一轮复习_电解池教案
电解原理及其应用
【复习目标】
知识技能目标
(1) 理解电解的原理，记住常见离子的放电次序，初步掌握一般电解反应产物的判断方法。
(2) 能正确判断电解池的阴阳极，能正确书写电极反应和电解总反应方程式
(3) 能正确分析充电电池
(4) 使学生了解铜的电解精炼和电镀铜的原理。
(5) 了解氯碱工业反应原理：正确书写电极反应方程式和电解的总化学方程式。
能力方法目标
培养发现问题、解决问题能力，体验大胆猜测。
电解原理
1. 电解的概念
使电流通过电解质溶液（熔融态离子化合物）而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程叫做电解。
注意：①电流必须是直流而不是交流。②电能转化为化学能。③强有力氧化还原反应手段
2. 电解池的概念
借助于电流引起氧化还原反应的装置，也就是把电能转变为化学能的装置叫做电解池或电解槽。
3. 构成电解池的条件
（1）直流电源。
（2）两个电极：阳极发生氧化反应，与电源的正极相连；
阴极发生还原反应，与电源的负极相连。
（3）电解质溶液或熔融态离子化合物。
4. 放电次序
①放电：阳离子得到电子或阴离子失去电子而使离子所带电荷数目降低的过程。
②惰性电极：用石墨、金、铂等还原性很弱的材料制做的电极，理由是它们在一般的通电条件下不发生化学反应。
③非惰性电极：用铁、锌、铜、银等还原性较强的材料制做的电极又叫做活性电极，它们做电解池的阳极时，先于其他物质发生氧化反应。
惰性阳极上：S2－＞I－＞Br－＞Cl－＞OH－＞SO42－（NO3－）＞F－（与阴离子还原性一致）；阴极上：Ag＋＞Hg2＋＞Fe3+＞Cu2＋＞(H＋)＞Pb2+＞Sn2＋＞Fe2+＞Zn2+＞（H＋）＞Al3＋＞Mg2+＞Na＋（与阳离子的氧化性强弱一致）
说明：由于H＋离子放电产生的H2不能很快地离去，增大了电极与溶液之间的电阻等原因，使H ＋的放电顺序发生变化。还应注意：在离子浓度相差十分悬殊的情况下，浓度大的离子可能先放电，如：电解饱和ZnSO4溶液时，阴极上的主要产物是锌
5. 电解质导电的实质
电解质溶液（或熔融态离子化合物）的导电过程，就是电解质溶液（或熔融态离子化合物）的电解过程。
6．电解池阴、阳极的判断方法：
（1）根据电极与电源两极相连的顺序判断。与电源正极相连的一极为电解池的阳极，与电源负极相连的一极为电解池的阴极。
（2）根据电解质溶液里离子流动的方向判断。在电解质溶液里阳离子移向阴极，阴离子移向阳极。
（3）根据电解时两极发生的现象判断。在电解池中阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应，两极可观察到不同的现象，根据发生的现象可判断出阴、阳两极。
7. 分析电解反应的一般方法步骤为：
a.应先根据外接电源正确判断出阴阳极
b.再看电极材料，若金属做阳极（除Au、Pt外），电极本身会发生氧化反应
c.最后看电解质溶液中存在的离子，分析电解质水溶液的组成，找全离子并分为阴、阳两组；
d.分别对阴、阳离子排出放电顺序，写出两极上的电极反应式；
e.合并两个电极反应式得出电解反应的总化学方程式或离子方程式。
8．电解后整个溶液的PH值变化由总反应及溶液浓度的变化来决定，可分为以下几种情况：
若消耗H+或生成OH－，溶液的pH值增大；
若消耗OH－或生成H+，溶液的pH值减小。
若电解水，PH值的变化由原溶液的PH值来决定。
电解后电极附近溶液的pH值变化：．
由于离子迁移速率赶不上反应速率，所以判断电极周围溶液PH值的变化（指示剂的变色）应看电极反应，而不是看离子的迁移。
若阳极周围生成O2，则消耗OH－，PH值减小；
若阴极周围生成H2，则消耗H+，PH值增大。
9．几种典型电解质溶液的电解
类型电极反应特点实例电解对象
电解质
浓度
溶液
pH值
使电解
质溶液
复原
电解
水型
阴：2H++2e－＝H2↑↓
阳：4OH－–4e－＝2H2O+O2↑
NaOH
H2SO4
Na2SO4
水增大
增大
减小
不变
加H2O
电解溶
质型
电解质电离出的阴阳离子分
别在两极上放电
HCl
CuCl2
电解质
电解质
减小
不考虑
增大
加HCl
加CuCl2
放H2
生碱型
阴：H2O放H2生碱
阳：电解质阴离子放电
NaCl
电解质
和水
生成新
电解质
增大加HCl
放O2
生酸型
阴：电解质阳离子放电
阳：H2O放O2生酸
CuSO4
AgNO3
电解质和
水
生成新
电解质
减小
加CuO
加Ag2O
电解原理的应用
1. 铜的电解精炼
（1）电解法精炼铜的装置（如图）
（2）电解法精炼铜的化学原理
阳极（粗铜）：Cu－2e－=Cu2＋Zn－2e－=Zn2＋Fe－2e－=Fe2＋Ni－2e－=Ni2＋
阴极（纯铜）：Cu2＋＋2e－=Cu
说明：
①以铜为材料做的电极属于活性电极。在一般的电解条件下，活性阳极先于电解质溶液中的成
分发生氧化反应。
②粗铜中往往含有锌、铁、镍、银、金等多种杂质，当含杂质的铜在阳极不断溶解时，位于金
属活动性顺序铜以前的金属杂质如Zn、Fe、Ni等，也会同时失去电子，
但是它们的阳离子比铜离子难以还原，所以它们并不在阴极获得电子析出，而只是留在电
解液里。而位于金属活动性顺序铜之后的银、金等杂质，因为给出电子的能力比铜弱，难以在
阳极失去电子变成阳离子溶解下来，当阳极上的铜失去电子变成离子溶解之后，它们以金属单
质的形式沉积在电解槽底，形成阳极泥（阳极泥可作为提炼金、银等贵重金属的原料）
③电解过程中，电解质溶液成分和浓度发生改变。
④用电解精炼法所得到的铜叫做电解铜，它的纯度可达到99.95%～99.98%。
2. 电镀
（1）电镀的涵义
电镀是应用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的过程。
（2）电镀的目的
电镀的目的主要是使金属增强抗腐蚀能力、增加美观和表面硬度。
（3）电镀的原理
电镀的原理与电解精炼铜的原理是一致的。电镀时，一般都是用含有镀层金属离子的电解质配
成电镀液；把待镀金属制品浸入电镀液中与直流电源的负极相连，作为阴极；用镀层金属作为
阳极，与直流电源正极相连。通入低压直流电，阳极金属溶解在溶液中成为阳离子，移向阴极，
这些离子在阴极获得电子被还原成金属，覆盖在需要电镀的金属制品上。
⑷电镀过程中，电解质溶液成分和浓度不发生改变。
3. 氯碱工业
（1）电解饱和食盐水反应原理
用惰性材料作阳极，电解食盐的饱和溶液，生成Cl2、H2和NaOH。
阳极：2Cl－－2e－=Cl2↑（放电顺序：Cl－>OH－）
阴极：2H＋＋2e－=H2↑（放电顺序：H＋>Na＋）
在上述反应中，由于H+在阴极上得到电子而生成H2，破坏了附近的水的电离平衡，促进了
水继续电离，结果阴极区溶液里OH－的浓度增大而呈现碱性。
（2）离子交换膜法制烧碱
