电解池-第一课时

1、第三节第三节 电解池电解池 G Zn Cu CCCuCl2溶液溶液写出右图原电池的电极反应、电池总反应写出右图原电池的电极反应、电池总反应负极：负极：Zn 2e- = Zn2+正极：正极： Cu2+ 2e- = Cu电池总反应：电池总反应：Zn + CuCl2 = ZnCl2 + CuCuCl2溶液溶液问题：问题：如果把两根石墨棒作电如果把两根石墨棒作电极插入极插入CuCl2 溶液中，外接直溶液中，外接直流电源，这还是原电池装置吗？流电源，这还是原电池装置吗？原电池是把化学能转变成电能的装原电池是把化学能转变成电能的装置置复习回顾复习回顾【实验现象】【实验现象】阳极阳极- 与电源正极相连的碳与

2、电源正极相连的碳棒棒与电源负极相连的碳棒上与电源负极相连的碳棒上有红色的固体析出有红色的固体析出.阴极阴极- Cl2 2Cu 有气泡产生，且有刺激有气泡产生，且有刺激性气味，能使湿润的性气味，能使湿润的KI淀粉试纸变蓝淀粉试纸变蓝.【实验探究】【实验探究】P79 实验实验4-2想一想：想一想：CuCl2溶液在电流的作用下为什么会分解生成溶液在电流的作用下为什么会分解生成Cu和和Cl2呢？呢？【阅读并思考】【阅读并思考】问题问题1：通电前，氯化铜溶液中含有哪些微粒：通电前，氯化铜溶液中含有哪些微粒?问题问题2：在通电时这些微粒各向什么区移动？：在通电时这些微粒各向什么区移动？思考思考3：通电后在

3、阳极和阴极各会发生什么样：通电后在阳极和阴极各会发生什么样的电极反应？的电极反应？1.离子移动离子移动通电前：通电前： CuCl2 = Cu2+ + 2Cl H2O H+ + OH- 通电后：通电后： Cu2+移向移向阴极，阴极， Cl移向移向阳极阳极【CuCl2电解实验微观解释】电解实验微观解释】离子无规则移动离子无规则移动定向运动定向运动2.电极反应：电极反应：2Cl2e = Cl2（氧化反应）（氧化反应）Cu2+ 2e = Cu（还原反应）（还原反应）总反应式：总反应式：CuCl2 Cu + Cl2电解电解阳极：阳极：阴极：阴极：粒子在电极上失去或获得电子，发生氧化还粒子在电极上失去或获

4、得电子，发生氧化还原反应的过程，叫做原反应的过程，叫做放电放电。1.电解：电解： 使使电流电流通过通过电解质溶液电解质溶液而在阴、阳两极而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程，叫做引起氧化还原反应的过程，叫做电解电解。3.构成电解池的条件：构成电解池的条件：直流电源；直流电源；与电源与电源负负极相连的电极为极相连的电极为阴阴极极与电源与电源正正极相连的电极为极相连的电极为阳阳极极阴、阳电阴、阳电极极电解质溶液或熔融电解质；电解质溶液或熔融电解质；CC2.电解池：电解池： 电能转变为化学能的装置。电能转变为化学能的装置。形成闭合回路形成闭合回路材料可同材料可同可不同可不同一、电解原理一、电解原理

5、比较原电池与电解池电极命名有何区别？比较原电池与电解池电极命名有何区别？练习：判断下列装置中原电池的正负极及电解池练习：判断下列装置中原电池的正负极及电解池的阴阳极的阴阳极负负正正阳阳阴阴 G Zn Cu CCCuCl2溶液溶液CuCl2溶液溶液 1、（、（双选双选）下列关于电解池的叙述中不正确的）下列关于电解池的叙述中不正确的是是（ ）BDBD A与电源正极相连的是电解池的阳极与电源正极相连的是电解池的阳极 B电解池的阳极一定比阴极活泼电解池的阳极一定比阴极活泼 C在电解池的阳极发生氧化反应在电解池的阳极发生氧化反应 D电解池中电子流向为：电源负极电解池中电子流向为：电源负极电解池电解池阴极

