电解原理及其应用
2023年高三化学教案电解原理及其应用(精选3篇)
2023年高三化学教案电解原理及其应用（精选3篇）教案一：电解原理及其应用——电解反应的基本概念和电解质溶液的导电性质学习目标：1. 了解电解反应的基本概念和原理。
2. 掌握电解质溶液的导电性质及其影响因素。
3. 了解电解质在电解过程中的应用。
教学重点：1. 电解反应的基本概念和原理。
2. 电解质溶液的导电性质及其影响因素。
教学难点：1. 电解质在电解过程中的应用。
教学准备：1. 教材：高中化学教材。
2. 实验器材：电解槽、电池、导线、电极等。
3. 实验药品：NaCl溶液、CuSO4溶液等。
教学过程：Step 1：导入（5分钟）通过展示一个电解槽和电极的图片，引起学生对电解的兴趣，激发学生对电解的好奇心。
Step 2：讲解电解反应的基本概念和原理（15分钟）1. 什么是电解反应？电解反应是指在电解质溶液中，通过外加电压，使金属离子得以向阴极还原，非金属离子得以向阳极氧化的过程。
2. 电解质溶液的导电性质：电解质溶液能够导电的原因是其中存在可自由移动的离子。
电解质溶液的导电性与溶液中电解质的浓度和离子的迁移速度有关。
Step 3：讨论电解质溶液导电性质及其影响因素（20分钟）1. 为什么纯水不导电？纯水中几乎没有带电离子，所以不具备导电性。
2. 为什么强电解质溶液导电能力强于弱电解质溶液？强电解质溶液中大部分离子已经离解，能够自由移动，故具有较强的导电能力。
3. 电解质溶液的导电能力与溶液中电解质的浓度和离子的迁移速度有关。
Step 4：介绍电解质在实际应用中的一些例子（10分钟）1. 化学电镀：通过电解质溶液中的金属离子，将金属镀在电镀物体的表面。
2. 电解水制氢：通过电解水，将水分解为氧气和氢气。
3. 盐的电解法制取氯气：通过盐水电解，将氯气从盐水中分离出来。
Step 5：实验演示（15分钟）进行一个电解实验，例如电解CuSO4溶液，观察电极上的变化，通过实验充实学生对电解反应的理解。
Step 6：小结（5分钟）总结电解反应的基本概念和原理，以及电解质溶液的导电性质及其影响因素。
电解原理及其应用
⒈通电前，两只石墨电极表面有什么现象？ 实验证明，CuCl2溶液在直流电的作用下，在导电的 ⒉合上开关，电极表面有什么现象？ 同时，CuCl2本身发生了化学变化，分解为Cu和Cl ⒊关闭电源，取出阴极C棒，观察表面的现象？ 2。
一、电解：
直流电
⒈电解：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 2.电解池：把电能转化为化学能的装置。 借助于电流引起氧化—还原反应
3.电解池形成条件
一、电解：
C
C CuCl2溶液
C
C CuCl2溶液
C
C
CuCl2溶液
3.电解池的形成条件
①与直流电源相连的两电极
②两电极插入电解质溶液或熔化的电解质中
③形成闭合回路
4.电解质导电的实质： 电源负极→电解池阴极 电子的移动方向： 电解池阳极→电源正极
ee
--
+
e-
ee-
阳离子在 阴极 得电子， 发生 还原 反应
阴极：Cu2++2e—=Cu
溶质 和水 同时 电解
NaCl CuSO4
阳极:2Cl—-2e— = Cl2↑ 阴极：2H++2e—=H2↑+2OH阴极：2Cu2++4e—=2Cu 阳极：4OH—-4e—=O2↑+2H2O
增大 减小
小结： 电解时电极产物的判断
1.阳极产物
活性电极（Ag以前）： 电极材料失电子，被溶解 先看电极
电解
阳极：2Cl--2e-= Cl2↑;（氧化反应）
