+2e⁻→Cu）电子通过外电路从锌流向铜，形成电流，同时离子通过盐桥完成内电路常见电池类型锌锰电池中，锌被氧化，二氧化锰被还原；碱性电池使用氢氧化钾电解液提高导电性；铅蓄电池在放电时铅被氧化为硫酸铅，充电时硫酸铅还原回铅；锂离子电池依靠锂离子在正负极之间的嵌入与脱嵌过程工作电池技术发展现代电池技术追求高能量密度、长寿命和环保特性燃料电池直接将燃料的化学能转化为电能，氢氧燃料电池的产物仅为水；全固态电池使用固体电解质提高安全性；钠离子电池和锂硫电池等新型电池技术不断涌现，为可持续能源存储提供新选择应用金属的冶炼21铁的冶炼高炉炼铁是典型的还原过程铁矿石（主要成分Fe₂O₃或Fe₃O₄）与焦炭（C）和石灰石在高温下反应焦炭燃烧产生的一氧化碳是主要还原剂Fe₂O₃+3CO→2Fe+3CO₂这一过程中，铁的化合价从+3降为0，被还原成金属铁，而碳被氧化，化合价从+2升高到+42铝的电解冶炼铝通过熔融氧化铝（Al₂O₃）的电解获得在电解槽中，氧化铝溶于冰晶石中，通电后，在阴极Al³⁺被还原为金属铝（Al³⁺+3e⁻→Al），在阳极O²⁻被氧化形成氧气（2O²⁻→O₂+4e⁻）这一过程消耗大量电能，但是生产出高纯度的铝3铜的冶炼铜矿石首先被氧化成氧化铜，然后还原为粗铜精炼过程采用电解精炼，粗铜作为阳极，纯铜作为阴极，硫酸铜溶液作为电解质通电后，阳极铜被氧化溶解（Cu→Cu²⁺+2e⁻），阴极铜离子被还原沉积（Cu²⁺+2e⁻→Cu），形成高纯度电解铜。