6、阴极 电解池阳极电解池阳极电源正极电源正极4.电解池中电子的移动方向电解池中电子的移动方向 氧化氧化反应反应还原还原反应反应oooooooooooooooooooo电解氯化铜溶液电解氯化铜溶液负极负极阴极阴极阳离子阳离子获得电子获得电子正极正极阳极阳极阴离子阴离子失去电子失去电子电解质溶液的电解过程就是电解质溶液的电解过程就是电解质的导电过程电解质的导电过程，故故电解质溶液导电属于化学变化。电解质溶液导电属于化学变化。5、工作原理：、工作原理：与电源正极相连与电源正极相连阳极阳极阴极阴极与电源负极相连与电源负极相连发生氧化反应发生氧化反应阳离子移向阳离子移向阴离子移向阴离子移向发生还原反应发生

7、还原反应电子电子电子电子思考：思考：在在CuCl2溶液中，存在着四种离子：溶液中，存在着四种离子：Cu2+、Cl-和和H+、OH-。为什么只有为什么只有Cu2+在在得电子，得电子，Cl-在失电子？在失电子？思考：思考：放电能力与什么因素有关放电能力与什么因素有关？1.1.与得与得( (氧化性）氧化性）失失（还原性）（还原性）电子的能力有关；电子的能力有关；2.2.离子浓度。离子浓度。粒子在电极上失去或获得电子发生氧化还原反应粒子在电极上失去或获得电子发生氧化还原反应的过程，叫做的过程，叫做放电放电。放电顺序与。放电顺序与放电能力放电能力有关。有关。6、粒子放电顺序：、粒子放电顺序：（1）阳极阳

8、极1)金属电极金属电极(除除Pt、Au外外)：2)惰性电极惰性电极(Pt、Au、石墨、石墨)：电极电极优先优先失电子失电子阴离子失电子阴离子失电子放电顺序（一般情况）：放电顺序（一般情况）：阴离子失阴离子失氧化氧化还原性还原性 电子，发生电子，发生_反应，离子反应，离子_越强，放电越容易。越强，放电越容易。金属金属 S2- I- （Fe2+）Br- ClOH- 含氧酸根含氧酸根 F- 除Pt、Au6、离子放电顺序：、离子放电顺序：2.阴极阴极Ag+ Fe3+ Cu2+ H+ Fe2+ Zn2+ Al3+ Mg2+ Na+ K+阳离子放电能力（得电子能力）逐渐减弱阳离子放电能力（得电子能力）逐渐

9、减弱（与电极材料无关）（与电极材料无关）阳离子放电顺序：阳离子放电顺序： 电子，发生电子，发生_反应，离子反应，离子_越强，放电越容易。越强，放电越容易。阳离子得阳离子得还原还原氧化性氧化性Ag+ Fe3+Cu2+H+（酸）（酸）Fe2+Zn2+H+ (水水) Al3+Mg2+Na+（1）惰性电极）惰性电极 阴极：阳离子还原阴极：阳离子还原 阳极：阴离子氧化阳极：阴离子氧化7.电极反应式的书写：电极反应式的书写：石墨石墨 石墨石墨阳极阳极阴极阴极2Cl- - 2e- = Cl2 2H+ + 2e- = H2 HCl（只考虑溶液中离子放电只考虑溶液中离子放电）CuCuFeCuCuSO4溶液溶液稀

10、硫酸溶液稀硫酸溶液 阳极阳极阴极阴极 Cu - 2e- = Cu2 + Cu2+ + 2e- = CuCu - 2e- = Cu2 + 2H+ + 2e- = H2 （2）活泼电极：阳极为金属（除）活泼电极：阳极为金属（除Pt、Au) 阴极：阳离子还原阴极：阳离子还原 阳极：金属氧化阳极：金属氧化7.7.电极反应式的书写电极反应式的书写（包括水的电离，并分成（包括水的电离，并分成 阳离子组和阴离子组）阳离子组和阴离子组）明确溶液中存在哪些离子明确溶液中存在哪些离子判断阴阳离子的放电顺序判断阴阳离子的放电顺序根据根据阳极氧化，阴极还原阳极氧化，阴极还原完成电极反应式完成电极反应式书写电极反应式及