阴极：Cu2++2e-=Cu;（还原反应）
分析电解反应的一般思路：
先判断阴极、阳极，并分析阳极材料是惰性电极（铂、 金、石墨等）还是活性电极（银以及银前面的金属）。 明确溶液中的阴阳离子，不要漏掉H+和OH+
电解池的工作原理及其应用
C
C
阳极 ： 2Cl －－ 2e－＝Cl2↑
阴极 ： Cu2+ +2e－＝ Cu
电解
总反应：CuCl2 ＝＝Cu+ Cl2↑
(2)写出以碳棒作电极电解饱和氯化钠溶液的电 极反应式及总反应
阳极 ： 2Cl －－ 2e－＝Cl2↑ 阴极 ：2H+ +2e－＝ H2 ↑
总反应：2NaCl+2H2O＝电＝解 2NaOH+ Cl2↑ + H2↑
离子的迁移方 阴离子向阳极迁移
向
阳离子向阴极迁移
发生氧化反应
的电极
阳极（接电源正极）
发生还原反应 的电极
相同点 (从原理分析
)
阴极（接电源负极） 都是氧化还原反应
原电池
化学能转化为电能 阴离子向负极迁移 阳离子向正极迁移
负极
正极
巩固提姥 高紧：
1、判断
1 电解、电离均需要通电才能实现（）×
2 电解质溶液导电过程就是电解过程(）√
3 原电池的正极和电解池的阳极均发生氧化
反应（） ×
2、用铂电极(惰性电极)进行电解，下列说法 正确的是() AD
A电解稀硫酸,在阴极和阳极分别产生氢气和 氧气
B电解氯化钠溶液,在阴极析出钠
C电解硫酸钠溶液,在阴极上和阳极上析出产 物的物质的之比是1:2 D电解氯化铜溶液,在阴极上和阳极上析出产 物的物质的之比是1:1
分析电解反应的一般思路：
明确溶液中存在哪些离子 阴阳两极附近有哪些离子 根据阳极氧化，阴极还原分析得出产物
5、电解时离子放电顺序
阴离子失去电子而阳离子得到电子的过程叫放电。
①阴极: 阳离子放电，得电子能力强先放电
电解原理及其应用 教案
《电解原理及其应用》教案一、三维目标： 1.知识与技能:(1)了解电解原理,掌握电解、电解池的概念(2)能书写电极反应式，培养学生分析问题，总结归纳对比的能力2.过程和方法：通过探究电解质溶液的电解，结合电解原理分析，通过教师的设疑、释疑调动学生积极思维，猜测并分析推理实验现象，通过实验验证，归纳总结基本规律，使学生掌握电解装置的分析方法。
培养学生的观察能力、动手实验能力以及分析问题、解决问题的能力。
3.情感态度和价值观：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教学重难点：1.重点：理解电解原理和以电解CuCl2溶液、NaCl溶液为例分析电解产物。
2.难点：理解电解原理，非惰性电极作阳极对电解产物的判断二、教学设计：知识线：从电解水的现象入手，引出电解原理，电解池的定义和构成要素。
能力线：以实验探究为主，引发问题的思考及解决，最后得出结论。
提高学生分析问题的能力和实验动手能力。
三、教学过程：【引入】大多数的便携式移动电源并不会让你在离开电源的情况下超过两天。
我们不仅每天要为手机充电，同时还要为移动电源充电，而普通的移动电源也不能让我们尽情的使用手机。
不过现在，一款名叫Brunton Hydrogen Reactor的氢燃料移动电源终于从概念变成了现实。
虽然之前氢燃料电池技术在航天、交通、军事、生产等诸多领域已经有了不少应用，但是出现在电子科技产品中还是破天荒的头一回。
这是一款专门为野外求生玩家准备的产品，套件中的电池可给手机充电五六次，每次充电时间1小时左右，它有望成为露营、地震期间、紧急救援的新利器。
大家是否也需要这样一款移动电源呢？我们知道，氢氧燃料电池是将氢气与氧气反应的化学能转化成电能为用电器使用，同时生成水，那么如果我们能够把水再分解，原料就可以循环利用了，如何将水分解呢？生：电解。