①离子交换膜电解槽的组成
由阳极（金属钛网）、阴极（碳钢网）、离子交换膜、电解槽框和导电铜棒等组成，每台电解槽由若干个单元槽串联或并联组成。下图表示一个单元槽的示意图。
②阳离子交换膜的作用
将电解槽隔成阴极室和阳极室，它只允许阳离子（Na＋）通过，而阻止阴离子（Cl－、OH －）和气体通过。这样既能防止阴极产生的H
2
和阳极产生的Cl2相混合而引起爆炸，又能避免Cl2和NaOH作用生成NaClO而影响烧碱的质量。
（3）离子交换膜法电解制烧碱的主要生产流程（如下图）
（4）食盐的精制
粗盐的成分:粗盐中的主要成分是NaCl，此外还含有泥沙、Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋、
SO42－杂质。这样的粗盐不符合电解要求，因此必须经过精制。
②杂质的危害：Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋等金属离子在碱性环境中会生成沉淀，损坏离子交换膜；此外，杂质的存在会使得到的产品不纯。
③除杂质的过程：
注意：
①除杂质时所加试剂的顺序要求是：a、Na2CO3必须在BaCl2之后；b、加入盐酸在过滤之后。试剂加入顺序有多种选择，如：a、BaCl2、NaOH、Na2CO3、过滤、HCl；b、BaCl2、Na2CO3、NaOH、过滤、HCl；c、NaOH、BaCl2、Na2CO3、过滤、HCl。
例（09宁夏）请回答氯碱工业中的如下问题：
（1）氯气、烧碱是电解食盐水时按照固定的比率k（质量比）生成的k= （要求计算表达式和结果）；
（2）原料粗盐中常含有泥沙和Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO2
4
等杂质，供电解使用。精制时，粗盐溶于水过滤后，还要加入的试剂分别为①Na2酸）、③BaCl2，这3种试剂添加的合理顺序
是。
（3）氯碱工业是高耗能产业，一种将电解池与燃料电池相组合的新能30％以上。在这种工艺设计中，相关物料的传输与转化关系如下图所示，未标出，所用的离子膜都只允许阳离子通过。
①图中X、Y分别是、（填化学式），分析比较图示中分数a％与b％的大小
②分别写燃烧电池B中正极、负极上发生的电极反应
正极：；负极；
③这样设计的主要节（电）能之处在于（写出2处）。
4电解冶炼活泼金属
充电电池
例1．（2008广东卷）LiFePO4电池具有稳定性高、安全、对环境友好等优点，可用于电动汽车。电池反应为：
LiFePO4+Li放电
充电
LiFePO4，电池的正极材料是LiFePO4，负极材料是石墨，含Li+导电固体为电解质。下列有关LiFePO4电池说法正确的是
A．可加入硫酸以提高电解质的导电性B．放电时电池内部Li向负极移动.
C．充电过程中，电池正极材料的质量减少D．放电时电池正极反应为：FePO4+Li++e-=LiFePO4例2．（2007天津理综）天津是我国研发和生产锂离子电池的重要基地。锂离子电池正极材料是含锂的二氧化钴（LiCoO2），充电时LiCoO2中Li被氧化，Li＋迁移并以原子形式嵌入电池负极材料碳（C6）中，以LiC6表示。电池反应为LiCoO2 + C6放电
充电
CoO2 + LiC6，下列说法正确的是A．充电时，电池的负极反应为LiC6－e－== Li + C6
B．放电时，电池的正极反应为CoO2 + Li＋+ e－== LiCoO2，
C．羧酸、醇等含活泼氢的有机物可用作锂离子电池的电解质
D．锂离子电池的比能量（单位质量释放的能量）低
例3．（2007广东化学）三氧化二镍（Ni2O3）可用于制造高能电池，其电解法制备过程如下：用NaOH调NiCl2溶液pH至7.5，加放适量硫酸钠后进行电解。电解过程中产生的Cl2在弱碱性条件下生成ClO－，把二价镍氧化为三价镍。以下说法正确的是
A．可用铁作阳极材料B．电解过程中阳极附近溶液的pH升高
C．阳极反应方程式为：2Cl－－2e－＝Cl2
D．1mol二价镍全部转化为三价镍时，外电路中通过了1mol电子。
有关电解原理的计算
例1 （2008年全国Ⅰ卷）电解100mL含c（H+）＝0.30mol/L的下列溶液，当电路中通过0.04mol 电子时，理论上析出金属质量最大的是A．0.10mol/LAg+ B．0.02mol/L Zn2+ C．0.20mol/L Cu2+ D．0.20mol/L Pb2+
例2 （09年全国理综卷I·28）
（15分）下图所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放100g5.00%的NaOH溶液、足量的CuSO4溶液和100g10.00%的K2SO4溶液，电极均为石墨电极。
（1）接通电源，经过一段时间后，测得丙中K2SO4浓度为10.47%，乙中c电极质量增加。据此回答问题：
①电源的N端为极；
②电极b上发生的电极反应为；
③列式计算电极b上生成的气体在标准状况下的体积：；
④电极c的质量变化是g；
⑤电解前后个溶液的酸、碱性大小是否发生变化，简述其原因：
甲溶液；
乙溶液；
丙溶液；
（2）如果电解过程中铜全部析出，此时电解能否继续进行，为什么？
。
一轮复习_电解池教案
电解原理及其应用 【复习目标】 知识技能目标 (1) 理解电解的原理，记住常见离子的放电次序，初步掌握一般电解反应产物的判断方法。 (2) 能正确判断电解池的阴阳极，能正确书写电极反应和电解总反应方程式 (3) 能正确分析充电电池 (4) 使学生了解铜的电解精炼和电镀铜的原理。 (5) 了解氯碱工业反应原理：正确书写电极反应方程式和电解的总化学方程式。 能力方法目标 培养发现问题、解决问题能力，体验大胆猜测。 电解原理 1. 电解的概念 使电流通过电解质溶液（熔融态离子化合物）而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程叫做电解。 注意：①电流必须是直流而不是交流。②电能转化为化学能。③强有力氧化还原反应手段 2. 电解池的概念 借助于电流引起氧化还原反应的装置，也就是把电能转变为化学能的装置叫做电解池或电解槽。 3. 构成电解池的条件 （1）直流电源。 （2）两个电极：阳极发生氧化反应，与电源的正极相连； 阴极发生还原反应，与电源的负极相连。 （3）电解质溶液或熔融态离子化合物。 4. 放电次序 ①放电：阳离子得到电子或阴离子失去电子而使离子所带电荷数目降低的过程。 ②惰性电极：用石墨、金、铂等还原性很弱的材料制做的电极，理由是它们在一般的通电条件下不发生化学反应。 ③非惰性电极：用铁、锌、铜、银等还原性较强的材料制做的电极又叫做活性电极，它们做电解池的阳极时，先于其他物质发生氧化反应。 