第三节__电解池
人教化学选修4第四章第3节 电解池(共28张PPT)
二、电解原理的应用
应用一：氯碱工业即电解饱和食盐水
阳极：2Cl－ 阴极：2H+ +
2e－= Cl2如↑ 何检验两极产物？ 2e－ = H2↑
总反应：
电解
2NaCl + 2H2O==
CC
存在问题： 2NaOH + H2↑+ Cl22↑
H2+ Cl2＝2HCl爆炸 氯气溶于水与水反应 氯气与NaOH反应产物不纯更纯
AgNO3溶液
当阳极金属与电解质溶液中的金属 阳离子相同，则为电镀
例：在50mL 0.2mol/L的硫酸铜溶液中插入两个
电极，通电电解(不考虑水分蒸发)，则：
⑴若两极均为铜片，试说明电解过程中溶液
溶质浓度将怎样变化 不变
。
⑵若阳极为纯锌，阴极为铜片，阳极反应式
是 Zn －2e－＝Zn2+
⑶如果两极均为铜片且不考虑H+在阴极上放电,
3、构成电解池的条件： 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。
⑤非自发进行的氧化还原反应
原电池与电解池的比较
比较内容
原电池
电解池
装置举例 铜锌原电池
电解氯化铜
电极名称 正极、负极
阴极、阳极
电极反应 负极氧化反应 正极还原反应
能量转变 将化学能转变成电能
阳极氧化反应 阴极还原反应
实质：电解水
溶液pH变化： 增大 溶液复原方法：加入H2O
1、复习提问：
电极名称_阴__极____ C
反应类型_还__原____
C 电极名称__阳__极___
反应类型__氧__化___
电极反应_Cu_2+ _＋_2e_－ _= C_u 实验现象_红_色__固__体_
选修4第四章第三节电解池
想一想、做一做
[例]以石墨棒为电极，请写出分别电解下列溶液时,在 阴、阳两极上发生的电极反应式及总的化学方程式。 (1)NaCl溶液: 阳极：2Cl--2e-=Cl2↑ 阴极：2H++2e-=H2↑ (2H2O 总反应：2Cl-+2H
2H++2OH-)
O = Cl2↑+H2↑+2OH2
电解
(2)CuSO4溶液: OH-在哪一极产生？ 阳极：4OH--4e-＝2H2O+O2↑ (4H2O 4H++4OH-) 2+ +4e-＝2Cu 阴极：2Cu
2、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 电解盐酸 阳极： 2Cl －－ 2e－＝Cl2↑ 阴极： 2H+ +2e－＝ H2 ↑
总反应：2HCl ＝ Cl2↑ + H2↑ 类型：电解电解质型 实质：电解质本身被电解 电解后溶液中溶质的质量分数 减小 ，若要恢复 原来的组成和浓度，需加入一定量的 溶质 (通入一 定量的HCl气体)
活性金属 > S2－>I－>Br－>Cl－>OH－>含氧酸根>F－
除Pt、Au
电极反应：
阳极： 2Cl－ － 2e－ = Cl2↑
（氧化反应）
阴极
Cu －
－- ＋ e ＋
阳极
eoooo oooo oooo oooo oooo oooooooooooo ooooooooooo
阴极： Cu2+ ＋ 2e－ = Cu
4、根据金属活动顺序表，Cu不能发生如下反应：
Cu + 2H2O=Cu(OH)2↓+ H2↑。但选择恰当电极材料
第三节电解池课件精修ppt
3．两极都用银片作电极电解AgNO3时，阳极的产
物是 Ag+；阴极的产物是 Ag 。
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
4．试写出下列装置中所发生的电极反应式。
石墨
石墨 粗铜
纯铜 纯铜
铁
CuSO4溶液 (A)
②若阳极是惰性电极，还原性强的阴离子在阳极放电，
阴极材料不发生任何变化。
阴离子放电（失电子）顺序：
S2–>I–>Br–>Cl– > OH– > (NO3－、SO42– 等)含氧
酸根离子>F－
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
3、电冶金（使用电解法冶炼像钠、镁、铝等活泼金属的
方法）
制取金属铝
电解熔融状态的氧化铝。
阳极：6O 2- －12e- == 3O2↑