【问】那么电解的过程是怎样的呢？原理是什么呢？又是怎样进行能量转化的呢？今天让我们带着这样的问题来探讨电解的原理及其应用。
电解原理及其应用 新高考化学 考点详细分析 深入讲解 提升解题能力 化学高考必看 最新版
中性的pH不变;②电解过程中,无H2和O2产生,pH几乎不变;③电解过程 中,只产生H2,溶液中OH-浓度增大,pH变大;④电解过程中,只产生O2,溶 液中H+浓度增大,pH变小。
解题能力提升
命题角度3 “活泼阳极”电解池电解产物的判断 示例3 [2017全国卷Ⅱ,11,6分]用电解氧化法可以在铝制品表面形成 致密、耐腐蚀的氧化膜,电解质溶液一般为H2SO4-H2C2O4混合溶液。 下列叙述错误的是 A.待加工铝质工件为阳极 B.可选用不锈钢网作为阴极 C.阴极的电极反应式为Al3++3e- Al D.硫酸根离子在电解过程中向阳极移动
必备知识通关
2.惰性电极电解电解质溶液的规律
必备知识通关
深度学习·分析解释 电解后电解质溶液的恢复 解决电解质溶液恢复原状的问题,应遵循“缺什么加什么,缺多少加多少” 的原则。一般加入由阴极产物所含元素与阳极产物所含元素组成的化合 物。如用惰性电极电解CuSO4溶液(不考虑电解水),要恢复电解质溶液,可 向电解后的溶液中加入CuO。但不能加入Cu(OH)2,因Cu(OH)2能与生成 的H2SO4反应使溶液中水的量增加。加入物质的物质的量需根据电路中 的得失电子守恒进行计算。
反应式为2H++2e-
H2↑,选项C错误。电解时,电解池中的阴离子向阳
极移动,选项D正确。
答案 C
解题能力提升
考法归纳·迁移创新
“活泼阳极”产物的判断
用金属活动性顺序表中Ag或Ag以前的金属(如Cu、Fe、Al等)作电解池
高中化学中的电解原理及其应用
高中化学中的电解原理及其应用在高中化学的学习中，电解原理是一个十分重要的概念，它不仅在理论上具有深刻的意义，而且在实际应用中也有着广泛的用途。
让我们一起来深入了解一下这一神奇的化学原理及其丰富多样的应用。
一、电解原理的基本概念电解，简单来说，就是在直流电的作用下，使电解质溶液或熔融电解质在阴阳两极发生氧化还原反应的过程。
要理解电解原理，首先得清楚电解池的构成。
电解池由直流电源、两个电极（阳极和阴极）以及电解质溶液（或熔融电解质）组成。
在电解池中，与电源正极相连的电极称为阳极，与电源负极相连的电极称为阴极。
在电解过程中，阳极发生氧化反应，阴离子失去电子；阴极发生还原反应，阳离子得到电子。
例如，在电解氯化铜溶液时，氯离子在阳极失去电子生成氯气，铜离子在阴极得到电子生成铜单质。
二、电解原理的影响因素1、电极材料电极材料的性质会影响电解反应的进行。
惰性电极（如铂、金等）在电解时本身不参与反应，而活性电极（如铁、铜等）可能会参与反应。
2、电解质溶液的浓度电解质溶液浓度的大小会影响离子的迁移速度和反应速率。
3、电流强度电流强度越大，电解反应的速率通常越快。
4、温度适当提高温度可以加快离子的运动速度，从而加快电解反应的速率。
三、电解原理的应用1、电解精炼电解精炼是利用电解原理提纯金属的一种方法。
以铜的电解精炼为例，粗铜作为阳极，纯铜作为阴极，硫酸铜溶液作为电解质溶液。
在电解过程中，阳极的粗铜逐渐溶解，杂质如锌、铁、镍等比铜活泼的金属先溶解成为离子进入溶液，而金、银等不活泼的金属则沉淀为阳极泥；阴极上铜离子得到电子析出纯铜，从而达到提纯铜的目的。
2、电镀电镀是一种表面处理技术，也是基于电解原理。