惰性阳极上：S2－＞I－＞Br－＞Cl－＞OH－＞SO42－（NO3－）＞F－（与阴离子还原性一致）；阴极上：Ag＋＞Hg2＋＞Fe3+＞Cu2＋＞(H＋)＞Pb2+＞Sn2＋＞Fe2+＞Zn2+＞（H＋）＞Al3＋＞Mg2+＞Na＋（与阳离子的氧化性强弱一致） 说明：由于H＋离子放电产生的H2不能很快地离去，增大了电极与溶液之间的电阻等原因，使H ＋的放电顺序发生变化。还应注意：在离子浓度相差十分悬殊的情况下，浓度大的离子可能先放电，如：电解饱和ZnSO4溶液时，阴极上的主要产物是锌 5. 电解质导电的实质 电解质溶液（或熔融态离子化合物）的导电过程，就是电解质溶液（或熔融态离子化合物）的电解过程。 6．电解池阴、阳极的判断方法： （1）根据电极与电源两极相连的顺序判断。与电源正极相连的一极为电解池的阳极，与电源负极相连的一极为电解池的阴极。 （2）根据电解质溶液里离子流动的方向判断。在电解质溶液里阳离子移向阴极，阴离子移向阳极。 （3）根据电解时两极发生的现象判断。在电解池中阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应，两极可观察到不同的现象，根据发生的现象可判断出阴、阳两极。 7. 分析电解反应的一般方法步骤为： a.应先根据外接电源正确判断出阴阳极 b.再看电极材料，若金属做阳极（除Au、Pt外），电极本身会发生氧化反应 c.最后看电解质溶液中存在的离子，分析电解质水溶液的组成，找全离子并分为阴、阳两组； d.分别对阴、阳离子排出放电顺序，写出两极上的电极反应式； e.合并两个电极反应式得出电解反应的总化学方程式或离子方程式。 8．电解后整个溶液的PH值变化由总反应及溶液浓度的变化来决定，可分为以下几种情况： 若消耗H+或生成OH－，溶液的pH值增大； 若消耗OH－或生成H+，溶液的pH值减小。 若电解水，PH值的变化由原溶液的PH值来决定。 电解后电极附近溶液的pH值变化：． 由于离子迁移速率赶不上反应速率，所以判断电极周围溶液PH值的变化（指示剂的变色）应看电极反应，而不是看离子的迁移。 若阳极周围生成O2，则消耗OH－，PH值减小； 若阴极周围生成H2，则消耗H+，PH值增大。
电解池基本知识点
电解池知识总结 1、定义：借助外加电流引起的（非自发的）氧化还原反应，把电能转化为化学能的装置。 2.原电池和电解池的比较:
3、电解反应中反应物的判断——放电顺序 ⑴阴极A. 阴极材料（金属或石墨）总是受到保护。 B. 阳离子得电子顺序—金属活动顺序表的反表：（阳离子放电顺序与 浓度有关，并不绝对） 3+ 2+ 2+ 2+ 2+ 3+ < Zn 2+ < Fe 2+ < Sn 2+ < Pb 2+ < (H < Hg2+ < Ag ⑵阳极A.阳极材料是惰性电极（C、Pt、Au、Ti等）时： 阴离子失电子：S2「＞I「＞Br「＞Cl「＞0H「＞NOT等含氧酸根离子＞F 【说明】：若阳极是活泼电极时：电极本身被氧化，溶液中的离子不放电。 4、电解反应方程式的书写步骤： ①分析电解质溶液中存在的离子； ②看阳极电极材料，确定阳极参加反应的物质。若阳极材料为活性电极，贝y电极材料本身放电。若阳极材料为惰性电极，则阳极是溶液中的阴离子按照放电顺序进行放电 ③确定电极、写出电极反应式； ④写出电解方程式。如：（阳极材料为惰性电极材料） ⑴电解NaCI溶液（放氢生碱型）： 2NaCI+2HO电解=H f +CI2 f +2NaOH溶质、溶剂均发生电解反应，pH增大。 ⑵电解CuSO溶液（放氧生酸型）： 2CuSO+ 2H 2O电解=2Cu + O z f + 2H2SO溶质、溶齐吐匀发生电解反应，pH减小 ⑶电解CuCl2溶液（电解电解质本身） K+ CuCb电解=Cu+ CI2 f 电解盐酸：2HCI电解=H2? + Cl 2?溶剂不变，实际上是电解溶质，pH增大。 ⑷电解稀HSQ、NaOH溶液、NaSO溶液（电解水型）： 2H b C电解=2H2 ? + O 2 ?，溶质不变，实际上是电解水，pH分别减小、增大、不变。 酸、碱、盐的加入增加了溶液导电性, 从而加快电解速率（不是起催化作用）。 ⑸若阳极材料为活性电极如 用铜电极电解NaSO溶液:Cu +2HQ电矍Cu（OH）2 + H ? （注意：不是电解水。） 5、电镀（电解精炼铜） （1）定义：利用电解原理在某些金属表面镀上已薄层其他金属或合金的方法。其实质是一种特殊情况下的电解。 （2）构成： 阴极: 待镀金属制品阳极：镀层金属电镀液：含镀层金属离子的 电解质溶液 如：在铁制品表面电镀铜： 阳极：Cu －2e == Cu 2+ 2+ － 阴极：Cu2+ + 2e == Cu 电解精炼铜的结果：阳极上粗铜逐渐溶解，杂质Ag、Pt 等沉积在电解槽的底部，形成阳极泥，阴极上纯铜逐渐析出。电解质溶液浓度在电解后减少。 《电化学》导学案 2011-10-10 班级姓名. 【复习目标】1.了解原电池、电解池的构成及工作原理； 2.掌握原电池、电解池的电极反应式的书写及电池总反应、电解总反应方程式的书写； 3.了解常见化学电源的种类及其工作原理，了解电解原理的重要应用。 4.理解金属电化腐蚀的原因及常见的防腐措施。 【考点分析】 一、本部分的命题热点： 1.原电池电极反应式多以新型电池为背景进行考查。 2.原电池作为电解池的外接电源将原电池和电解池的知识整合在一起进行考查。 3.电解池电极反应式的书写、电极附近溶液酸碱性的变化、电极上得失电子守恒关系及电极产物的判断和计算。 4.以金属的腐蚀与防护为素材考查原电池原理。 二、近几年高考中的出现频率： 【知识要点梳理】 一、原电池与电解池的比较（完成下表） 原电池与电解池的比较（续表） 二、电极反应规律与离子放电顺序： 1、电极反应规律：(1)阴极： 电子， 反应 ①(一般)电极本身不参加反应 ②一定是电解质溶液中 离子“争”得电子 (2)阳极： 电子， 反应，①若为金属(非惰性，Au 、Pt 除外)电极， 失电子 ②若为惰性电极，电解质溶液中 离子“争”失电子 2、离子放电顺序：离子的放电顺序主要取决于离子的本性，还与离子的浓度、溶液的酸碱性有关。 (1)阳离子放电顺序： 上述顺序基本上与金属活动顺序一致， 即越活泼的金属，其阳离子越 结合电子，但 Fe 3+ 氧化 性较强，排在 之前。 (2)阴离子放电顺序： 若是活泼金属作阳极，因金属失电子能力强，阳极反应则是电极材料本身失电子被氧化，而不是阴离子放电。 写出下列离子在阴、阳两极放电的电极反应式：Ag +、 Cu 2+、H +、OH -、Cl - 三.电解类型 【思路点拨】 分析电解问题的基本思路 1、通电前：电解质溶液中含有哪些阴、阳离子(包括水电离出的H +和OH -)。 2、通电时：阴离子移向阳极，阳离子移向阴极，结合放电顺序分析谁优先放电。 3、写电极反应式，并结合题目要求分析电解结果，如两极现象、水的电离平衡移动、离子浓度的变化、pH 变化等。 