电解池(1)
2021第十五讲 电解池知识梳理(1)
第十五讲 电解池知识梳理一、 电解池原理1.定义：电解：使直流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；电解池：将电能转化为化学能的装置；特点：将电能转化为化学能；借助电流使非自发进行的氧化还原反应得以发生 2.形成条件：①与直流电源相连的两个电极； a.电源为直流电源；b.跟直流电源的负极相连的电极是电解池的阴极； 跟直流电源的正极相连的电极是电解池的阳极。
C.电极可以是惰性电极如Pt 、Au 、石墨，或活泼电极如Zn 、Fe 、Cu 、Ag 等） ②电解质溶液（或熔融电解质）；③形成闭合回路：通过盐桥或离子交换膜相连 电子流向：通电时，电子从电源的负极沿导线流入电解池的阴极，阳离子向阴极移动在阴极获得电子发 生还原反应，阴离子向阳极移动在阳极失电子发生氧化反应，电子从阳极流出，沿导线流回 电源正极。
即：电源负极 ⎯⎯⎯⎯⎯→⎯⎯⎯⎯⎯→e电子（ ）流入电源正极电子（ ）流出 阴极←⎯ ⎯⎯ ⎯⎯ ⎯⎯ ⎯⎯⎯→e电子（ ）流入电源正极-离子定向移动阳极e −离子移动方向：阳离⎯向⎯→阴⎯出⎯→阴离子； 阴离⎯向⎯→阳⎯出⎯→阳离子工作原理： 通电前，电解质溶液里的阴、阳离子在水溶液中自由移动，通电后，这些自由移动的阴、阳 离子改做定向移动，阴离子向阳极移动并失去电子而氧化，阳离子则向阴极移动得到电子被 还原。
二、 电解规律与类型 规律 详解若阳极金属电极在活动性顺序表Ag （包括Ag ）之前，则这些金属电极首活泼 先失去电子进入溶液，此时溶液中其他离子不再失电子。
电极 如Fe 做阳极电极时， Fe 优先在阳极发生氧化反应失电子，- =Fe 2+电极反应为：Fe －2e阳极放电 若阳极为金(Au)、铂(Pt)、石墨等惰性电极时，由于惰性电极很难失电子， (失电子)顺序惰性 电极因此主要是溶液中的阴离子失电子，一般阴离子还原性越强则越易失电 2->I －>Br －>Cl －>OH －>含氧酸根离子。
电能转化为化学能电解池(1)
电能转化为化学能电解池(1)电能转化为化学能电解池（1）电能转化为化学能是一项重要的能量转换过程，其中电解池是其中一种常用的装置。
电解池通过将电能转化为化学能，实现了物质的电化学反应和储能。
电解池是一种设备，由一个电解质溶液和两个电极组成。
其中一个电极称为阳极，另一个称为阴极。
当外加电压施加到电解质溶液中时，阳极和阴极上会产生氧化和还原反应。
这些反应将电能转化为化学能，并在电解质溶液中产生化学变化。
电解质溶液中的阳离子和阴离子在电解过程中承担着重要的角色。
阳极上的氧化反应导致阳离子释放出电子，形成自由基。
这些自由基在电解质溶液中移动，而阴极上的还原反应则导致阴离子接收电子，还原为原子或分子。
这样，阳极和阴极之间的电流流动就形成了电解池中的化学反应。
电解池的工作原理可以通过一个简单的例子来说明。
考虑到水的电解，将水（H2O）放入电解池中，并添加一些电解质，如盐（NaCl）。
当施加电压时，阳极上的氧化反应导致水中的氢离子（H+）氧化为气态氢（H2），而阴极上的还原反应导致水中的氧离子（OH-）还原为气态氧（O2）。
这样，水的分子被分解为氢气和氧气，通过电解池将电能转化为化学能。
电解池在能源转换和储存中具有广泛的应用。
例如，在电化学电池中，电解池被用来将化学能转化为电能，以供应电力。
太阳能电池、燃料电池等能源设备都是通过电解池实现能量转换的。
此外，电解池还可以用于储存电能，例如通过电解水制备氢气，作为一种能量密集型的储能介质使用。
在实际应用中，电解池的性能和效率非常重要。
为了提高电解池的效率，人们进行了大量的研究和实验。
例如，选择适当的电解质、电极材料和操作条件可以提高电解池的效率。
此外，优化电解池的结构和设计也是提高效率的重要因素。
例如，改变电解池的电极形状和尺寸，或者增加电解质流动，都可以改善电解池的反应速率和能量转化效率。
总之，电能转化为化学能的过程在电解池中得到了实现。
通过将电能转化为化学能，电解池在能源转换和储存中起着重要的作用。
高中化学选修4课件--18电解池1
4