将需要镀金属的物件作为阴极，镀层金属作为阳极，含有镀层金属离子的溶液作为电解质溶液。
通过电解，在阴极上沉积出均匀、致密、结合良好的镀层，起到保护、装饰或赋予特殊功能的作用。
比如，我们常见的镀铬、镀锌等。
3、氯碱工业氯碱工业是电解食盐水制取烧碱、氯气和氢气的工业生产方法。
原电池、电解原理及其应用
原电池工作原理
当原电池的两个电极插入电解质溶液 中时，负极上的电子通过外电路流向 正极，形成电流。
在原电池中，负极发生氧化反应，正 极发生还原反应，电子从负极流向正 极，而电流从正极流向负极。
原电池的组成
正极
发生还原反应的电极， 通常为金属氧化物或导
电聚合物。
负极
发生氧化反应的电极， 通常为金属或碳材料。
绿色生产
采用环保的生产工艺和材 料，减少电池制造过程中 的环境污染。
推动清洁能源
鼓励使用可再生能源，减 少对化石燃料的依赖，降 低碳排放。
新材料和新技术的发展
新型电极材料
研究新型的电极材料，如 纳米材料、二维材料等， 提高电极的电化学性能。
固态电解质
研发固态电解质，解决传 统液态电解质的安全问题， 提高电池的稳定性。
电解质
外电路
提供离子传输的介质， 可以是固态、液态或胶
态。
连接正负极的导电线路， 用于传输电流。
02 电解原理
电解定义
电解是指在电流的作用下，在电解液中电解质的阳离子在阴 极放电，阴离子在阳极放电，从而将电能转化为化学能的过 程。
电解是一种常用的电化学方法，广泛应用于工业生产和科学 研究中。
电解工作原理
按照电解质的种类，电解可以分为水溶液电解和 熔融盐电解。
按照电极反应的类型，电解可以分为单极电解和 多极电解。
03 原电池与电解的应用
化学电源
干电池
干电池是一种常见的化学电源，主要利用化学反应产生电流来为设备供电。常见的干电池有碱性电池和碳锌电池。
充电电池
充电电池是可以反复充电使用的电池，其内部含有电解质和离子交换剂，可以通过充电将电能转化为化学能储存起来 ，需要时再通过化学反应将化学能转化为电能。常见的充电电池有锂离子电池和镍氢电池。
高三化学电解原理及其应用知识精讲
高三化学电解原理及其应用【本讲主要内容】电解原理及其应用【知识掌握】【知识点精析】一. 电解1. 电解的概念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电解。
2. 电解的装置——电解池（电解槽）△特点：把电能转化为化学能△形成条件：（1）与电源相连的两极；（2）电解质溶液或熔化的电解质；（3）形成闭合回路△工作原理：（1）电源：电子从负极流出（2）离子移动方向阳离子——阴极阴离子——阳极（3）电极反应阳极：金属电极金属失电子成为离子进入溶液惰性电极溶液中的阴离子失去电子形成单质氧化反应⎧⎨⎩⎫⎬⎭阴极：电解质溶液中的阳离子得电子发生还原反应3. 电解产物的判断——离子放电顺序首先看阳极材料，阳极为活泼金属，电极材料失电子，电极被溶解，溶液中的阴离子不失电子。
阳极为惰性电极：阴离子放电顺序S2—>I－>Br－>Cl－>OH－>含氧酸根离子>F－阴极：常见阳离子放电顺序是金属活动性顺序的逆顺序Ag+> Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+4. 电解类型对电解进行分类是为了条理清楚，从本质上讲，各种电解类型都是根据阴阳离子放电顺序的组合。
正确书写电极反应式，就可以根据电极反应式写出总反应的化学（离子）方程式。
（1）电解水型含氧酸水溶液：如硫酸溶液H 2SO 4＝2H ++SO 42－，SO 42－在OH －之后放电。