【典型例题】 【例题1】PH ＝a 的某电解质溶液中，插入两支惰性电极通直流电一段时间后，溶液的pH>a ，则该电解质可能是( ) A 、NaOH B 、H 2SO 4 C 、AgNO 3 D 、Na 2SO 4 【例题2】用惰性电极电解下列溶液，一段时间后，再加入一定质量的另一物质（中括号内），溶液能与原来溶液完全一样的是（ ） A ． B ． C ． D ． 【例题3】用惰性电极实现电解，下列说法正确的是 ( ) A.电解稀硫酸溶液，实质上是电解水，故溶液p H 不变 B.电解稀氢氧化钠溶液，要消耗OH － ，故溶液pH 减小 C.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1:2 (水溶液中只 考虑此部分) (浓度很大 时排在H +前) (只在熔化 状态下放电) ----F CO SO NO 23243][42CuSO CuCl ][NaOH NaOH ][HCl NaCl ])([24OH Cu CuSO 第三节电解池教案（第一课时） （2）电解质； （3）构成闭合回路 ［学生活动］让学生独立书写电解CuCl2溶液的化学反应方程式。（能够请1—2名学生到黑板上书写，然后讲评） ［板书］ CuCl 2Cu＋Cl 2 ↑ ［过渡］下面我们再分析电解池的两个电极。 ［板书］3、电解池的两极 ［讲］电解池的两极是由与之相连的电源电极的极性决定的。 ［板书］阴极：与电源负极相连的电极。（发生还原反应）阳极：与电源正极相连的电极。（发生氧化反应） ［设疑］电解质溶液是如何将电路沟通的呢？ ［板书］4、电解池中的电子的移动方向 ［学生活动］请学生讨论、总结并回答上面提出的问题。 ［板书］电源负极→电解池阴极→电解液中的阳离子（被还原）电解池中阴离子（被氧化）→电解池阳极→电源正极 ［讲］由上面分析可知：电解质溶液的导电过程必须有阴阳离子的参与，如果溶液中的离子不参加反应，电路就不能沟通，所以电解质溶液的导电过程就是电解质溶液的电解过程。 ［板书］5、电解的本质：电解质溶液的导电过程就是电解质溶液的电解过程 ［问］从上已知CuCl2溶液中存有的离子有：Cu２＋、Cl－、OH－、H＋为什么电解时，只有Cu２＋和Cl－放电？这要涉及到离子的放电顺序问题。［板书］6、离子的放电顺序 ［讲］因为各种离子得失电子的水平不同，所以，电解时离子放电难易也不同。 ［板书］阳离子：Ag+＞Hg2+＞H+＞Cu2+＞Fe2+＞Zn2+＞H+＞Al3+＞Na+＞K+ 阴离子：S2-＞I-＞Br-＞Cl-＞OH－＞含氧酸根 ［讲］电解电解质溶液时，在阴阳两极上首先发生放电反应的离子分别是溶液里最容易放电的阳离子和最容易放电的阴离子。 ［讲］我们还要注意的是要先看电极材料，是惰性电极还是活性电极，若阳极材料为活性电极(Fe、Cu)等金属，则阳极反应为电极材料失去电子，变成离子进入溶液；若为惰性电极材料，则根据阳离子的放电顺序，依据阳氧阴还的规律来书写电极反应式 ［板书］7、电极产物的判断 (1) 阳极放电顺序：活泼阳极(金属)>无氧酸根离子>OH―>含氧酸根离子>F― 原电池和电解池知识点 二.原电池正负极的判断： ⑴根据电极材料判断：活泼性较强的金属为负极，活泼性较弱的或者非金属为正极。 ⑵根据电子或者电流的流动方向：电子流向：负极T正极。电流方向：正极T负极。 ⑶根据电极变化判断：氧化反应T负极；还原反应T正极。 ⑷根据现象判断：电极溶解T负极；电极重量增加或者有气泡生成T正极。 ⑸根据电解液内离子移动的方向判断：阴离子T移向负极；氧离子T移向正极。 三?电极反应式的书写： *注意点： 1. 弱电解质、气体、难溶物不拆分，其余以离子符号表示； 2. 注意电解质溶液对正负极的影响； 3. 遵守电荷守恒、原子守恒，通过添加口、OH、H2O来配平 1. 负极：⑴负极材料本身被氧化： ①如果负极金属生成的阳离子与电解液成分不反应，则为最简单的：M-n e-=M+ 女口：Zn-2 e =Zn ②如果阳离子与电解液成分反应，则参与反应的部分要写入电极反应式中： 如铅蓄电池，Pb+SG f--2e =PbSO ⑵负极材料本身不反应：要将失电子的部分和电解液都写入电极反应式， 如燃料电池CH-02（C作电极）电解液为KOH负极：CH+10OH-8 e-=C032-+7H2O 2. 正极：⑴当负极材料能自发的与电解液反应时，正极则是电解质溶液中的微粒的反应，H2SQ 电解质，如2H++2e=H2 CuSO4 电解质：Cu2++2e= Cu ⑵当负极材料不与电解质溶液自发反应时，正极则是电解质中的O反正还原反应 ①当电解液为中性或者碱性时，HbO参加反应，且产物必为OH, 如氢氧燃料电池（KOH电解质）Q+2H2O+4e=4OH ②当电解液为酸性时，川参加反应，产物为H2O 如氢氧燃料电池（KOH电解质）O2+4Q+4e=2HO 四?常见的原电池 1. 银锌电池：（负极一Zn、正极--Ag 2O电解液NaOH ）负极：Zn+2OH-e== Zn（OH）2 （氧化反应）正极:Ag2O + H2O + 2e -== 2Ag + 2 OH -（还原反应） 化学方程式Zn + Ag 2O + H 2。== Zn（OH）2 + 2Ag 2. 铝 痊气-海水（负极--铝、正极--石墨、铂网等能导电的惰性材料、电解液--海水） 负极：4A1 - 12e_ ==4AI3+（氧化反应） 电解池的串联问题 一．电解池的串联问题 1．如下图所示，其中甲池的总反应式为2CH3OH+3O2+4KOH===2K2CO3+6H2O。下列说法正确的是（） A．甲池是电能转化为化学能的装置，乙、丙池是化学能转化为电能的装置 B．甲池通入CH3OH的电极反应式为CH3OH－6e－+2H2O===CO2－3+8H+ C．反应一段时间后，向乙池中加入一定量Cu(OH)2固体能使CuSO4溶液恢复原浓度 D．甲池中消耗280 mL(标准状况)O2，此时丙池中理论上最多产生1.45 g固体 【解析】甲池为原电池，作为电源，电解乙池丙池两个电解池，A错误；通入CH3OH的一极为负极，负 电解极反应：CH3OH－6e－+8OH－===CO2－3+6H2O，B错误；应加入CuO或CuCO3，C错误；丙池中发生反应：MgCl2+2H2O===== Mg(OH)2↓+Cl2↑+H2↑，消耗0.0125mol O2，转移0.05mol电子，生成0.025mol Mg(OH)2，其质量为1.45g， D正确。 【答案】D 2．下图装置闭合电键K时，电流计A的指针将发生偏转。试回答： （1）丙池是__________(填“原电池”或“电解池”)，甲中a电极的名称是__________(填“正极”或“负极”)，丙中c电极的名称是__________(填“阳极”或“阴极”)。 （2）乙中Cu极的电极反应是______________________________，若电路中有0.02 mol电子通过，则 甲中a电极溶解的质量为__________g。 （3）闭合电键K一段时间后，丙池中生成两种气体和一种碱，则丙池中发生的总化学方程式是 _______________________________________________________ 电解原理 [重点难点] 1．理解电解的基本概念和原理。 2．了解铜的电解精炼、电镀铜。 3．会写电极反应式、电解方程式，掌握围绕电解的计算。 [知识点讲解] ［基础知识导引］ 1．电解 电解CuCl2 使电流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。如用惰性电极电解CuCl2溶液时，电极反应式：阳极2Cl——2e—=Cl2↑（氧化反应） 阴极Cu2++2e—=Cu（还原反应） 电解方程式为：CuCl2Cu+Cl2↑ 2．电解池 把电能转变为化学能的装置叫做电解池或电解槽。 电解池与直流电源的连接 其中跟直流电源或原电池的负极相连的电极是电解池的阴极；跟直流电源或原电池的正极相连的电极是电解池的阳极。 3．铜的电解精炼和电镀铜 ⑴铜的精炼 以粗铜做阳极，精铜做阴极，硫酸铜（加入一定量的硫酸）做电解液，如图： 电解精炼铜原理 两极反应式如下： 阳极Cu—2e—＝Cu2+ 阴极Cu2++2e—=Cu ⑵电镀铜 电镀铜和精炼铜的原理是一致的，但阴、阳两极材料略有差别： 1、精炼铜时，粗铜板作阳极，纯铜片作阴极，用CuSO4溶液(加入一定量的硫酸)作电解液。 2、电镀铜时，镀层金属(铜片)作阳极，待镀件(铁片)作阴极，用含有镀层金属离子的电解质(CuSO4)配成电镀液。 镀铜 ［重点难点点拨］ 一、电解原理 1．电解质溶液的导电 我们知道，金属导电时，是金属内部的自由电子发生的定向移动，而电解质溶液的导电与金属导电不同。 通电前电解质溶液中阴、阳离子在溶液中自由地移动；通电后在电场的作用下，这些自由移动的离子改作定向移动，带负电荷的阴离子由于静电作用向阳极移动，带正电荷的阳离子则向阴极移动，并在两极上发生氧化还原反应。我们把：借助于电流引起氧化还原反应的装置，也就是把电能转化为化学能的装置叫电解池。 电解池中与直流电源负极相连的电极叫阴极，与直流电源正极相连的电极叫阳极。 物质能否导电是由其内部能否形成定向移动的自由电荷所决定的，对金属就是自由电子，而对电解质溶液就是自由移动的阴阳离子。 2．电解 （1）概念： 使电流流过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程叫电解。 （2）电子流动的方向： 安徽省安庆市第九中学高二化学《化学反应的热效应》知识点总结新 人教版选修4 一、电解原理 1、电解池：把电能转化为化学能的装置也叫电解槽 2、电解：电流(外加直流电)通过电解质溶液而在阴阳两极引起氧化还原反应(被动的不是自发的)的过程 3、放电：当离子到达电极时，失去或获得电子，发生氧化还原反应的过程 4、电子流向： （电源）负极—（电解池）阴极—（离子定向运动）电解质溶液—（电解池）阳极—（电源）正极 5、电极名称及反应： 阳极：与直流电源的正极相连的电极，发生氧化反应 阴极：与直流电源的负极相连的电极，发生还原反应 6、电解CuCl2溶液的电极反应： 阳极： 2Cl- -2e-=Cl2 (氧化) 阴极： Cu2++2e-=Cu(还原) 总反应式： CuCl2 =Cu+Cl2↑ 7、电解本质：电解质溶液的导电过程，就是电解质溶液的电解过程 ☆规律总结：电解反应离子方程式书写： 放电顺序： 阳离子放电顺序 Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+（指酸电离的)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+ 阴离子的放电顺序 是惰性电极时：S2->I->Br->Cl->O H->NO3->SO42-(等含氧酸根离子)>F-(SO32-/MnO4->OH-) 是活性电极时：电极本身溶解放电 注意先要看电极材料，是惰性电极还是活性电极，若阳极材料为活性电极（Fe、Cu)等金属，则阳极反应为电极材料失去电子，变成离子进入溶液；若为惰性材料，则根据阴阳离子的放电顺序，依据阳氧阴还的规律来书写电极反应式。 电解质水溶液点解产物的规律 类型电极反应特点实例电解对象电解质浓度 pH 电解质溶液 复原 分解电解质型 电解质电离出的阴 阳离子分别在两极放 电 HCl 电解质减小增大HCl CuCl2--- CuCl2 放H2生成碱型阴极：水放H2生碱 阳极：电解质阴离子放 电 NaCl 电解质和水生成新电解 质 增大 H Cl 放氧生酸型阴极：电解质阳离子放 电 阳极：水放O2生酸CuSO4 电解质和水生成新电解 质减小氧化铜 一、电解原理 1、电解原理：CuCl 2 ＝Cu2+＋2Cl－ 阴极：Cu2+＋2e－=Cu （还原反应） 阳极：2Cl－-2e－=Cl 2 ↑（氧化反应） 2、基本概念 (1) 使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极上引起氧化还原反应的过程叫做电解。 (2) 把电能转变为化学能的装置叫做电解池或电解槽。 (3) 当离子到达电极时，失去或获得电子，发生氧化还原反应的过程 CuCl 2Cu＋Cl 2 ↑ ２、电解池的两极 阴极：与电源负极相连的电极。（发生还原反应） 阳极：与电源正极相连的电极。（发生氧化反应） ３、电解池中的电子的移动方向 电源负极→电解池阴极→电解液中的阳离子（被还原）电解池中阴离子（被氧化）→电解池阳极→电源正极 4、电解的本质：电解质溶液的导电过程就是电解质溶液的电解过程 5、离子的放电顺序 阳离子：Ag+＞Hg2+＞Cu2+＞Fe2+＞Zn2+＞H+＞Al3+＞Na+＞K+ 阴离子：S2-＞I-＞Br-＞Cl-＞OH－＞含氧酸根 6、电极产物的判断 (1) 阳极放电顺序：活泼阳极(金属)>无氧酸根离子>OH―>含氧酸根离子>F― (2) 阴极放电：溶液中的阳离子放电 7、电极反应式的书写：列物质，标得失；选离子，配电荷；配个数，巧用水；两式加，验总式。 8、电解规律 (1) 电解质分解型：无氧酸、不活泼金属的无氧酸盐溶液的电解，水不参加反应 (2) 电解水型：强碱、活泼金属的含氧酸、含氧酸等溶液的电解，只有水参加 (3) 放氢生碱型：电解活泼金属的无氧酸盐时，电解质的阴离子和水电离的H＋放电，溶质和水都参加反应，pH增大 (4) 放氧生酸型：电解不活泼金属的含氧酸盐时，电解质电离的阳离子和水电离的OH―离子放电，溶质和水都参加反应，pH减小。 1、电解含氧酸 电解池知识点总结 三．电解池 1、定义：借助外加电流引起的氧化还原反应，把电能转化为化学能的装置。2．原电池和电解池的比较： 装置原电池电解池 实例 原理 形成条件①电极：两种不同 的导体相连； ②电解质溶液：能 与电极反应。 ①电源； ②电极（惰性或活性 电极）； ③电解质（水溶液或 熔化态）。 反应类型自发的氧化还原 反应 非自发的氧化还原反 应 电极名称由电极本身性质 决定： 正极：材料性质较 不活泼的电极； 负极：材料性质较 由外电源决定： 阳极：连电源的正极； 阴极：连电源的负极； 活泼的电极。 电极反应负极：Zn-2e-=Zn2+ （氧化反应） 正极： 2H++2e-=H2↑（还 原反应） 阴极：Cu2+ +2e- = Cu （还原反应） 阳极：2Cl--2e-=Cl2↑ （氧化反应） 应用①抗金属的电化 腐蚀； ②实用电池。 ①电解食盐水（氯碱 工业）；②电镀（镀 铜）；③电冶（冶炼 Na、Mg、Al）；④精 炼（精铜）。 3、电解反应中反应物的判断——放电顺序 ⑴阴极A.阴极材料(金属或石墨)总是受到保护。 B.阳离子得电子顺序—金属活 动顺序表的反表：K+ ⑵阳极A.阳极材料是惰性电极(C、Pt、Au、Ti等)时：阴离子失电子：S2- ＞SO32—＞I- ＞Br- ＞Cl- ＞OH- ＞NO3- 等含氧酸根离 子＞F- 【说明】：若阳极是活泼电极时：电极本身被氧化，溶液中的离子不放电。 4、电解反应方程式的书写步骤： ①分析电解质溶液中存在的离子； ②看阳极电极材料，确定阳极参加反应的物质。若阳极材料为活性电极，则电极材料本身放电。若阳极材料为惰性电极，则阳极是溶液中的阴离子按照放电顺序进行放电③确定电极、写出电极反应式； ④写出电解方程式。 如：（阳极材料为惰性电极材料） ⑴电解NaCl溶液（放氢生碱型）： ====H2↑+Cl2↑+2NaOH，溶质、2NaCl+2H2O 电解 溶剂均发生电解反应，PH增大。 ⑵电解CuSO4溶液（放氧生酸型）： 第三节《电解池》教学设计--------第二课时 本节内容包括两大部分：一是电解原理，二是电解原理的应用。 电解原理和原电池原理都是电化学的重要基础理论。不同的是，原电池原理研究的是如何利用能够自发进行的氧化还原反应将化学能转化变为电能；而电解原理研究的是如何借助电能使不能自发进行的氧化还原反应能够发生，从而使电能转换成化学能。 课本将理论研究与实践探讨都放在了十分突出的地位，“电解池”是将理论与实际相联系的实体，通过“电解氯化铜溶液实验”引出电解原理，又在理解电解原理的基础上介绍相关化工生产方面的应用，如氯碱工业、电解精炼铜、电镀工业以及电冶金等。然而电解过程中的放电顺序和阴阳极电极反应式的书写每届学生掌握得不够好，因此在“电解氯化铜溶液实验”引出电解原理后，进行电解过程中的放电顺序和阴阳极电极反应式的书写的专项学习是十分必要的。 以帮助学生加深对氧化还原反应的认识，提高辨证思维能力。为更好的学习电解原理的应用奠定坚实的基础。 本节的教学重心是认识“电能如何转换成化学能”，为避免重心偏移，还要对以下知识点的深度予以适当控制。 对于电解过程中阴、阳两级上离子的放电顺序，只要求学生通过对实验现象的观察和分析有一个粗略的了解。具体来说，在阳极，几种阴离子的放电顺序可依据常例为：C l-〉OH-〉SO42-。若是金属单质作阳极，则除Pt、Au、Ti等少数金属以外，其他金属将优先于阴离 子在阳极放电。 在阴极，阳离子的放电顺序一般是：按金属活动性顺序，越不活泼金属，其阳离子越容易被还原。而铝以前的金属均不可能在水溶液中被还原。 要特别注意：不要把阴、阳离子在电极上的放电顺序绝对化。因为阴、阳离子在两极上的放电情况比较复杂，与离子性质、溶液浓度、电流密度和电极材料等都有关系。 本节课采用小组合作探究与讲授相结合的方式。 本节课学习重点：阴、阳离子的放电顺序，阴阳极的电极反应式本节课学习难点：阴、阳极的电极反应式 1、新课引入。播放学生朗读的“关于大埔的陶瓷”的微视频，在优美的音乐声中师生共同走进电解原理的进一步学习，复习“电解氯化铜溶液”的实验现象和产生现象的原因。 通过这种方式可以将前面学习的电解池原理与本课将要学习的阴阳离子放电顺序、阴阳极电极反应式的书写自然地结合在一起，有利于激发学生的求知欲。 2、教学新授。阴阳极电极反应式的书写是本节课的重点和难点，充分发挥学生的积极性和主动性，联系已学知识氧化还原反应和金属活动性顺序，设置问题，分组合作探究归纳总结阴阳离子的放电顺序，重点强调若是金属单质作阳极除Pt、Au、Ti等少数金属以外，其他金属将优先于阴离子在阳极放电。 阴、阳极电极反应式的书写，在师生共同合作探究的基础上，分 三．电解池 1、定义：借助外加电流引起的氧化还原反应，把电能转化为化学能的装置。 装置原电池电解池 实例 原理 形成条件①电极：两种不同的导体相连； ②电解质溶液：能与电极反应。 ①电源； ②电极（惰性或活性电极）； ③电解质（水溶液或熔化态）。 反应类型自发的氧化还原反应非自发的氧化还原反应 电极名称由电极本身性质决定： 正极：材料性质较不活泼的电极； 负极：材料性质较活泼的电极。 由外电源决定： 阳极：连电源的正极； 阴极：连电源的负极； 电极反应负极：Zn-2e-=Zn2+（氧化反应） 正极：2H++2e-=H2↑（还原反应） 阴极：Cu2+ +2e- = Cu （还原反应） 阳极：2Cl--2e-=Cl2↑ （氧化反应） 应用①抗金属的电化腐蚀； ②实用电池。 ①电解食盐水（氯碱工业）；②电镀（镀 铜）；③电冶（冶炼Na、Mg、Al）；④精 炼（精铜）。 ⑴阴极A.阴极材料(金属或石墨)总是受到保护。 B.阳离子得电子顺序—金属活动顺序表的反表：K+ ①分析电解质溶液中存在的离子； ②看阳极电极材料，确定阳极参加反应的物质。若阳极材料为活性电极，则电极材料本身放电。若阳极材料为惰性电极，则阳极是溶液中的阴离子按照放电顺序进行放电③确定电极、写出电极反应式； ④写出电解方程式。 如：（阳极材料为惰性电极材料） ⑴电解NaCl溶液（放氢生碱型）： 2NaCl+2H2O 电解 ====H2↑+Cl2↑+2NaOH，溶质、溶剂均发生电解反应，PH增大。 ⑵电解CuSO4溶液（放氧生酸型）： 2CuSO4 + 2H2O 电解 ====2Cu + O2↑+ 2H2SO4溶质、溶剂均发生电解反应， PH减小。 ⑶电解CuCl2溶液（电解电解质本身）： CuCl2电解 ==== Cu＋Cl2↑ 电解盐酸： 2HCl 电解 ==== H2↑＋Cl2↑溶剂不变，实际上是电解溶质，PH增大。 ⑷电解稀H2SO4、NaOH溶液、Na2SO4溶液（电解水型）： 2H2O 电解 ==== 2H2↑ + O2↑，溶质不变，实际上是电解水，PH分别减小、增大、不变。酸、碱、盐的加入增加了溶液导电性,从而加快电解速率（不是起催化作用）。 ⑸电解熔融NaOH: 4NaOH 电解 ====4Na + O2↑ + H2O↑若阳极材料为活性电极如 用铜电极电解Na2SO4溶液: Cu +2H2O 电解 ==== Cu(OH)2 + H2↑ （注意：不是电解水。） 5、电镀（电解精炼铜） 1、定义：利用电解原理在某些金属表面镀上已薄层其他金属或合金的方法。