知识学习电解池学案.docx
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知识学习电解池学案
电解池学案
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件www.5y
第三节
学习目标：
、
理解电解的基本原理，初步掌握一般电解反应产物的判断方法；
2、
掌握电解、电解池及形成条件；
3、
了解铜的电解精炼和电镀铜的原理，了解氯碱工业反应原理，能正确书写电极反应式和电解的总化学方程式；
4、
通过对比、分析明确原电池与电解池的区别和联系。
学习重点：
电解原理氯碱工业反应原理
学习难点：
离子放电实质
学习过程：
一、
电解原理
、试验探究
如图所示：
与电源正极相连的电极叫
极，
与电源负极相连的电极叫
极。
若烧杯中的液体为cucl2溶液，合上电源开关，
能否看到小灯泡发光？
。
给cucl2溶液通电时现象：
阴极上
，
经检验该物质是
。
阳极上：
，
经检验该物质是
。
两支电极上发生的反应为：
阳极：
。
反应类型：
反应。
阴极：
。
反应类型：
反应。
总反应式：
。
过程分析：
cucl2溶液能导电是因为存在
，通电后这些自由移动的离子，在电场作用下作
移动，根据
相互吸引的原理，带负电的氯离子向
极移动，在阳极，氯离子失去电子被
为氯原子，并两两结合成氯分子，从阳极放出，带正电的铜离子向
极移动，在阴极铜离子获得电子被
成铜原子，覆盖在阴极上。
2、电解：
使电流通过
溶液而在阴、阳两极引起
的过程。
所用电流一般为直流电还是交流电较好？
！
该过程中
能转化为
能！
这是一个物理过程还是一个化学过程？
过程！
显然：
电解质溶液的导电过程就是
的过程。
3、电解池：
将
能转化为
能的装置。
构成电解池的条件：
①
②
③
④
判断下列装置是否属于电解池：
4、原电池与电解池的比较
装置类别
原电池
电解池
举例（图）
电极名称
反应类型
能量转变
反应是否自发进行
在cucl2的电解池装置中，电子流动方向从电源的
极沿着导线到达
极，从
极沿着导线回到电源的
极。
在溶液中电子有没有从阴极直接到达阳极呢？
。
溶液中的
在电场作用下到达阴极，得到从电源负极流出的电子；溶液中的
在电场作用下到达阳极，失去了电子流向电源的正极。
就是说：
在电解质溶液中依靠
的定向移动而形成闭合回路的。
对cucl2溶液而言，溶液中是否只有cu2+和cl－两种离子呢？
。
水电离出少量的H＋和oH－－在电场作用下是否也要做定向移动呢？
。
通电时，溶液中的
两种离子都要向阴极移动，
都要向阳极移动。
5、放电顺序
阴极上：
由于阴极上要
电子，不管阴极材料是金属还是石墨，此时都不能得电子，因此只能是溶液中的
得电子。
阳离子氧化性越强就越
得电子。
因此阴极上氧化性强的离子
得电子。
金属越不活泼，对应阳离子氧化性越
，越
得电子。
由此根据金属活动顺序表，分析下列离子得电子能力的强弱：
金属活动顺序表
Ag+
cu2+
H+
Pb2+
Fe2+
Zn2+
H+
Al3＋…
严格讲：
离子的放电能力与其浓度也有一定的关系，如酸溶液中：
c[H+]>c[H+]，因而放电能力
>
。
但在中学范围内一般不考虑上述金属离子浓度对其放电能力的影响。
、
、
、
、
、等活泼金属阳离子在水溶液中电解时不得电子。
小结：
质量增加，或有氢气产生的电极一定是
极。
阳极上：
电解池中阳极上要
电子，而
与溶液中的
都可失电子，因此阳极上的电极反应与
有关。
由于一般的
比阴离子更容易失去电子，因此如果用一般的金属材料做阳极，电解时阳极上是
失去电子。
而阳极如果用石墨或金属铂（Pt）等难失电子的物质做惰性电极时，则是溶液中
失去电子。
阴离子还原性越强就越
失去电子。
根据非金属性的强弱，分析下列离子失电子能力的强弱：
S2－
I－
Br－
cl－
oH－（水或碱）
最高价含氧酸根离子
F－。
从cucl2溶液的电解产物可知：
的失电子能力比
强。
而氟原子的得电子能力很
，因而F－失电子能力最
。
研究表明：
