电解池讲义
高考化学电解池专题辅导讲义
高考化学电化学辅导讲义授课主题电解池原理及应用教学目的1、掌握原电池的原理,并能在实际题型中正确分析。
2、能够熟练的书写电解池的电极方程式,记住离子放电顺序。
3、熟悉常见的电解池原理实际应用教学重难点电极方程式的书写教学内容一、本节知识点讲解一(电解池工作原理)1、电解原理电解:①定义: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、②特点。
Ａ、电解是最强有力的氧化还原手段,是不可逆(填“可逆”或“不可逆”)的。
B、从本质上看,电解质溶液的导电过程就是电解质溶液的电解过程。
２、电解的定义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。
电解时使用的电离必须是直流电、在电解过程中,电能转化成化学能。
3、电解池(１)电解池的定义将电能转化为化学能的装置叫做电解池,电解池又叫做电解槽。
(2)电解池的构造①直流电源;②两个固体电极;③电解质溶液或熔融电解质;④形成闭合回路。
(3)工作原理(以惰性电极电解氯化铜为例)。
A。
实验装置:B。
电池总反应:CｕCｌ2错误!Cl2↑＋Cu。
C、电解池中离子的定向移动:阴离子移向阳极,阳离子移向阴极、(4)电解池工作原理通电时电子从电源的负极出发,流向电解池的阴极,在该电极上,阳离子获得电子发生还原反应;与此同时,阴离子在阳极上失去电子发生氧化反应,失去的电子再从电解池的阳极流向电源的正极,从而在两部分导体中形成闭合回路。
由上述分析可知:电解质溶液的导电过程必须有阴阳离子参加反应,电解质溶液的导电过程就是电解质溶液的电解过程、(5)电解池与原电池比较电解池原电池原理电能转化为化学能化学能转化为电能构成阴极、阳极、电解质溶液、电源正极、负极、电解质溶液、盐桥电极反应阳极发生氧化反应阴极发生还原反应负极发生氧化反应正极发生还原反应反应是否自发非自发的氧化还原反应自发的氧化还原反应4、电解时阴、阳两极物质的放电顺序(1)阳极物质的放电顺序①首先要看电极材料;②假如阳极材料是活性电极(金属活动性顺序中银往常的金属,包括银),则电解时电极材料失电子,电极不断消耗。
电解池课件
讨论：比较电解池和原电池的异同~~~~~~
装置
原电池
实例
铜锌原电池
①活泼性不同的两电极 ①两电极接直流电源
形成 ②电解质溶液 条件 ③形成闭合回路
②电解质溶液 ③形成闭合回路
电解池与原电池有哪些异同(续)
装置 电极 名称
电极 反应
原电池
负极：较活泼金属 正极：较不活泼金属 （或能导电的非金属）
负极：氧化反应，金属 失电子 正极：还原反应，溶液 中的阳离子得电子
电解池
写电极反应 【方法小结】
▪ 1.分析溶液中存在的所有离子（包括水的电 离）、并分成阳离子组和阴离子组。
▪ 2.根据放电规律，阳离子在阴极发生还原反应， 而阴离子在阳极发生氧化反应，完成电极反 应式。（注意得失电子守恒）
▪ 3.由阴阳两电极反应式，合并得总反应式。 （弱电解质的须保持分子形式）
[例]以石墨碳棒为电极，请写出电解下列溶液时,在阴、 阳两极上发生的电极反应式及总的化学方程式。
反应方程式: Cl2 +2 NaOH =NaCl + NaClO + H2O .
(2)避免生成物H2和Cl2混合,
因为: 混合遇火或遇强光爆炸
.