11、总方程式的方法小结书写电极反应式及总方程式的方法小结判断电极材料判断电极材料（注意得失电子守恒）（注意得失电子守恒）由阴阳两电极反应式，合并得总反应式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）（弱电解质的须保持分子形式）两极为惰性电极两极为惰性电极(如如C) NaOH溶液溶液 H2SO4溶液溶液 Na2SO4溶液溶液阴极阴极阳极阳极阳极阳极阴极阴极总电极反应式总电极反应式4OH- - 4e- = O2 +2H2O4H+ + 4e- = 2H22H2O= 2H2 + O2电解电解二、电解规律二、电解规律(用惰性电极电解时用惰性电极电解时)1.电解电解含氧酸、强碱溶液、活泼金属

12、的含含氧酸、强碱溶液、活泼金属的含氧酸盐溶液氧酸盐溶液时，如电解时，如电解H2SO4、HNO3、NaOH、Na2SO4等溶液时其电极反应式为：等溶液时其电极反应式为： 电解后溶液中溶质的质量分数电解后溶液中溶质的质量分数 ，若要恢复，若要恢复原来的浓度，只需加入一定量的原来的浓度，只需加入一定量的 即可。即可。实质：实质：电解水电解水增大增大水水阳极阳极阴极阴极总电极反应式总电极反应式4OH- - 4e- = O2 +2H2O4H+ + 4e- = 2H22H2O= 2H2 + O2电解电解盐酸盐酸阳极阳极阴极阴极总电极反应总电极反应2Cl- - 2e- = Cl2 2H+ + 2e- = H

13、2 2HCl = H2 +Cl2 电解电解CC CuCl2溶液溶液 CC 2Cl- - 2e- = Cl2 Cu2+ + 2e- = CuCuCl2 = Cu+Cl2电解电解两极为惰性电极两极为惰性电极(如如C)2.电解电解无氧酸溶液无氧酸溶液(氢氟酸氢氟酸除外除外)、不活泼金、不活泼金属的无氧酸盐溶液属的无氧酸盐溶液，如电解盐酸、，如电解盐酸、CuCl2溶溶液等。液等。 电解后溶液中溶质的质量分数电解后溶液中溶质的质量分数 ，若，若要恢复原来的组成和浓度，需加入一定量要恢复原来的组成和浓度，需加入一定量的的 (如通入一定量的如通入一定量的HCl气体气体)实质：实质：电解质本身被电解电解质本身

14、被电解减小减小溶质溶质盐酸电解后溶液的盐酸电解后溶液的pH .增大增大二、电解规律二、电解规律(用惰性电极电解时用惰性电极电解时) (1) NaCl溶液溶液(2) CuSO4溶液溶液: 阳极：阳极：4OH-4e-2H2O+O2 阴极：阴极：2Cu2+ +4e-2Cu总反应式：总反应式：2Cu2+2H2O2Cu +O2+4H+阳极：阳极：2Cl-2e-=Cl2阴极：阴极：2H+2e-= H2总反应方程式：总反应方程式：2Cl-+2H2O=Cl2+H2+2OH- NaCl NaCl溶液溶液 CuSO CuSO4 4溶液溶液两极为惰性电极两极为惰性电极(如如C)阴极区阴极区pHpH增大增大阳极区阳极

15、区pHpH减小减小放氢生碱型放氢生碱型放氧生酸型放氧生酸型2H2O+2e-=H2+2OH- 电解电解 电解电解2H2O-4e-=O2+4H+ NaCl：电解后溶液的电解后溶液的pH 。若要恢复原来的组成若要恢复原来的组成和浓度，需通入一定量的和浓度，需通入一定量的 。3.电解电解不活泼金属的含氧酸盐、活泼金属的无不活泼金属的含氧酸盐、活泼金属的无氧酸盐溶液氧酸盐溶液，如电解，如电解CuSO4溶液、溶液、NaCl溶液溶液等。等。HClHCl增大增大实质：实质：电解质和水都参与电解电解质和水都参与电解二、电解规律二、电解规律(用惰性电极电解时用惰性电极电解时) CuSO4：电解后溶液的电解后溶液的