阴极： 4Al 3+ + 12e- == 4Al
总反应：2Al2O3(熔融)
通电
冰晶石
4Al + 3O2 ↑
助熔剂：冰晶石（Na3AlF6 六氟合铝酸钠）
阳极材料(碳)和熔融氧化铝需要定期补充
操作步骤: 1．在烧杯中注入CuCl2溶液 2．连接电极，将两根石墨棒插入溶液中 3．接通直流电源，在烧杯上方放一个湿润的
淀粉KI试纸，观察阴极和阳极的实验现象 并记录。
注意: 1．在实验过程中，两电极要始终放在溶液中，
且两电极不能接触； 2．电压要调至6V； 3．实验结束，关闭电源，将导线从电源上取下。
人教版高中化学选修4第四章第三节：电解池
（2）在阴极，由于 H+ 容易得到电子被还原生成 H2 ．
使H2O 电离向右移动，因此阴极 OH- 浓度增大， PH 增大 。 阴极方程式：2H+ + 2e- = H2 。
电解
总化学方程式：2NaCl 2H2O Cl 2 H2 2;NaOH
总离子方程式:
▪电源负极→电解池阴 极电解池阳极→电源正 极
试一试
练习：以石墨作电极，电解下列溶液，写出电 极反应及电解总反应式。
AgNO3溶液
阳极：4OH--4e-=2H2O+O2↑
阴极：4Ag++4e-=4Ag 总反应式：4Ag++2H2O通==电4Ag +O2↑+4H+
二、电解规律：用惰性电极（金、铂和石墨）电解时
总反应：2Cl-+2H2O电=解Cl2↑+H2↑+2OH-
(2)CuSO4溶液:
OH-在哪一极产生？
阳阴极极：：42OCHu-2-+ 4+e4-e＝-＝2H22COu+O2↑ (4H2O
4H++4OH-)
总反应式：2Cu2++2H2O电＝解2Cu+O2↑+4H+
H+应该在哪一极产生？
电解池与原电池有哪些异同
②电极： 阳极:与电源正极相连
③电解质溶液或熔融电解质；
④形成闭合回路。
[还原反应] [氧化反应]
小结：
①电极反应：阳极失电子，发生氧化反应；阴极得
电子，发生还原反应。（阳氧）
②离子流向：阳离子移向阴极，阴离子移 向阳极（异性相吸）
高中化学选修四电解池知识点
第三节电解池一、电解原理1、电解池：把电能转化为化学能的装置叫做电解池或电解槽。
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。
反应条件：①连接直流电源②阴阳两极阴极：与电源负极相连；极：与电源正极相连。
③两极处于电解质溶液或熔融电解质中④两电极形成闭合回路4、电子流向：电源负极一电解池阴极一离子定向运动（电解质溶液）一电解池阳极一电源正极5、电极名称及反应：阳极：与直流电源的正极相连的电极，发生氧化反应失去电子；阴极：与直流电源的负极相连的电极，发生还原反应得到电子。
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8、反应规律：阳极：活泼金属一电极失电子6“ Pt除外）；惰性电极一溶液中阴离子失电子阴离子失电子能力：活泼金属（除Pt, Au）>S2->|->Br->Cl->OH->含氧酸根（NO3->SO42-）>F-阳离子得电子能力：Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+ （酸）>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+ （水）>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+ （即金属活泼性顺序表的逆向）规律：铝前（含铝）离子不放电，氢（酸）后离子先放电，氢（酸）前铝后的离子看条件。
9、四类电解型的电解规律（当阳极为惰性电极时）①电解水型（强碱，含氧酸，活泼金属的含氧酸盐），pH由溶液的酸碱性决定，溶液呈碱性则pH增大，溶液呈酸性则pH减小，溶液呈中性则pH不变。
电解质溶液复原一加适量水。
②电解电解质型（无氧酸，不活泼金属的无氧酸盐），无氧酸pH变大，不活泼金属的无氧酸盐pH不变。
电解质溶液复原一加适量电解质。
③放氢生碱型（活泼金属的无氧酸盐），pH变大。
人教版化学选修四第四章第三节电解池(共13张PPT)
加酚酞溶液变红
实验装置
2.电镀
(1).
