人教版高中化学选修4：化学反应原理 　电解池【全国一等奖】

第三节电解池第一页，共二十二页。1、电解质是指在_____________能够导电的化合物。2、电离是指电解质在_____________或__________状态下离解成____________的过程。3、原电池是_____________的装置。4、构成原电池的条件是

水溶液或熔融状态下水溶液熔融自由移动离子把化学能转化为电能两个电极、电解质溶液或熔融态电解质、形成闭合回路、自发发生氧化还原反应温故知新第二页，共二十二页。目标导航知识与技能过程与方法情感态度与价值1、理解电解原理，会判断电解池、电极产物、2、能书写电极反应式及总反应式，培养分析归纳知识的能力3、使学生理解电解原理，初步掌握一般电解反应产物的判断方法1、本节教学采用实验探究与教授相结合的方法。通过初中学过“电解水实验”进一步的加深理解的引出电解原理，从氧化还原的角度分析电解原理，最后学生对“电解氯化铜溶液实验”的探究，总结得出电解池的构造。2、培养学生的实验操作能力、团结协作能力、观察能力、分析能力、归纳总结能力以及运用知识解决问题的能力利用惰性电极电解水、氯化铜溶液的实验，探究电解原理，通过电解知识的学习，发现其在日常生活和工农业生产中的广泛应用，激发学生勇于创新、积极实践的科学态度。第三页，共二十二页。第四页，共二十二页。氢气氧气电解电解水：2H2O====2H2↑＋O2↑+_第五页，共二十二页。问题探究思考1：水中含有哪些微粒?思考2：氢气来自水中哪种离子、氧气呢？思考3：氢气与氧气如何生成？如何表示氢气和氧气的生成。思考4：氢离子得电子生成氢气，电子何来？

第六页，共二十二页。H+oooooooooooooooooooo

－＋－＋阴极阳极H2O2电解水溶液实验装置e-e-单击电子流动OH-↑↑。。。。。。第七页，共二十二页。探究实验1－－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，浸入盛有CuCl2溶液的烧杯中，再接通12V直流电,观察现象。约3～5min后切断电源。CCCuCl2阴极阳极CuCl2溶液＋－第八页，共二十二页。阴极：氧化性强的离子先得电子金属越不活泼的对应阳离子氧化性越强，越容易得电子。金属>S2－>I－>Br－>Cl－>OH－>NO3－>SO42－>F－

阳极：还原性强的离子先失电子电解质在水溶液中放电顺序掌握除Pt、AuAg+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+

>Pb2+>

Sn2++>Fe2+>Zn2+

浓度大时先于

H+放电

>H+>

Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+

水中H+先放电第九页，共二十二页。1.电解：

使直流电通过电解质溶液而在阴、阳两极引起

氧化还原反应的过程，叫做电解。3.构成电解池的条件：①直流电源；阴极:与电源负极相连[还原反应]阳极:与电源正极相连[氧化反应]②阴、阳电极③电解质溶液或熔融电解质；2.电解池：电能转变为化学能的装置。CC一、电解原理④形成闭合回路。第十页，共二十二页。思考?电解硫酸钠溶液中会有怎样的结果：

H2O

H++OH—

Na2SO4

＝2Na++SO4

2—离子放电的顺序阳离子阴离子H+>Na+OH－>SO42－4OH－－4e－＝2H2O+O2↑4H++4e－＝2H2↑总反应：2H2O＝＝O2↑+2H2↑电解阳极：阴极：第十一页，共二十二页。结一结：①电极反应：阳氧化、阴还原②离子流向：异性相吸③电子流向：电子从负极流向阴极，经溶液离子导电，再从阳极流回正极(阳氧)第十二页，共二十二页。1.分析溶液中存在的所有离子（包括水的电离）、并分成阳离子组和阴离子组。2.根据放电规律，阳离子在阴极发生还原反应，而阴离子在阳极发生氧化反应，完成电极反应式。（注意得失电子守恒）3.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）写电极反应【方法小结】第十三页，共二十二页。小牛试刀⑴电解含氧酸、强碱溶液、活泼金属的含氧酸盐溶液时，如电解H2SO4、HNO3、NaOH、Na2SO4等溶液⑵电解无氧酸溶液(氢氟酸除外)、不活泼金属的无氧酸盐溶液，如电解盐酸、CuCl2溶液等⑶电解不活泼金属的含氧酸盐时，电解质和水都有一部分被电解，如电解CuSO4溶液、AgNO3溶液等。⑷电解活泼金属的含氧酸盐溶液时，电解质和水都有一部分被电解，如电解NaCl溶液等。第十四页，共二十二页。二、电解规律(用惰性电极电解时)⑴电解含氧酸、强碱溶液、活泼金属的含氧酸盐溶液时，如电解H2SO4、HNO3、NaOH、Na2SO4等溶液阳极：4OH－－4e－＝2H2O+O2↑阴极：4H++4e－＝2H2↑总反应：2H2O＝＝O2↑+2H2↑电解

电解后溶液中溶质的质量分数

，若要恢复原来的浓度，只需加入一定量的

即可。实质：电解水例如：电解硫酸钠溶液增大水第十五页，共二十二页。⑵电解无氧酸溶液(氢氟酸除外)、不活泼金属的无氧酸盐溶液，如电解盐酸、CuCl2溶液等电解后溶液中溶质的质量分数

，若要恢复原来的组成和浓度，需加入一定量的

(通入一定量的HCl气体)阳极：2Cl－－2e－＝Cl2↑阴极：2H++2e－＝H2↑总反应：2HCl＝＝Cl2↑+H2↑电解电解盐酸实质：电解质本身被电解减小溶质第十六页，共二十二页。⑶电解不活泼金属的含氧酸盐时，电解质和水都有一部分被电解，如电解CuSO4溶液、AgNO3溶液等。阳极：4OH－－4e－＝2H2O+O2↑阴极：2Cu2++4e－＝2Cu总反应：2CuSO4+2H2O＝2Cu+O2↑+2H2SO4

电解电解后原溶液中溶质的质量分数减小，若要恢复原来的组成和浓度，需加入一定量金属氧化物。电解CuSO4溶液第十七页，共二十二页。⑷电解活泼金属的含氧酸盐溶液时，电解质和水都有一部分被电解，如电解NaCl溶液等。电解后原溶液中溶质的质量分数减小，若要恢复原来的组成和浓度，需通入一定量的HCl。阳极(C)：2Cl－－2e－＝Cl2↑阴极(C)：2H++2e－＝H2↑总反应：2NaCl+2H2O＝＝2NaOH+Cl2↑+H2↑电解第十八页，共二十二页。装置原电池电解池实例

原理

形成条

电极名称

电子流向

电流方向

电极反应

能量转化

应用

发生氧化还原反应，从而形成电流电流通过引起氧化还原反应两个电极、电解质溶液或熔融态电解质、形成闭合回路、自发发生氧化还原反应电源、电极（惰性或非惰性）、电解质（水溶液或熔融态）

由电极本身决定正极：流入电子负极：流出电子

由外电源决定阳极：连电源正极

阴极：连电源负极（外电路）负极→正极

电源负极→阴极→阳极→电源正极（外电路）正极→负极电源正极→阳极→阴极→电源负极负极：Zn-2e-=Zn2+（氧化反应）正极：2H++2e-=H2↑（还原原应）

阳极：2CI--2e-=CI2

↑(氧化反应)阴极:Cu2++2e-=Cu