16、pH 。若要恢复原来的组成和若要恢复原来的组成和浓度，需加入一定量浓度，需加入一定量 。CuOCuO减小减小放氢生碱型放氢生碱型放氧生酸型放氧生酸型(2008江苏江苏13)用惰性电极实现电解，下列说法正用惰性电极实现电解，下列说法正确的是（确的是（ ）A.电解稀硫酸溶液，实质上是电解水，故溶液电解稀硫酸溶液，实质上是电解水，故溶液 pH不变不变B.电解稀氢氧化钠溶液，要消耗电解稀氢氧化钠溶液，要消耗OH，故溶液故溶液 pH减小减小C.电解硫酸钠溶液，在阴极上和阳极上析出产物电解硫酸钠溶液，在阴极上和阳极上析出产物 的物质的量之比为的物质的量之比为1:2D.电解氯化铜溶液，在阴极上和阳极上析出产

17、物电解氯化铜溶液，在阴极上和阳极上析出产物 的物质的量之比为的物质的量之比为1:1D先变小后不变先变小后不变先变大后不变先变大后不变实质是电解水，实质是电解水，2：1阴阳离子定向移动，在阴阳离子定向移动，在两极上得失电子成为原两极上得失电子成为原子或分子。子或分子。CuCl2= Cu+Cl2电解质溶于水或受电解质溶于水或受热融化状态热融化状态电解质电离后，再电解质电离后，再通直流电通直流电电解质电离成为自电解质电离成为自由移动的离子。由移动的离子。CuCl2=Cu2+2Cl-通电通电只产生自由移动只产生自由移动的离子的离子 发生氧化还原反应生成发生氧化还原反应生成了新物质了新物质 电解必须建立

18、在电离的基础上电解必须建立在电离的基础上 小结小结1电解与电离的区别与联系电解与电离的区别与联系电解池与原电池比较电解池与原电池比较两电极接直流电源两电极接直流电源电解质溶液电解质溶液形成闭合回路形成闭合回路活泼性不同的两电极活泼性不同的两电极电解质溶液电解质溶液形成闭合回路形成闭合回路形成形成条件条件将将电能电能 转变成转变成化学能化学能的装置的装置将将化学能化学能 转变成转变成电能电能的装置的装置定义定义装置装置实例实例电解池电解池原电池原电池装置装置自发的氧化还原反应自发的氧化还原反应小结小结2P.82电源电源负极负极电解池电解池阴极阴极电解池电解池阳极阳极电源电源正极正极电子电子流向流

19、向阳极阳极：氧化反应，溶液氧化反应，溶液中的阴离子失电子或电中的阴离子失电子或电极金属失电子极金属失电子阴极阴极：还原反应，溶液还原反应，溶液中的阳离子得电子中的阳离子得电子负极负极：氧化反应，金属氧化反应，金属失电子失电子正极正极：还原反应，溶液还原反应，溶液中的阳离子得电子中的阳离子得电子电极电极反应反应阳极阳极：与电源正极相连与电源正极相连阴极阴极：与电源负极相连与电源负极相连负极负极：较活泼金属较活泼金属正极正极：较不活泼金属较不活泼金属（或能导电的非金属）（或能导电的非金属）电极电极名称名称电解池电解池原电池原电池装置装置负极负极 正极正极导线导线1.（2011新课标高考）新课标高考

20、）蓄电池在放电时起原电池蓄电池在放电时起原电池作用，在充电时起电解池作用，下列是爱迪生作用，在充电时起电解池作用，下列是爱迪生蓄电池分别在充电和放电时的反应：蓄电池分别在充电和放电时的反应： Fe +NiO2+2H2O Fe(OH)2+ Ni(OH)2，下列有关爱迪生蓄电池的推断不正确的是下列有关爱迪生蓄电池的推断不正确的是( ) A放电时放电时Fe作负极，作负极，NiO2作正极作正极 B放电时溶液中的阳离子向正极移动放电时溶液中的阳离子向正极移动 C充电时阳极反应：充电时阳极反应： Fe(OH)2 +2e- = Fe2+ + 2OH- D蓄电池的电极应浸入碱性电解质溶液中蓄电池的电极应浸入碱