其实质是一种特殊情况下的电解。 2、构成： 阴极:待镀金属制品阳极：镀层金属电镀液：含镀层金属离子的电解质溶液 如：在铁制品表面电镀铜： 阳极：Cu — 2e—== Cu2+ 阴极：Cu2+ + 2e—== Cu 第三节电解池 教学目的 1.了解电解池的工作原理，能写出电极反应和电池反应方程式。 2.使学生了解氯碱工业、电镀工业、电冶金工业的化学原理。 教学重点、难点：电解原理 实验准备:小烧杯、玻璃棒、碳棒、导线、电流表、直流电源。 ２５％的氯化铜溶液、碘化钾淀粉试纸、新铁钉、铜片、铜氨溶液（通过向１mol/L的硫酸铜溶液中边搅拌边加入浓氨水的方法制得）。 课时划分：两课时 教学方法：实验探究与启发讨论法 教学过程 第一课时 ［复习提问］在前面我们已经学习了原电池的知识，谁能举例说明原电池是怎样的能量转化装置？ ［学生讨论］学生讨论后回答：原电池是把化学能转变成电能的装置。 ［导入新课］电能如何才能转变成化学能呢？这就是本节课我们要共同探讨的问题。 ［板书］第三节电解池 一、电解原理 1、电解原理 ［设疑］我们已经知道，金属和电解质溶液都能导电，金属的导电过程是物理变化，电解质溶液的导电过程是否与金属的导电过程相同呢？ ［学生实验］学生以学习小组为单位完成［实验４—2］（将Ｕ型管改为小烧杯），并观察、记录实验现象。教师巡回指导。 ［学生总结］实验现象阴极：碳棒上逐渐覆盖了一层红色物质。 阳极：生成有刺激性气味、能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝的气体。 ［启发引导］请大家根据实验现象和氯化铜溶液的组成成分以及原有知识分析推断两极生成物的名称。 ［学生讨论］（略） ［学生总结］两极产物阴极——铜阳极——氯气 ［设疑］氯化铜溶液在电流的作用下为什么会生成Ｃu和Cl2呢？ ［讲述］CuCl2在水溶液中完全电离生成Cu2＋和Cl- ［板书］CuCl2 ＝Cu2＋＋2Cl－ ［讲述］通电前，Cu2＋和Cl－在溶液里自由运动；通电后，在电场的作用下，带负电的Cl 2+移向阴极，并得－移向阳极，并失去电子被氧化成氯原子，进而结合成Cl 2放出，带正电的Cu 到电子被还原成铜原子，覆盖在阴极上。 ［课件展示］播放课前制作的多媒体课件，模拟CuCl2溶液中Cu2＋和Cl－在通电前后的运动、变化情况。 ［板书］阴极：Cu2＋＋2e－=Cu （还原反应） 阳极：2Cl－-2e－=Cl 2↑（氧化反应） ［小结］电解质溶液在导电过程中有新物质产生，是化学变化。 ［板书］使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极上引起氧化还原反应的过程叫做电解。 把电能转变为化学能的装置叫做电解池或电解槽。 ［学生活动］让学生独立书写电解CuCl２溶液的化学反应方程式。（可以请１—３名学生到黑板上书写） ［板书］ CuCl2Cu＋Cl2↑ ［过渡］下面我们再分析电解池的两个电极。 ［板书］２、电解池的两极 ［讲述］电解池的两极是由与之相连的电源电极决定的。 ［板书］阴极：与电源负极相连的电极。（发生还原反应） 阳极：与电源正极相连的电极。（发生氧化反应） ［设疑］电解质溶液是如何将电路沟通的呢？ ［板书］３、电解池中的电子的移动方向 ［学生活动］请学生讨论、总结并回答上面提出的问题。 ［板书］电源负极→电解池阴极→电解液中的阳离子（被还原） 电解池中阴离子（被氧化）→电解池阳极→电源正极 ［讲述］由上面分析可知：电解质溶液的导电过程必须有阴阳离子的参与，如果溶液中的离子不参加反应，电路就不能沟通，所以电解质溶液的导电过程就是电解质溶液的电解过程。 ［引导］在上述分析过程中，我们始终回避了一个重要的问题——水的电离。 ［提问］CuCl2溶液中存在的离子有哪些？ ［学生回答］Cu２＋、Cl－、OH－、H＋ ［设疑］为什么电解时，只有Cu２＋和Cl－放电呢？这要涉及到离子的放电顺序问题。 ［板书］离子的放电顺序 ［讲述］各种离子得失电子的能力不同，因此，电解时离子放电难易也不同。 阳离子：Ag+＞Hg2＋＞Cu2＋＞Fe2＋＞Zn2＋＞H＋＞Al3＋＞Na＋＞K＋ 阴离子：S2-＞I-＞Br-＞Cl-＞OH－＞含氧酸根 电解原理教学设计 一、电解原理 1．电解质溶液的导电 我们知道，金属导电时，是金属内部的自由电子发生的定向移动，而电解质溶液的导电与金属导电不同。 通电前电解质溶液中阴、阳离子在溶液中自由地移动；通电后在电场的作用下，这些自由移动的离子改作定向移动，带负电荷的阴离子由于静电作用向阳极移动，带正电荷的阳离子则向阴极移动，并在两极上发生氧化还原反应。我们把： 借助于电流引起氧化还原反应的装置，也就是把电能转化为化学能的装置叫电解池。 电解池中与直流电源负极相连的电极叫阴极，与直流电源正极相连的电极叫阳极。 物质能否导电是由其内部能否形成定向移动的自由电荷所决定的，对金属就是自由电子，而对电解质溶液就是自由移动的阴阳离子。 2．电解 （1）概念： 使电流流过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程叫电解。 （2）电子流动的方向： 电子从外接直流电源的负极流出，经导线到达电解池的阴极，电解池溶液中的阳离子移向阴极，并在阴极获得电子而被还原，发生还原反应；与此同时，电解池溶液中的阴离子 移向阳极，并在阳极上失去电子（也可能是阳极很活泼而本身失去电子）而被氧化，发生氧化反应。这样，电子又从电解池的阳极流出，沿导线而流回外接直流电源的正极。 （3）电极反应的类型： 阳极反应为氧化反应，阴极反应为还原反应，故而阴极处于被保护的状态，而阳极则有可能被腐蚀。 3、电极名称的进一步理解 ⑴在原电池中，称正极、负极，其中负极流出电子 ⑵在电解池中，称阳极、阴极，其中阴极流入电子 ⑶电解池的阳极与原电池的正极相连，电解池的阴极与原电池的负极相连 4、电极反应式与电解方程式的书写 书写电极反应，首先要搞清楚电极材料，然后分析溶液中离子情况，再根据阴、阳极放电的规律，得出相应的结论。 电解过程总反应方程式叫电解方程式(指电解时总的化学方程式或离子方程式)。要正确书写电解方程式，首先要正确写出电极反应式，然后分析参加电极反应的离子来自何种物质，这样才能正确写出反应物、生成物，配平且在等号上方注明“电解”或“通电”。 书写的具体步骤： ⑴先查阳极电极材料和确定溶液中的离子种类 电解池 第1课时 电解原理 学习目标 1、理解电解原理,初步掌握一般电解反应两极反应物、产物的判断方法,能写出电极反应式和电解化学方程式。 知识归纳 1、电解：使电流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。其实质是电解质溶液导电的过程。 电解池：把电能转化为化学能的装置,叫做电解池。 