定义
利用电解原理在某些金属的表面镀上 一薄层其它金属或合金的过程。
(2). 电镀材料的选择
阴极——镀件 阳极——镀层金属
电镀液——含有镀层金属离子的溶液
(3).电极反应式
阴极：Cu2++ 2e- = Cu
阳极： Cu - 2e- = Cu2+ (4).电镀的特点
择决定命运，环境造就人生！
电解
==MgLeabharlann +Cl2↑
（3）制取金属铝
电解熔融氧化铝
阳极： 6O2- - 12e- = 3O2↑
阴极： 4Al3+ + 12e- = 4Al
总反应：
电解
2Al2O3 ==
4Al
+
3O2↑
小结：电解池、电解精炼池、电镀池的比较
电解池
电镀池
电解精炼池
定义
将电能转变成化学能 的装置。
应用电解原理在某些 金属表面镀上一层其 它金属的装置。
①阳极本身参加电极反应 ②电解质溶液的浓度保持不变
3、粗铜的电解精炼
－+
以粗铜为阳极，以纯铜 纯铜
粗铜
为阴极， 以CuSO4溶液 为电解液进行电解
阳极： Zn Zn-2e- = Zn2+
Fe Ni
Fe -2e- = Ni -2e- =
Fe2+ Ni2+
CuSO4溶液
阳极泥: 相对不活泼的金
Cu Cu-2e- = Cu2+ 属以单质的形式沉积在电
离子放电顺序：
阳离子 H+ ＞ Na+ 阴离子 Cl- ＞ OH-
第三节 电解池--教学设计与反思
第三节电解池--教学设计与反思一、教材分析（一）教材分析本课时内容是人教版选修教材《化学反应原理》第四章第三节，教材主要介绍了电解原理以及电解原理的应用。
电解属于电化学知识范畴，是中学化学理论体系不可缺少的一部分，是氧化还原反应、原电池、电离等知识的综合运用。
本节教材可分为三个部分：电解原理、电解原理的应用、电镀。
把握教材意图后，我把本节内容安排为两课时完成。
本设计为第一课时。
（二）内容分析具体内容：体验化学能与电能相互转化的探究过程，了解电解池的工作原理。
活动建议：探究电能和化学能的相互转换。
（三）学生分析学生的认知发展水平和知识基础都是我们要考虑的学情。
学生对于电化学较为陌生，生活中电化学相关知识接触较少。
学生求知欲较强，合作意识与探究精神逐渐形成。
二、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，初步了解溶液中微粒放电顺序。
过程与方法：利用惰性电极电解水和氯化铜的实验，探究电解原理。
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，提高科学探究能力。
情感态度价值观：学会在思考分析过程中相互讨论，相互启发，体会到合作交流的重要性。
通过电解在生产、生活中的应用实例，感受化学学科的实际应用价值。
三、教学重、难点及其突破策略教学重点：理解电解原理，惰性电极作阳极时电解的一般规律。
教学难点：理解电解原理，电极反应式书写。
突破策略：本教学设计使用启发式教学法和问题探究法，有目的地层层设疑，创设问题情境，通过熟悉的电解水来推导新知，引导学生进行思路探究，将感性认识提升到理性认识，培养和发展学生的抽象思维、归纳推理、演绎推理能力。
有利于学生理解电解质导电的过程和电解原理相关的知识。
四、教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图情境引入氢能源是21世纪最有发展潜力的能源。
氢气的制取、储存、运输是科学家研究的重点。
制取氢气的一种方法是电解水。
本次课我们共同研究电解。
观察课件回忆旧知感受新知创设问题情景激起求知欲揭示课题原理讲解1.播放电解水课件。
第三章第三节电解池
负极 正极
阳极 阴极
原电池
电解池
练习题
2.分析下图，哪个是原电池，哪个是电解池。
1、3、5
6、7