21、性电解质溶液中C练习：练习：题型题型1：原电池与电解池的结合：原电池与电解池的结合2. A和和B两个装置两个装置 是电解池是电解池, 是是原电池原电池? 题型题型1：原电池与电解池的结合：原电池与电解池的结合ABH2SO4溶液溶液CuCl2溶液溶液练习：练习：ZnCuCC负极负极正极正极阳极阳极 阴极阴极3. 如图所示，下列叙述正确的是如图所示，下列叙述正确的是( )ZnSO4隔膜隔膜(只允许只允许SO42 通过通过)CuSO4滤纸滤纸(滴加了滴加了Na2SO4、酚酞溶液、酚酞溶液)表面皿表面皿YZnCu铜丝铜丝XA. Y为阴极，发生还原反应为阴极，发生还原反应B. X为正极，发生氧化反应为正

22、极，发生氧化反应C. Y与滤纸接触处有氧气生成与滤纸接触处有氧气生成D. X与滤纸接触处变红与滤纸接触处变红A题型题型1：原电池与电解池的结合：原电池与电解池的结合练习：练习：阳阳氢氢Y Y4. 如图所示如图所示, X、Y分别是直流电源的两极分别是直流电源的两极,通电后发现通电后发现a极质量增加极质量增加,b极上产生无色无极上产生无色无味气体味气体。符合这一情况的是（。符合这一情况的是（ ）。）。. .Y Y. .X Xa ab bZ Z 溶液溶液A A题型题型2：电解池的两极：电解池的两极练习：练习：阴极阴极负极负极5.5.工业上采用工业上采用Fe、C为电极电解为电极电解K2MnO4溶液制溶

23、液制KMnO4。（1）电解时电解时, ,应以应以 作阴极，电解过程作阴极，电解过程中阴极附近溶液中阴极附近溶液pH将会将会 , , （2）阳极反应为阳极反应为 , , （3）总电解反应式为总电解反应式为: : Fe增大增大MnO42- - e- = MnO4-2K2MnO4+2H2O=2KMnO4+2KOH+H2电解电解 在溶液中含氧酸根离子不放电，是指在溶液中含氧酸根离子不放电，是指最高价含氧最高价含氧酸根离子酸根离子不放电，但非最高价含氧酸根离子的放不放电，但非最高价含氧酸根离子的放电能力比氢氧根强电能力比氢氧根强（同时注意：阳离子的放电顺序中（同时注意：阳离子的放电顺序中H+的位置）的位

24、置）题型题型2：电解池的两极：电解池的两极练习：练习：+3+3+7+7阳极阳极题型题型3：电子守恒规律应用：电子守恒规律应用6.用惰性电极电解用惰性电极电解M(NO3)x的水溶液，当的水溶液，当阴极上增重阴极上增重ag时，在阳极上同时产生时，在阳极上同时产生b L氧气氧气(标况标况)，从而可知，从而可知M的相对原子质的相对原子质量是（量是（ ） A. B. C. D. bax4 .22bax2 .11bax6 . 5bax5 . 2C练习：练习：7.用两只惰性电极插入用两只惰性电极插入100mLCuSO4溶液溶液中，通电电解。当溶液的中，通电电解。当溶液的pH值由值由6下降下降到到2 ( (电解过程中溶液体积变化忽略不电解过程中溶液体积变化忽略不计计) )，阴极析出铜的质量（，阴极析出铜的质量（ ） A.16mg B.32mg C.64mg D.128mgB题型题型3：电子守恒规律应用：电子守恒规律应用练习：练习：8. 1L K2SO4、CuSO4的混合溶液中的混合溶液中c(SO42-)=2molL1，用石