电解池的工作原理

1、电解池的工作原理电解池的工作原理讨论与交流1.工业上如何制取金属钠、铝工业上如何制取金属钠、铝等？能量在此过程中如何转化？等？能量在此过程中如何转化？2.二次电池（如铅蓄电池）充二次电池（如铅蓄电池）充电的时候，能量如何转化？电的时候，能量如何转化？v电解池电解池（电解槽）（电解槽）：把电能转化为把电能转化为化学能的装置。化学能的装置。电解池的构成：直流电源，两电极，电解池的构成：直流电源，两电极，电解质液（电解质液（熔融液熔融液或溶液）。或溶液）。与电源正极相连的电极叫做与电源正极相连的电极叫做阳极阳极与电源负极相连的电极叫做与电源负极相连的电极叫做阴极阴极 通电前通电前, Na, Na+

2、+ Cl Cl- - 在在 _运动。运动。 通电后通电后, Na, Na+ +向向_ _ 极极( (与电源与电源_相连相连) )移动，移动，ClCl- -向向_极极( (与电源与电源_相连相连) )移动。移动。电子从电源负极流向电子从电源负极流向_极极, ,电极反电极反应为应为, ,发生发生_反应。反应。电子从电解池阳极流向电子从电解池阳极流向_极极, ,电极反电极反应为应为, ,发生发生_反应。反应。总反应为总反应为_。 阴阴无规则自由无规则自由负极负极阳阳正极正极电解池阴电解池阴2NaCl 2Na +Cl2 通电 氧化氧化还原还原电源正电源正2Na+ 2e- = 2Na2Cl -2e-=C

3、l2 电解：电解：在在直流电直流电的作用下，在两电的作用下，在两电极上分别发生氧化反应和还原反应极上分别发生氧化反应和还原反应的过程。的过程。阴极发生阴极发生反应反应阳极发生阳极发生反应反应还原还原氧化氧化下面以石墨为电极电解氯化铜溶液为例来分析。以上是电解熔融盐的情况。以上是电解熔融盐的情况。电解电解质溶液又会发生什么反应呢？电解电解质溶液又会发生什么反应呢？分析电解反应的一般思路：分析电解反应的一般思路：明确溶液中存在哪些离子明确溶液中存在哪些离子根据根据阳极氧化阳极氧化，阴极还原阴极还原分析得出产物分析得出产物阴阳两极附近有哪些离子阴阳两极附近有哪些离子为何当一个电极存在多种可能的为何当

4、一个电极存在多种可能的放电放电离子时，不是大家共同放电，而是只有离子时，不是大家共同放电，而是只有一种离子放电？放电能力与什么因素有一种离子放电？放电能力与什么因素有关？关？思考：思考：（物质在电解池的阴、阳两极发生反应物质在电解池的阴、阳两极发生反应的过程叫的过程叫放电放电。）阴极阴极： _电子，发生电子，发生_反应，离子反应，离子_越强，反应越容易。越强，反应越容易。常见阳离子放电顺序：常见阳离子放电顺序：Ag+Fe3+Cu2+H+Fe2+Zn2+Al3+Mg2+Na+阳极阳极：_电子，发生电子，发生_反应，离子反应，离子_越强，反应越容易。越强，反应越容易。当阳极为惰性电极当阳极为惰性电

5、极(石墨、铂、金石墨、铂、金)时时,常见常见阴离子放电顺序：阴离子放电顺序：S2- I- Br- Cl- OH- 含氧酸根含氧酸根 F-得得还原还原氧化性氧化性失失氧化氧化还原性还原性巩固训练巩固训练 1.回忆电解饱和食盐水的氯碱工业反应原理，回忆电解饱和食盐水的氯碱工业反应原理，写出电极反应式和总电解方程式。写出电极反应式和总电解方程式。 2.试推断用试推断用石墨做电极石墨做电极电解电解硫酸铜溶液时的硫酸铜溶液时的两极产物，写出电极反应式和总电解方程式两极产物，写出电极反应式和总电解方程式。 3.用用石墨做电极石墨做电极电解电解盐酸呢盐酸呢？ 4.用用石墨做电极石墨做电极电解电解硫酸溶液呢硫

6、酸溶液呢？ 5.用用石墨做电极石墨做电极电解电解硫酸钠（氢氧化钠）溶硫酸钠（氢氧化钠）溶液呢液呢？总结 电解水型电解水型：含氧酸、强碱、活泼金属的含氧酸盐：含氧酸、强碱、活泼金属的含氧酸盐（如（如NaOH、H2SO4、K2SO4）的电解）的电解 电解电解质型电解电解质型：无氧酸、不活泼的无氧酸盐（如：无氧酸、不活泼的无氧酸盐（如HCl、CuCl2）溶液的电解）溶液的电解 电解质和水同时被电解型电解质和水同时被电解型A、放氢生碱型、放氢生碱型：活泼金属的无氧酸盐（如：活泼金属的无氧酸盐（如NaCl、MgBr2)溶液的电解溶液的电解B、放氧生酸型、放氧生酸型：不活泼金属的含氧酸盐（如：不活泼金属的

7、含氧酸盐（如CuSO4、AgNO3）溶液的电解）溶液的电解用用惰性电极惰性电极电解电解质溶液的规电解电解质溶液的规律律想一想想一想：若若以以铜为阳极铜为阳极, ,铁为阴极铁为阴极, ,电解电解氯化铜溶液，情况又如何？氯化铜溶液，情况又如何？电解池电解池能量转换能量转换离子的迁移方离子的迁移方向向发生氧化反应发生氧化反应的电极的电极 发生还原反应发生还原反应的电极的电极 电能转化为化学能电能转化为化学能阳极（接电源正极）阳极（接电源正极）阴极（接电源负极）阴极（接电源负极）阴离子向阳极迁移阴离子向阳极迁移阳离子向阴极迁移阳离子向阴极迁移原电池原电池化学能转化为电能化学能转化为电能负极负极正极正极

8、阴离子向负极迁移阴离子向负极迁移阳离子向正极迁移阳离子向正极迁移相同点相同点(从原理分析从原理分析)都是氧化还原反应（自发程度有区别吗？）都是氧化还原反应（自发程度有区别吗？）再再 见！见！阴极阴极： 得得电子，发生电子，发生还原还原反应，离子反应，离子氧化性氧化性越强，越强，反应越容易。反应越容易。常见阳离子放电顺序：常见阳离子放电顺序：Ag+Fe3+Cu2+H+Fe2+Zn2+ Al3+Mg2+Na+阳极阳极：失失电子，发生电子，发生氧化氧化反应，离子反应，离子还原性还原性越强，越强，反应越容易。反应越容易。当阳极为惰性电极当阳极为惰性电极(石墨、铂、金石墨、铂、金)时时,常见阴离子常见阴离子放电顺序：放电顺序：S2- I- Br - Cl- OH- 含氧酸根含氧酸根 F-当阳极为金属电极当阳极为金属电极(除铂、金除铂、金)时，时，金属电极金属电极优先放电。优先放电。阳极：阳极：4OH- - 4e- = 2H2O + O2阴极：阴极：4H+ + 4e- = 2H2总反应：总反应： 通电 2H2O 2H2 + O2阳极：阳极：2Cl - - 2e- = Cl2阴极：阴极： 2H+ + 2e- = H2 2HCl H2 + Cl2 通电 总反应：总反