3.写出下列装置的电极反应，并标明氧化反应还原反 应
Fe
Cu
Fe
Cu
氯化铜
A
溶液
Cu
C
氯化钠
溶液 B
C
Cu
氯化铜溶液
C
氯化铜溶液
D
电解池与原电池比较
装置
原电池
电解池
装置 实例
定义
将化学能 转变成电能的装置
电解的 电解液 类型 浓度
电解水
增大
电解电解质 减小 放出H2生成碱 生成新物质 放出O2生成酸 生成新物质
溶液 pH值
减小
增大 不变
复原 方法
加H2O
增大 通入HCl 增大 通入HCl
减小 加入CuO
电解规律（惰性电极）小结
Ⅰ
Ⅱ
阳极：S2- > I- > Br- > Cl- > OH- > 含氧酸根 > F-
6.离子定向移动的方向:
阳离子向阴极移动,
阴离子向阳极移动。 7.电极材料：
惰性电极：C、Pt、Au不发生反应，只起导电作用 活性电极：Ag及以前金属，作阳极则失电子
8.电解质在水溶液中放电规律
阴极：阳离子（氧化性强的离子先放电） 水电离产生
时浓度极小
Ag+>Fe3+>Cu2+>H+（酸电离）>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+ （水电离的）>Al3+>Mg2+>Na+>Ca+>K+
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
计算关系式：
O2～2Cu～4Ag～4H＋～2H2～2Cl2～4OH－
3.按下图的装置进行电解实验：A极是铜锌合 金，B极为纯铜，电解质中含有足量的铜离 子。通电一段时间后，若A极恰好全部溶解， 此时B极质量增加7.68克，溶液质量增加 0.03克，则A合金中Cu、Zn原子个数比为 B 4︰1 A B 3︰ 1 C 2︰1 D 任意比
4.用两支惰性电极插入500mLAgNO3溶液中，
通电电解。当电解液的PH值从6.0变为3.0时 (设电解时阴极没有氢气析出，且电解液在 电解前后体积变化可以忽略)，电极上析出 银的质量大约是： B A、27mg B、54mg C、108mg D、216mg
5.按照下图接通线路，反应一段时间后，回答下列 问题（假设所提供的电能可以保证电解反应的顺 利进行）：（1）U型管内发生什么现象?写出有 关反应的化学方程式 （2）在a b烧杯中发生什么现象 （3）如果小烧杯中有0.508克碘析出，问大烧杯 中，负极减轻多少克? 0.13g
计算关系式： O2～2Cu～4Ag～4H＋～2H2～2Cl2～4OH－
例2 ： 用石墨电极电解100mL H2SO4与 CuSO4的混合液，通电一段时间后，两极均 收集到2.24L（标况）气体，则原混合液中 Cu2+的物质的量浓度为（ A ）
A.1mol/L B.2mol/L C.3mol/L D.4mol/L 阳极O2为0.1mol，电子为0.4mol
巩固练习
• 2、用石墨作电极持续电解CuCl2、NaCl的 混合溶液时，阴极析出的物质是_____；阳 极产物是_____。
• 5、如图所示装置，指出A、B池的
名称、电极名称、电极反应式、二 池pH值的变化情况。
四、电解计算——电子守恒法
例1 ： 铂电极电解1LCu(NO3)2和KNO3混合溶 液,通电一段时间,两极均产生11.2L(标况)气体.求 电解后溶液的pH,并确定析出铜的物质的量. 解析：阳极 4OH--4e-=2H2O+O2↑ 阴极 Cu2++2e- =Cu 2H++2e- =H2↑ 阳极转移电子的物质的量为: 0.5×4 = 2mol,消耗OH- 2mol,即产生H+ 2mol. 阴极生成0.5molH2,消耗H+ 1mol;所以溶液 中C(H+)=1mol/L pH=0 生成H2转移的电子:0.5 ×2=1mol,故还有 1mol电子 用于还原Cu2+,可析出铜为0.5mol.