2、电极：（与电极材料无关）阳极：与电源的正极相连,发生氧化反应； 阴极：与电源的负极相连，发生还原反应。 3、构成条件：“三电一回路”①直流电源；②阴、阳电极；③电解质溶液或熔融电解质；④形成闭合回路。 4、(1)影响离子放电能力的因素：①离子得失电子的能力；②离子的浓度。 (2)离子的放电顺序：（物质在电解池的阴、阳两极发生反应的过程叫放电） 阴极:氧化性强的离子先得电子 Ag +>Hg 2+>Fe 3+>Cu 2+>H +(酸溶液)>Pb 2+>Sn 2+>Fe 2+>Zn 2+>H +(水溶液)>Al 3+>Mg 2+>Na +>Ca 2+>K + 阳极：阳极金属或还原性强的离子先失电子 活性电极>S 2->I ->Br ->Cl ->OH ->N>S>F - 5、分析总结书写电解池电极反应的一般思路 ? 6、原电池和电解池的区别 负较活泼金属阳与电源正极相连正不活泼金属或非金属导体阴与电源负极相连三个①活动性不同的两个电极①两个电极原电池 电解池一个概念 将化学能转变为电能的装置将电能转变为化学能的装置两个电极 极—失电子—发生氧化反应极—失电子—发生氧化反应极—得电子—发生还原反应极—得电子—发生还原反应流向电子负极→外电路→正极阳极→外电路→阴极 电流正极→外电路→负极阴极→外电路→阳极 离子阳离子→正极，阴离子→负极阳离子→阴极，阴离子→阳极 四个条件 ②电解质溶液③闭合电路④自发进行的氧化还原反应②电解质溶液③闭合电路④外加直流电源相同点氧化还原反应 电解池(人教版选修4第四章第三节第1课时)教学设计 〖教学目标〗 知识与技能：了解电解池工作原理，能写出电极反应式和电池反应方程式，初步了解溶液中的微粒放电顺序 过程与方法：通过观察、实验、阅读资料获取信息，运用科学方法对信息进行加工，一步提高科学探究能力。 情感态度价值观：能在思考分析过程中倾听他人意见，相互启发，体会到合作交流的重要。通过电解在生产、生活中的应用实例感受化学科学社论价值。 〖教学重点〗书写电极反应式和电解总反应方程式 〖教学难点〗电解过程中离子放电顺序的判断 〖学生认知〗 〖教学流程〗 〖板书计划〗第三节电解池 〖学案〗 电解池学案（课时1） 交流讨论1电解熔融的氯化钠制金属钠： ?通电后，熔融氯化钠中的Na+和Cl-的如何运动？ ?通过后电极表面分别发生什么反应？(写出电极反应式) ?上述过程发生什么形式的能量转化？ 交流讨论2 用石墨电极电解饱和食盐水（滴有酚酞），记录实验现象。 ?溶液中存在哪些离子？ ?阴极和阳极上产生的气体是什么?如何通过实验检验？ ?写出阴极和阳极的电极反应式。 ?阴极区酚酞变红的原因是什么？ 实践活动 根据电解原理，某同学制作一个家用简易环保型消毒液发生器，如图所示，通过电解食盐水制取NaClO消毒液。 ?石墨电极哪端与电源正极相连？为什 么？ ?完成实验，并检验消毒液是否具有漂白性。 练习将浓度为1mol/L的 NaCl 和HCl 溶液各500mL混合，用石墨电极电解。 （1）写出电解过程中的电极反应式。 （2）电解过程中溶液的pH如何变化？ （3）当阴极收集到6.72L气体，阳极析出什么气体？其体积是多少？ 〖教学过程〗 〖PPT〗：各种常用电池图片 这是我们生活中常用的电池，它们的原理都是利用氧化还原反应产生电能，那么能否利用电能引发氧化还原呢？ 1799年，当意大利人发明了最原始的电池——伏打电池之后，许多科学家进行了这方面的偿试和研究，直到1807年，英国化学家戴维利用250节锌铜原电池串联起来用铂电极电解熔融的氢氧化钾时，奇迹发生了，在阴极附近产生一种银白色的金属，随即形成紫色的火焰，戴维发现了金属钾。到目前为止，在化工生产、金属冶炼、日常生活中，电解方法已经广泛应用。 〖展示〗：家用次氯酸钠消毒液发生器。其原料是饱和食盐水，通电即生成次氯酸钠，其原理是什么呢？通过本节课的学习将找到答案。(板书课题) 〖问题〗能否举出几个通电发生的化学反应。 原电池和电解池知识点一．原电池和电解池的比较： 二．原电池正负极的判断： ⑴根据电极材料判断：活泼性较强的金属为负极，活泼性较弱的或者非金属为正极。 ⑵根据电子或者电流的流动方向：电子流向：负极→正极。电流方向：正极→负极。 ⑶根据电极变化判断：氧化反应→负极；还原反应→正极。 ⑷根据现象判断：电极溶解→负极；电极重量增加或者有气泡生成→正极。 ⑸根据电解液内离子移动的方向判断：阴离子→移向负极；氧离子→移向正极。 三．电极反应式的书写： *注意点： 1.弱电解质、气体、难溶物不拆分，其余以离子符号表示； 2.注意电解质溶液对正负极的影响； 3.遵守电荷守恒、原子守恒，通过添加H+ 、OH- 、H 2 O 来配平 1.负极：⑴负极材料本身被氧化： ①如果负极金属生成的阳离子与电解液成分不反应，则为最简单的：M-n e-=M n+ 如：Zn-2 e-=Zn2+ ②如果阳离子与电解液成分反应，则参与反应的部分要写入电极反应式中： 如铅蓄电池，Pb+SO 4 2--2e-=PbSO 4 ⑵负极材料本身不反应：要将失电子的部分和电解液都写入电极反应式， 如燃料电池CH 4 -O 2 (C作电极)电解液为KOH：负极：CH 4 +10OH-8 e-=C0 3 2-+7H 2 O 2.正极：⑴当负极材料能自发的与电解液反应时，正极则是电解质溶液中的微粒的反应， H 2 SO 4 电解质，如2H++2e=H 2 CuSO 4 电解质： Cu2++2e= Cu ⑵当负极材料不与电解质溶液自发反应时，正极则是电解质中的O 2 反正还原反应 ①当电解液为中性或者碱性时，H 2 O参加反应，且产物必为OH-, 如氢氧燃料电池（KOH电解质）O 2 +2H 2 O+4e=4OH- ②当电解液为酸性时，H+参加反应，产物为H 2 O 如氢氧燃料电池（KOH电解质） O 2 +4O 2 +4e=2H 2 O 四．常见的原电池 1.银锌电池：(负极—Zn、正极--Ag2O、电解液NaOH ) 负极：Zn+2OH––2e-== Zn(OH)2 (氧化反应) 正极：Ag2O + H2O + 2e-== 2Ag + 2 OH－(还原反应) 化学方程式Zn + Ag2O + H2O== Zn(OH)2 + 2Ag 2.铝–空气–海水（负极--铝、正极--石墨、铂网等能导电的惰性材料、电解液--海水） 负极：4Al－12e－==4Al3+ (氧化反应) 正极：3O2+6H2O+12e－==12OH－（还原反应) 总反应式为：4Al+3O2+6H2O===4Al(OH)3（铂网增大与氧气的接触面） ——海洋灯标电池 电解池高三化学一轮复习电解池导学案
电解池教案(第一课时)
原电池和电解池知识点归纳
2019届二轮复习电解池的串联问题作业(全国通用)
电解池教案人教版
高中化学《电解池》知识点总结》新人教版选修
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