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。（强制 性的氧化还原反应） 电解池:借助氧化还原反应，把电能转化为
化学能的装置。
★构成条件: (1)外加直流电源 (2)与电源相连的两个电极：
接电源负极的为阴极，阴极送出电子强制发生还原反应 接电源正极的为阳极，阳极收回电子强制发生氧化反应
2H2 ↑
变大
2H2O
电解
2H2↑ +O2↑
不 变
加H2 O
14
Ⅲ、
阳极
阴极
氯 气 实例
NaCl溶液
氢 气 浓度 PH 值 复原
电极反应 阳极: 2Cl--2e- =Cl2↑
NaCl
阴极: 2H +
+
2e- =H
2↑
减小
增 大
加 HCl
15
2NaCl+2H2O
电解
2NaOH+H2 ↑ + Cl2 ↑
第四章 电化学基础
第三节 电解池 第一课时
2018年7月27日星期五
有关电解
金属钠是在1807年通过电解氢氧化钠制得的，这个 原理应用于工业生产，约在1891年才获得成功。1921年 电解氯化钠制钠的工业方法实现了。由于金属钠在现代 技术上得到重要应用，它的产量显著地增加。目前，世 界上钠的工业生产多数是用电解氯化钠的方法，少数仍 沿用电解氢氧化钠的方法。
S 2->SO32->I ->Br ->Cl ->OH ->即便OH -微量时也轮不 到NO3 -、SO42- 、 F-这些离子放电（失电子） 也不会得电子？
12
★电解规律！哪来规律？记住前边放电顺序就不需
《电解池 第1课时》公开课教学设计【化学人教版高中选择性必修第一册(新课标)】
第二节电解池第1课时◆教材分析电解池是借助于电能，使不能自发进行的氧化还原反应能够发生，从而使电能转化为化学能的装置。
它的应用相当广泛，由此形成的工业也很多，如电镀、电解、电冶金电池充电等。
本节课是学生学习原电池知识后的自然延伸，有助于学生更加系统地学习电化学知识，并为后续学习电化学知识在生产、生活和科研中的重要作用打好理论基础。
◆学情分析本课时内容选自选择性必修1《化学反应原理》第四章第二节。
通过必修2的学习，学生已经掌握了简单的原电池知识；通过选择性必修1《化学反应原理)第四章第一节的学习，学生已经具备借助氧化还原理论、金属活动性顺序和物理学中的电学知识判断原电池正、负极以及设计原电池和书写原电池电极反应的能力。
因此，在本节课中，可利用原电池的原理逆向思考自然过渡到电解池的学习中去，并应用氧化还原相关知识拓展和延伸电化学理论。
◆教学目标【知识与技能】(1)使学生理解电解原理，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。
(2)理解电解质溶液、电极对电解的影响。
【过程与方法】(1)利用惰性电极电解氯化铜的实验，有助于学生自主探究电解原理，增强学生对实验现象的观察、分析和推理能力。
(2)通过学生对科学探究过程的体验，使之具有一定的实验能力、观察能力和思维能力。
【情感态度与价值观】(1)通过让学生动手做实验，激发学生学习化学的兴趣。
(2)通过以小组合作的形式对电解原理进行探究，培养学生的科学探究和合作学习的精神。
◆教学重难点掌握电解原理，形成电解池工作原理的思维模型。
◆教学过程一、导入新课表演黑笔写红字魔术(电解池原理)。
(滤纸用氯化钠、无色酚酞的混合液浸湿，然后平铺在一块铁片上，接通电源后，用铅笔在滤纸上写字，会出现红色字迹)【讲述】同学们，想知道我是怎样用黑色的笔写出红色字的吗？通过本节课的学习，你就会找到答案。
二、讲授新课【板书】第二节电解池【交流研讨】1.利用下列仪器和用品，设计出尽量多的原电池：两根石墨棒、一根铜棒、一根铁棒、CuCl2溶液，烧杯和导线任取(画出你设计的原电池)。
2021届高三化学一轮复习 电解原理及应用
[名师点拨] 由于 AlCl3 为共价化合物，熔融状态下不导电， 所以电解冶炼铝时，电解的为熔点很高的氧化铝，为降低熔化 温度，加入了助熔剂冰晶石(Na3AlF6)；而且电解过程中，阳极 生成的氧气与石墨电极反应，所以石墨电极需不断补充。
夯基础•小题
1．金属镍有广泛的用途，粗镍中含有少量 Fe、Zn、Cu、Pt 等