强碱溶液：如氢氧化钠溶液 NaOH ＝Na ++OH －，Na +在H +之后放电。
活泼金属的含氧酸盐溶液：如硫酸钠溶液Na 2SO 4＝2Na ++SO 42－，Na +、SO 42－都后放电。
阳极反应的电极反应式 4OH －－4e －＝2H 2O ＋O 2↑阴极反应的电极反应式 2H ++2e －＝H 2↑ 总反应22222H OH O 电解↑+↑（2）分解电解质型不活泼的无氧酸盐（除氟化物外）溶液，如HCl 、CuCl 2溶液等。
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第四元 电解原理及其应用
第一节 电解原理
一、电解原理 三、电镀铜 五、电解水
二、铜的电解精炼 四、电解硫酸铜溶液
第二节 氯碱工业
一、电解饱和食盐水反应原理
二、离子交换膜法制烧碱
单元小结及练习讲评
第四单元 电解原理及其应用
【复习原电池】
1、原电池构成条件：
是化学能转变为 电能的装置！
②比铜活泼的金属：Zn.Fe.Ni只溶解，不析出； ③比铜不活泼的金属：Au.Pt.不溶解，而以单质沉积
形成阳极泥； ④电解质溶液中CuSO4的浓度基本不变；
例 在500gCuSO4溶液中，一极为铁，一极为含杂质锌 均匀的粗铜；通电一段时间后切断电源，取出电极，
此时铁极析出7.04g铜，电解质溶液增重0.02g，求粗
③电解质溶液或熔融电解质；
4、电解池的工作原理：
电子从电源 负极给出
电子流回电 源正极
电子进 入电解 池的 阴极
阳离子移向阴 极而导电
阴离子移向阳 极而导电
电子从 电解池 的阳极 流出
阳离子得电子 （发生还原反应）
阴离子（或非惰性电极） 失电子（发生氧化反应）
电解原理工作示意图
阳离子得 电子发生 还原反应
两导体连接后同时浸入电解质溶液中。
（1）两个电极：
①正极：金属或其它导体，并在导体上发生还原反应；
②负极：能发生氧化反应的物质或导体； 如比正极 活泼 的金属，或氢气、甲烷等；
（2）电解质溶液：
导电作用；一般阴离子移向负极（因负极有阳离子产 生），阳离子移向正极起导电作用或在正极获得电子；
电极本身参加氧化反应：
Cu2+
Cl Cl
电解氯化铜溶液实验装置
单击电子流动
Cl- Cl- Cl-
Cu2+
Cl-
Cl-
Cu2+
Cu2+
Cl-
阴极
－＋
Cu2+
Cl-Байду номын сангаас
ClCl- Cl-
Cu2+
Cu2+ Cl-
Cl-
Ⅰ通电前
Ⅱ通电后
通电前后溶液里离子移动示意图
阳极
二、铜的电解精炼：
1、电解精炼铜的装置：
e－- ＋
纯铜
CCuu2+
1、电镀铜的装置：
【实验4——2】 铜片
待镀铁 制品
镀件作阴极，镀层金属作阳极， CuSO4溶液 含镀层金属离子的电解质配成电镀液；
2、电镀铜的原理：
阳极（镀层金属）：Cu－2e- = Cu2+
阴极（镀件）： Cu2+ + 2e- = Cu
电镀液浓度不变；
四、电解CuSO4溶液：用惰性电极
阴极：2Cu2+ + 4e- = 2Cu 阳极：2H2O－4e- = O2↑+4H+ 总反应式：2Cu2+ + 2H2O 电解 2Cu + O2↑+ 4H+
原电池与电解池的比较 e
失去电子 氧化反应
负极
正极
得到电
子还原
反应
阳离子得 电子发生 还原反应
电解质溶液
阴极
－＋
e
阳极
电极材料或阴离 子失电子发生氧
化反应
电解质溶液
－e- ＋
－
阴极
＋
阳极
Cu
e-
oooo oooo oooo oooo oooo
Cl2
oooooooooooo ooooooooooo