则H2为0.1mol，所以Cu为0.1mol，浓度为A
6.写出下列装置的电极反应式，并判断A、 B、C溶液PH值的变化。
Fe Ag
AgNO3 Cu Ag Cu
（ D）
C
Pt
Pt
（Байду номын сангаас）
AgNO3
CuSO4
（B）
（ C）
NaHSO4
7.如上图所示，通电后A极上析出Ag，对该 装置的有关叙述正确的是 B A.P是电源的正极 B.F极上发生的反应为：4OH--4e-=2H2O+O2↑ C.电解时，甲、乙、丙三池中，除E、F两极 外，其余电极均参加了反应 D.通电后，甲池的PH减小，而乙、丙两池溶 液的PH不变
Mx+ + xe= M
②电解溶液的pH（溶液体积仍为100mL） 0.005mol 0.01mol 0.32g
所以：x = 2 ；M = 64 ；n = 3 产生H+为0.01mol，pH=1
练习：1.用两支惰性电极插入50mLAgNO3 溶液中，通电电解。当电解液的PH值从6.0 变为3.0时(设电解时阴极没有氢气析出，且 电解液在电解前后体积变化可以忽略)，电 极上析出银的质量大约是： B A、2.7mg B、5.4mg C、10.8mg D、21.6mg
6. 如图，每一方框中的字母代表一种反应物或生成物。
A
E 反 应2 B
物
质
C
6 3
D
4 3
I
0 2
饱和 食盐 水
电解
反应 1
C D
反 应3
起始组 G 成/mol H 某时刻 组成 I /mol
F
物质A跟B反应生成物质E、F和G, E可以在空气中漂白物质 物质C跟D反应生成物质I,某温度下该反应开始和某时刻的 反应混合物组成如上表所示。请填写下列空白： （1）反应1的化学方程式是 （2）反应2的化学方程式是 （3）E的水溶液显 性，原因为（用离子方程式表示） （4）物质 I的电子式: ；物质 I的空间构型： 。
CuSO4溶液
b
NaCl和酚酞溶液
例3 ： 某硝酸盐晶体化学式为M(NO3)x· nH2O， 相对分子质量为242，将1.21g该晶体溶于水配 成100mL溶液，用惰性电极进行电解。当有 0.01 mol 电子转移时，溶液中金属离子全部析 出，此时阴极增重0.32g。求： ①金属M的相 对原子质量及 x、n 值；
2、 铂电极电解1LCu(NO3)2和KNO3混合溶液, 通电一段时间,两极均产生11.2L气体(标况). 求电解后溶液的pH,并确定析出铜的物质的量.
解析：阳极 4OH--4e-=2H2O+O2↑ 阴极 Cu2++2e- =Cu↓ 2H++2e- =H2↑ 阳极转移电子的物质的量为: 0.5×4 = 2mol,消耗 OH- 2mol,即产生H+ 2mol. 阴极生成0.5molH2,消耗H+ 1mol;所以溶液中 C(H+)=1mol/L pH=0 生成H2转移的电子:0.5 ×2=1mol,故还有1mole用于还原Cu2+,可析出铜为0.5mol.
8.用铂电极电解下表中各组物质的水溶液，电解
一段时间以后，甲、乙两池中溶液的pH值均减 小，而在①和④两极，电极产物的物质的量之 比为1︰2的是 D
甲
• A B • 甲 KOH H2SO4 • 乙 CuSO4 AgNO3
乙
C D Na2SO4 CuSO4 HCl HNO3
9.为下图所示装置中，a、b都是惰性电 极，通电一段时间后，b极附近溶液呈 红色。下列说法正确的是 AC A．X是正极，Y是负极 B．X是负极，Y是正极 C．CuSO4溶液的 •X Y • PH值逐渐减小 Cu a D．CuSO4溶液 Pt 的PH值不变