课时3
电解原理及应用
知识点一 电解原理
考必备•清单
1．电解池 (1)电解池：把电能转化为化学能的装置。 (2)构成条件
①有与直流电源相连的两个电极； ②电解质溶液(或熔融盐)； ③形成闭合回路。
(3)工作原理(以惰性电极电解 CuCl2 溶液为例) 总反应离子方程式：Cu2＋＋2Cl－=电==解==Cu＋Cl2↑
杂质，可用电解法制备高纯度的镍，下列叙述正确的是(已知：
氧化性 Fe2＋<Ni2＋<Cu2＋)
()
A．阳极发生还原反应，其电极反应式为 Ni2＋＋2e－===Ni
B．电解过程中，阳极质量的减少量与阴极质量的增加量一定
相等
C．电解后，电解槽底部的阳极泥中含有 Cu 和 Pt
D．电解后，溶液中存在的金属阳离子有 Fe2＋、Zn2＋和 Ni2＋
___增__大_ ___通___H_C__l
__减__小__
加 CuO、 CuCO3
夯基础•小题ຫໍສະໝຸດ 1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1) 用 铜 作 电 极 电 解 CuSO4 溶 液 的 方 程 式 为 2Cu2 ＋ ＋
2H2O=电==解==2Cu＋O2↑＋4H＋
(× )
(2)某些不能自发进行的氧化还原反应，通过电解可以实现
2．电极反应式的书写步骤
电解池课件-高二化学人教版(2019)选择性必修1
阳极
还原性减弱，氧化性增强
阴极总是溶液(或熔融电解质)中的阳离子放电，与电极材料无关
Ag+＞Hg2+>Fe3+> Cu2+＞(酸)H+＞Pb2+＞Sn2+＞Fe2+＞Zn2+＞(水)H+＞Al3+＞Mg2+＞Na+＞Ca2+＞K+
氧化性强的离子先放电：
B
伏打电池的发现引起化学家利用电解法研究元素的兴趣。
产生电流的化学反应及装置
将化学能转化为电能
借助电流而发生反应及装置将电能转化为化学能
原电池：
电解池：
电解池工作原理示意图
H2
电解水
1. 实验探究：在U形管中注入质量分数为25%的CuCl2溶液，插入两根石墨棒作电极。把湿润的碘化钾淀粉试纸放在与直流电源正极相连的石墨棒附近。接通直流电源，观察U形管内的现象和试纸颜色的变化。
通电前，溶液中存在哪些离子，运动情况怎样？Байду номын сангаас
（3）当离子定向运动到电极表面时，发生了什么变化？
Cu2＋＋2e－=Cu
2Cl－－2e－= Cl2↑
放电：当离子到达电极时，失去/获得电子，发生氧化/还原反应的过程。
氧化反应
还原反应
1．电解：使电流通过电解质溶液（或熔融电解质），在阳极、阴极两极引起氧化还原反应的过程叫做电解。2、电离与电解的比较
即越活泼的金属，其阳离子越难结合电子
2．阴极 ：得电子，还原反应
水溶液中不放电，熔融态放电，电解熔融氯化物或熔融氧化物可制备其单质
Fe3+得电子能力比Cu2+强，Fe3++e-= Fe2+
电解池(一)Microsoft Word 文档
电解池班级姓名【学习目标】1、掌握电解池工作原理，准确书写电极反应式，电池总反应方程式2、小组合作探究应用电解原理解决实际生产问题及其有关的简单计算3、以极度的热情投入课堂，体验学习的快乐。
一、电解原理：1、定义：电解是在作用下，电解质在上分别发生的过程电解质导电的实质是电解池由、以及组成2、画出用惰性电极电解CuSO4溶液的装置图（两池相连），并标出两池中电极名称、微粒的移动，回答下列问题：与电源_____极相连的电极是阳极，发生反应，写出该电极反应式__________________________，电解时溶液中______离子向阴极移动，写出电解总反应的离子方程式：__________________________________________________.3、放电顺序：（1）用惰性材料作电极时，阴离子在极放电，常见阴离子的放电顺序是。
阳离子在极上放电，常见的阳离子的放电顺序是（2）阳极材料是活性电极（除 _____、_____之外的金属）时，阳极本身优先失电子被氧化。