负极：还原剂－e－→氧化产物 （氧化反应） 电极反应：
正极：氧化剂+e－→还原产物 （还原反应）
e
失去电子 氧化反应
负极 e-
正极
得到电
子还原
反应
电解质溶液
单击电子流动
第一节 电解原理
一、电解原理：
1、电解氯化铜溶液：
【实验4——1】电解CuCl2溶液；并检验Cl2
①装CuCl2溶液
——CuCl2晶体的溶解是电离？ 溶液中有几种离子？
②分别插入碳棒，取出观察；连接后插入溶液，
取出观察
装置图
③接通直流电源后插入，取出观察，并检验气体；
（1）实验现象及结论：
铜生成于阴极碳棒，氯气产生于阳极碳棒；
（2）电解原理：
①通电前：CuCl2 = Cu2+ + 2Cl—， Cu2+、Cl—为自由移动的离子； 如图
②通电后：Cu2+移向阴极得到电子，Cl—移向阳极
阴极
－＋ e
阳极
电极材料或阴离 子失电子发生氧
化反应
电解质溶液
5、放电顺序：
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越容易得电子；H＋(水)
阴极：Ag+>Hg2+>Cu2+>H+(水)>Pb2+>Fe2+>
阳极：还原性强的金属或离子先失电子
金属（除Pt、Au外）>S2－>I－>Br－>Cl－> OH－(水)>NO3－>SO42－>F－
（3）自发地发生氧
如Cu——Zn原电池
化还原反应： 电极本身不参加氧化反应：
如H2、O2燃烧电池
2、原电池的工作原理：
e— e— e—
负极给出电子
e—e— e— e—
正极得到电子
（发生氧化反应）
（发生还原反应）
电解质离子定向移动导电 阴离子移向负极
阳离子移向正极
（Zn）
（H+）
（H2、CH4）
（O2）
失去电子；
如图
③电极反应：
阳极：2Cl— － 2e— = Cl2↑（氧化反应） 阴极：Cu2+ ＋ 2e— = Cu（还原反应）
总反应式：CuCl2 电解 Cu + Cl2↑
2、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程，叫做电解。
3、构成电解池的条件：
是电能转变为化 学能的装置！ ①直流电源； 与电源负极相连的电极为阴极 ②阴、阳电极 与电源正极相连的电极为阳极
铜中含锌的质量分数。 解： Cu2＋～Zn2＋ △m
1mol 1mol 1g
x
x 0.02g
∴Zn溶解为0.02mol×65g·mol－1=1.3g
溶液中Cu2＋析出0.02mol×64g·mol－1=1.28g
锌的质量
1.3g
100% 18.4%
分数为： 7.04g 1.28g 1.3g
－＋
三、电镀铜：
3、电极反应及总反应：
①Cu——Zn原电池： 负极：Zn — 2e— = Zn2+ 正极：2H+ + 2e— = H2↑ 总反应式：Zn + 2H+ = Zn + H2↑
②氢气燃烧电池： 酸性条件：负极：2H2 —4e = 4H+ 正极：O2 + 4e + 4H+ = 2H2O
③氢气燃烧电池：
碱性条件：负极：2H2 —4e +4OH— = 4H2O 正极：O2 + 4e +2H2O = 4OH—
e-
Cu2+
Cu2+ Cu2+ Cu2+
H+
Fe2+
粗铜
OH-
SO42SO42SO42-
CCuu2+ CCuu2+ Cu2+
CCuu2+ CCuu2+ Fe2+
e CCuu2+ Cu2+
Fe
Ag Ag Au
Ag Au
纯铜作阴极，粗铜作阳极； 单击电子流动
2、电解精炼铜原理：
①粗铜的溶解与纯铜的生成： 阳极（粗铜）：Cu －2e- = Cu2+ 阴极（纯铜）： Cu2+ + 2e- = Cu