人教版高中化学选修4：化学反应原理 　电解池【省一等奖】

第三节电解池第一页，共二十三页。反应2Fe3++2I-=2Fe2++I2能否设计成原电池？能，该反应能自发发生氧化还原反应议展第二页，共二十三页。2H2O=2H2↑＋O2↑要发生需要什么条件

导②电解——外界提供电能转化为化学能H2O

电解2H2O====2H2↑＋O2↑①高温——外界提供热能转化为化学能ΔG=ΔH-TΔSΔH>0ΔS>0，T较低，ΔG>0水的分解在较低温度下无法自发进行第三页，共二十三页。戴维（Humphry

Davy，1778～1829）英国化学家。1778年12月17日出生在一个木器雕刻匠家庭。少年时曾在普通学校读书,父亲的突然去世，使他中断了学习，去一家药店给药剂师当学徒，只能在配制药剂时和化学打一点交道。发现元素最多的英国化学家—戴维戴维在不到一年的时间里，竟发现了七种元素

戴维16岁他开始勤奋自学，19岁时他阅读著名化学家拉瓦的著作《化学原理》，后又读到尼柯尔森的《化学辞典》。年轻的戴维确定了自己的志向，开始从事化学研究。1798～1801年在布里斯托尔气体研究所工作，发现氧化亚氮(即“笑气”)的麻醉性，对医学有重要意义。22岁时他的有关气体研究的专著出版，一时戴维的名声鹊起。

第四页，共二十三页。

戴维一生最大的贡献是在电化学领域。1800年他研究新发明的伏打电堆，并利用它研究电的化学效应，亲自做水的电解实验。发表《关于电的某些化学动力》的论文，论述电解和化学亲和力间的关系，他认为氧和氢之间、酸和碱之间，以及金属和氧之间的化学亲和力实质上是一种电力的吸引，它能使氢和氧结合成水，而“电能”又可以将水分解成氢气和氧气。

有人问戴维，你最大的发现是什么？他说：“我最大的发现是法拉第”。

法拉第是戴维的学生和助手，后来成为有多方面贡献的物理学家和化学家。

第五页，共二十三页。【实验探究】将两根碳棒插入CuCl2溶液中；现象：无明显现象现象：无明显现象将两根碳棒用导线连接后插入CuCl2溶液中；CCCC第六页，共二十三页。如图所示，将两根石墨棒分别跟直流电源的正极和负极连接，浸入U型管的CuCl2溶液中，再接通12V直流电,观察现象。约2～3min后切断电源。P79

实验4-2第七页，共二十三页。

实验结果交流实验记录实验现象产物验证产物确定与电源正极连接的电极与电源负极连接的电极有气泡逸出有红色固体析出氯气铜使淀粉碘化钾试纸变蓝—————（阴极）（阳极）

电解过程中发生了氧化还原反应?第八页，共二十三页。想一想：CuCl2溶液在电流的作用下为什么会分解生成Cu和Cl2呢？问题1：通电前，氯化铜溶液中含有哪些微粒?问题2：在通电时这些微粒各向什么区移动？思考3：通电后在阳极和阴极各会发生什么样的电极反应？第九页，共二十三页。电解氯化铜溶液的微观反应过程Cl—Cl—Cl—Cl—Cu2+Cu2+Cu2+、Cl—无规则运动Cu2+、Cl—定向运动Cl—Cl—Cl—Cl—Cu2+Cu2+Cu2+、Cl—发生电子得失ClClClClCuCu阴阳两极上生成Cu、Cl2Cl2Cl2e-e-第十页，共二十三页。（一）电解：电流通过电解质溶液（或熔融电解质）而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程。电解是非自发地将

能转化为

能。电化学（二）电解池（槽）：电能转化为化学能的装置。（三）构成电解池的条件：1、直流电源、两个电极；2、电解质溶液或熔融的电解质；3、闭合回路。碳碳阴极阳极一、电解原理第十一页，共二十三页。（四）电极名称及电极反应：1、阳极：①与电源正极相连；②阴离子移向该极，失电子，发生氧化反应。2、阴极：①与电源负极相连，电子流入；②阳离子移向该极，得电子，发生还原反应。碳碳阴极阳极电极反应式：阴极：阳极：2Cl–

–2e–

＝Cl2↑Cu2++2e–

＝Cu还原反应氧化反应总反应：Cu2+

+2Cl–Cu+Cl2↑通电第十二页，共二十三页。（五）电解工作原理第十三页，共二十三页。为什么其它离子不放电？Cl—OH—Cl—OH—H+Cu2+Cl—OH—Cl—OH—H+Cu2+第十四页，共二十三页。※离子的放电顺序

SO32->I－>Br－>Cl－【阴极】阳离子得电子能力Ag＋＞Fe3＋＞Cu2＋＞H＋(酸)＞Pb2+＞Fe2＋＞Zn2＋＞H＋(水)＞Al3＋＞Mg2＋＞Na＋＞Ca2＋＞K＋]【阳极】阴离子失电子能力[比较]下列离子得、失电子能力的强弱（1）Na+Fe2+H+Cu2+

﹤﹤﹤（2）I-Br-Cl-F-

﹥﹥﹥>OH－>含氧酸根>F-S2－>二、离子放电顺序第十五页，共二十三页。

如果戴维利用实验4-2的电解池装置电解氯化钠溶液，能否也得到金属钠？你能按照我们刚才的分析步骤，写出一份电解NaCl溶液的分析报告吗？阳离子：

阴离子:阳极：阴极：

知识迁移Na+H+Cl-OH-2Cl--2e-=Cl2↑2H++2e-=H2↑2NaCl+2H2O==2NaOH+H2↑+Cl2↑通电2H2O+2e-=H2↑+2OH-电解总离子反应式：电解总化学方程式：2Cl-+2H2O==2OH-+H2↑+Cl2↑通电第十六页，共二十三页。知识迁移：用不同电极材料电解Na2SO4溶液Na2SO4溶液Na2SO4溶液Cu阳离子：

阴离子:阴极：阳极：电解总反应式：

阳离子：

阴离子:阴极：阳极：电解总反应式：

Na+H+SO42-OH-4H2O+4e-=2H2↑+4OH-2H2O-4e-=O2↑+4H+2H2O==2H2↑+O2↑通电Na+H+SO42-OH-2H2O+2e-=H2↑+2OH-Cu-2e-=Cu2+Cu+2H2O==H2↑+Cu(OH)2通电(提示：电解一段时间后有蓝色固体析出）第十七页，共二十三页。小结：电解池中阴阳极的放电顺序*阳离子放电顺序：Ag+＞Hg2+＞Cu2+＞Fe2+＞Zn2+＞H+＞Al3+＞Na+＞K+*阴离子放电顺序：

S2-＞SO32->I-＞Br-＞Cl-＞OH－＞含氧酸根*金属电极做阳极，金属本身被氧化（金、铂除外）

第十八页，共二十三页。分析电解反应的一般思路（惰性电极电解时）明确溶液中存在哪些离子根据阳极氧化，阴极还原分析得出产物阴阳两极附近各有哪些离子第十九页，共二十三页。

课堂小结

原电池

电解池电极名称电极反应电子移动能量变化反应是否自发自发的氧化还原反应非自发的氧化还原反应化学能转化为电能电能转化为化学能负极→正极电源负极→阴极，阳极→电源正极正极负极阴极阳极负极氧化反应正极还原反应阳极氧化反应阴极还原反应第二十页，共二十三页。

作业1、以碳棒为电极，电解下列物质的水溶液时，在阴、阳两极上分别是什么离子放电？总结有什么