【小结】 1、书写电解池的电极反应（一般情况下）(1) _____________________________________(2)______________________________________2、书写电解总反应的离子方程式时，放电离子来自强电解质的才能写成离子形式。
练习1、（09安徽卷12）Cu 2O 是一种半导体材料，基于绿色化学理念设计的制取.Cu 2O 的电解池示意图如下，点解总反应：2Cu+H 2O==Cu 2O+H 2O 。
下列说法正确的是（ ） A.石墨电极上产生氢气 B.铜电极发生还原反应 C.铜电极接直流电源的负极D.当有0.1mol 电子转移时，有0.1molCu 2O 生成。
练习2、能使反应 Cu +2H 2O=Cu(OH)2 +H 2↑ 发生的是 （ ） A 、铜片做原电池的负极，碳棒做原电池的正极，氯化铜做电解质溶液 B 、铜锌合金在潮湿空气发生电化学腐蚀 C 、用铜片做阴、阳电极，电解硫酸钠溶液 D 、用铜片做阴、阳电极，电解硫酸铜溶液练习3、某同学按图所示的装置进行电解实验。
人教版高二化学选修4 电解池(1)-1教案牛老师
教案前事不忘，后事之师。
《战国策·赵策》
长郡中学史李东
【素积累】
1、冬天是纯洁的。
冬天一来世界变得雪白一片，白得毫无瑕疵，白雪松软软地铺摘大地上，好似为大地铺上了一层银色的地毯。
松树上压着厚厚的白雪，宛如慈爱的妈妈温柔地抱着自己的孩子。
白雪下的松枝还露出一点绿色，为这白茫茫的世界增添了一点不一样的色彩。
2、张家界的山真美啊！影影绰绰的群山像是一个睡意未醒的仙女，披着蝉翼般的薄纱，脉脉含情，凝眸不语，摘一座碧如翡翠的山上，还点缀着几淡紫、金黄、艳红、清兰的小花儿，把这装扮得婀娜多姿。
这时，这山好似一位恬静羞涩的少女，随手扯过一片白云当纱巾，遮住她那美丽的脸庞。
【素材积累】
从诞生的那一刻起，我们就像一支离弦的箭，嗖嗖地直向着生命的终点射去。
但我们无论怎样地气喘吁吁疾步如飞，也赶不上岁月那轻捷的步履。
她无声无息波澜不惊地带走纷沓的人群，卷走一个又一个朝代，不在世界的任何一个角落停留，也不在心灵的重重羁前稍一驻足。
无论历经多少沧海桑田的变迁，她永远年轻、纯洁、轻盈、清澈如初。
时光不老人易老。
穿行在一片又一片洁白的日子里，我们可曾朝涂曦霞，暮染烟岚，在她的脉络里注进拼搏的汗水，把每一页洁白的日子都涂成一幅斑斓的图画，剪成一贴丰满的记忆？穿行在一片又一片洁白的日子里，我们可曾删繁就简，除去芜杂的枝蔓，抖落发黄的往事，省略多余的情节，向着既定的目标轻装向前。
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电解池
张国胜
【学习目标】
1、掌握电解原理
2、了解电解池的构造特点及工作原理；
3、能正确书写重要电解池的阴、阳极的电极反应和电池反应式。
【重点、难点】熟练掌握四种类型的电解池的工作原理
1、如图，溶液中的离子移动方向为： 该装置将 能
2反应，本身具有
探究一：电解原理（以电解CuCl 2溶液的实验为例，
装置见右图） 1、通电前，CuCl 2溶液中存在阳离子有哪些？
阴离子有哪些？
阳离子： 阴离子： 2、与电源正极相连的电极叫 极，与电源负
极相连的电极叫 极。
给CuCl 2溶液通电时
可观察到什么现象？
阴极上 ，经检验该物质
是 。
阳极上： ，经检验该物质
是 。
3、写出阴阳极的电极反应式和反应类型(氧化反应或还原反应)及总反应式。
阳极： ，反应类型： 反应。
阴极： ，反应类型： 反应。
Cu CuCl 2溶液
总反应式：
4、在外电路中，电子是如何移动的？
5、在内电路中，离子是如何定向移动的？
小结：电解：使电流通过溶液而在阴、阳两极引起的过程。
电解池：将能转化为能的装置。
阳极：发生反应的一级，与电源的极相连。
阴极：发生反应的一级，与电源的极相连。
探究二：构成电解池的条件
对比原电池构成的条件，结合电解CuCl2溶液的实验装置，讨论构成电解池需要哪些条件？
小结：构成电解池的条件：
①②③④
探究三：如何判断电解池的两个电极
小结：阴极：与电源极相连，电子流(填进或出)，发生反应阳极：与电源极相连，电子流(填进或出)，发生反应
6、在CuCl
的电解池装置中，电子流动方向从电源的极沿着导线到达
2