oH－的失电子能力比最高价含氧酸根离子强：
4oH－－4e－＝o2↑＋2H2o
、
等阴离子在水溶液中电解时不失电子。
注意：
放电顺序这个考点不难，但要细心，极易出错。
要能根据放电顺序判断阴、阳极产物，如果是惰性电极则直接考虑溶液中离子的放电顺序。
如果阳极是较活泼金属，那一定要能想起：
一般的
比阴离子更容易失去电子，因此如果用一般的金属材料做阳极，电解时阳极上是
失去电子。
练习：
一、用惰性电极电解下列电解质溶液，请你分析下列问题（注意得失电子的顺序）
、cucl2阴极：
阳极
总方程式：
电解质浓度
，pH
电解对象：
，要把电解质溶液复原，加
。
2、
Hcl:
阴极：
阳极
总方程式：
电解质浓度
，pH
电解对象：
，要把电解质溶液复原，加
。
小结：
经过总方程式发现以上两个电解池反应的电解对象都是
，这一类电解反应称
为电解电解质型
3、Nacl阴极：
阳极
总方程式：
电解质浓度
，pH
电解对象：
，要把电解质溶液复原，加
。
小结：
经过总方程式发现该电解池反应的电解对象是
，这一类电解反应称为放H2生碱型。
4、cuSo4阴极：
阳极
总方程式：
电解质浓度
总方程式：
电解质浓度
，pH
电解对象：
，要把电解质溶液复原，加
。
小结：
经过总方程式发现该电解池反应的电解对象是
，这一类电解反应称为放o2生酸型。
5、
NaoH:
阴极：
阳极
总方程式：
电解质浓度
，pH
6、
H2So4:
阴极：
阳极
总方程式：
电解质浓度
，pH
7、
Na2So4:
阴极：
阳极
总方程式：
电解质浓度
，pH
小结：
经过总方程式发现以上三个电解池反应的电解对象都是
，要把电解质溶液复原，加
。
这一类电解反应称为电解水型。
4、电极方程式的书写
①标出电极名称—阴极或阳极
②写出电极方程式：
阳极：
；反应类型：
反应。
阴极：
；反应类型：
反应。
阴、阳两极中得、失电子的总数要
，每一极上都要满足
和
守恒，总方程式可根据阴、阳两极的物质变化写出。
二、用铜电极电解下列电解质溶液，请你分析下列问题（注意得失电子的顺序）
、H2So4:
阴极：
阳极
总方程式：
2、ZnSo4:
阴极：
阳极
总方程式：
3、
cuSo4阴极：
阳极
总方程式：
发散：
、在电解水实验中，常加入一定量的NaoH溶液和H2So4溶液，对电解水的现象和结果有无影响？
。
为何加入一定量的NaoH溶液和H2So4液？
。
能否改为加入Hcl溶液？
。
能否把阴极上的石墨改为Fe？
。
能否把阳极上的石墨改为Fe？
。
2、能否设计一个装置，使反应：
cu＋H2So4＝cuSo4＋H2↑能够进行？
二、
电解原理的应用：
、氯碱工业：
电解
制
、
和
。
电极反应方程式：
阳极：
阴极：
总方程式
该电解池中阳极用
电极（金属、惰性）
2、电镀：
电镀时，通常把
作阴极，把
作阳极，
用含有
作电镀液。
3、
铜的精炼
电解时，通常把
作阴极，把
作阳极，
用含有
作电镀液。
粗铜中的多数杂质沉积在电解槽底部，形成
4、
电冶金
对于
、
、
、
这样活泼的金属，工业上用电解法冶炼。
工业上用电解
的方法制取金属钠，方程式
工业上用电解
的方法制取金属镁，方程式
工业上用电解
的方法制取金属铝，方程式
练习：
电解原理在化学工业中有广泛应用。
右图表示一个电解池，装有电解液a；X、y是两块电极板，通过导线与直流电源相连。
请回答以下问题：
（1）若X、y都是惰性电极，a是饱和Nacl溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞试液，则
①电解池中X极上的电极反应式为
。
在X极附近观察到的现象是
。
②y电极上的电极反应式为
，检验该电极反应产物的方法是
。
（2）如要用电解方法精炼粗铜，电解液a选用cuSo4溶液，则
①X电极的材料是
，电极反应式是
。
②y电极的材料是
，电极反应式是
。
（说明：
杂质发生的电极反应不必写出）
课
件www.5y
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