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CuCl
溶液而言，溶液中是否只有Cu2+和Cl－两种离子呢？。
2
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。
7、电解的基本原理
探究一：电解池电极反应的分析
（1）、基本思路：明确溶液中含有哪些阳离子和阴离子→判断阴阳离子的放电顺序
→根据阳极失电子，阴极得电子分析得出产物。
（2）、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。
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
对应阳离子的放电顺序（由易到难）是：
Ag+ Fe3+Cu2+H+(酸) Pb2+ Fe2+ Zn2+、
K+、Ca2+、Na+ 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：
①、活性材料作电极时：金属在阳极电子被成离
子进入溶液，
②、用惰性电极(Pt、Au、石墨等)时：离子容易在电极上放电。
溶液中阴离子的放电顺序（由易到难）是：
S2－ I－ Br－ Cl－ OH－（水或碱）最高价含氧酸根离子－
探究二：电解质溶液电解规律
练习：完成下列溶液的电极反应(以石墨为电极电解)，并判断电解后溶液PH 的变化（增大或减少），及要使电解后的溶液复原，需加什么物质？
1、硫酸溶液：
2、盐酸：
3、NaOH溶液:
4、CuBr2溶液：
5、KCl溶液：
6、CuSO4溶液：
7、Na2SO4溶液
【小结】用惰性电极电解电解质溶液的规律：
⑴电解水型：含氧酸、强碱、活泼金属的含氧酸盐（如NaOH、H2SO4、K2SO4）的电解
⑵电解电解质型：无氧酸、不活泼的无氧酸盐（如HCl、CuCl2）溶液的电解
⑶放氢生碱型：活泼金属的无氧酸盐（如NaCl、MgBr2)溶液的电解
⑷放氧生酸型：不活泼金属的含氧酸盐（如CuSO4、AgNO3）溶液的电解
探究三、电极方程式的书写（以电解CuSO
为例）
4
①、标出电极名称—阴极或阳极；分析、比较出阴阳极的放电离子
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，
③、两极半反应相加得总方程式：
练习：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）
1、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：
探究四、原电池与电解池的比较
A上有气泡产生；若将D放入B的硝酸盐溶液中，D表面有B析出；若在含有A和C两种离子的盐溶液中进行电解，阴极上有C析出。
试判断，这四种金属还原性递减的顺序是【课堂练习】
1．用质量均为100 g的Cu作电极，电解AgNO3溶液。
稍电解一段时间后，两电极的质量相差28 g，此时两电极的质量分别为（）
A、阳极100 g，阴极128 g
B、阳极93.6 g，阴极121.6 g
C、阳极91.0 g，阴极119.0 g
D、阳极86.0 g，阴极114.0 g
2、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 D．电解氯化铜溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1:1 3、判断下列装置的外电路电子的流动方向，标出正负极和阴阳极，并写出该装置的电极反应式
正极：负极：
阴极：阳极：
4、在原电池和电解池的电极上所发生的反应，同属氧化反应或同属还原反应的是（）
A．原电池正极和电解池阳极所发生的反应 B．原电池正极和电解池阴极所发生的
C．原电池负极和电解池阳极所发生的反应 D．原电池负极和电解池阴极所发生的反应
5、下列说法中正确的是( )
A.在原电池中,物质在负极上发生氧化反应
B.在电池中,电子由正极流向负极
C.在电解池中,物质在阴极发生氧化反应
D.在电解池中,与电源正极相连的电极是阴极。