解决方法:使用离子交换膜
第二个问题：精制食盐水
提示：
1、用什么方法除去泥沙？ 2、用什么试剂除去Ca2+ 、Mg2+、 Fe3+ 、SO42— 3、所有试剂只有过量才能除尽，你能设计一个 合理的顺序逐一除杂吗？
电解池 课件(人教版)
5、电解质溶液导电的实质
电解质溶液（或熔融态电解质）的导电过程，就 是电解质溶液（或熔融态电解质）的电解过程。
【思考】什么叫放电？
阴离子失去电子而阳离子得到电子的过程叫放电。
【思考】为什么Cu2+、Cl-放电，而不是 H+和OH-？
阴离子放电：与阴离子的还原性的相对强弱有关 阳离子放电：与阳离子的氧化性的相对强弱有关
阴极:发生还原反应
无论是惰性电极还是活性电极都不参与电极反 应，发生反应的是溶液中的阳离子。
阳离子在阴极上放电顺序是：
Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>(H+)> Al3+>Mg2+>Na+>Ca+>K+
注：当离子浓度相差较大时，放电顺序要发 生变化，
两个电极的类型： 活性电极
阴极：Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+>Zn2+>（H+）>Al3+>Mg2+>Na+
Ⅲ
Ⅳ
Ⅰ与Ⅲ区：电解本身型 如CuCl2 、HCl
Ⅰ与Ⅳ区：放氢生碱型 如NaCl
Ⅱ与Ⅲ区：放氧生酸型 如CuSO4、AgNO3 Ⅱ与Ⅳ区：电解水型 如Na2SO4、H2SO4 、NaOH
小结2：电解与电离比较：
【思考】电解氯化铜溶液时，溶液中Cu2＋和Cl－放
电基本完毕后，电解过程是否也就停止了呢？
溶液中Cu2+和Cl—放电完毕后，原溶液变为纯 水，此时，在纯水中存在H+和OH—， H+在阴极放 电，OH—在阳极放电，实际上是电解水的过程.
《电解池》教案最全版
《电解池》教案最全版.doc 教案章节：第一章至第五章第一章：电解池概述1.1 电解池的定义1.2 电解池的组成1.3 电解池的分类1.4 电解池的工作原理第二章：电解质2.1 电解质的定义2.2 电解质的分类2.3 电解质的电离2.4 电解质的导电性第三章：电解池的电极3.1 电极的定义3.2 电极的分类3.3 电极的材料3.4 电极的活性第四章：电解池的电解过程4.1 电解过程的定义4.2 电解过程的分类4.3 电解过程的机理4.4 电解过程的控制因素第五章：电解池的应用5.1 电解池在电镀中的应用5.2 电解池在水处理中的应用5.3 电解池在电池制造中的应用5.4 电解池在其他领域的应用第六章：电解池的电解反应6.1 电解反应的类型6.2 电解反应的平衡6.3 电解反应的速率6.4 电解反应的效率第七章：电解池的设计与操作7.1 电解池的设计原则7.2 电解池的操作流程7.3 电解池的运行维护7.4 电解池的安全与环保第八章：电解池在电镀工业中的应用8.1 电镀工艺的基本原理8.2 电镀池的设计与操作8.3 电镀层的性质与控制8.4 电镀过程中的问题与解决第九章：电解池在水处理中的应用9.1 水处理的电解原理9.2 电解水处理的工艺流程9.3 电解水处理的效果与评价9.4 电解水处理的应用案例第十章：电解池在其他领域的应用10.1 电解池在金属冶炼中的应用10.2 电解池在化学合成中的应用10.3 电解池在能源转换中的应用10.4 电解池在其他工业中的应用第十一章：电解池的优化与改进11.1 电解池效率的提高11.2 电解池材料的改进11.3 电解池工艺的优化11.4 电解池新技术的发展第十二章：电解池的环保与可持续发展12.1 电解过程中的环境影响12.2 电解池废水的处理与回收12.3 电解池的节能减排措施12.4 电解池的可持续发展策略第十三章：电解池在不同行业的案例分析13.1 电解池在电镀行业的案例13.2 电解池在水处理行业的案例13.3 电解池在金属冶炼行业的案例13.4 电解池在其他行业的案例第十四章：电解池的实验设计与实践14.1 电解池实验的基本原则14.2 电解池实验方案的设计14.3 电解池实验的操作步骤14.4 电解池实验结果的分析第十五章：电解池的未来发展趋势15.1 电解池技术的发展趋势15.2 电解池在新能源领域的应用前景15.3 电解池在环境保护领域的挑战与机遇15.4 电解池在交叉学科中的融合与发展重点和难点解析重点：1. 电解池的基本概念、组成、分类和工作原理。
《化学电解池》课件
电解池的环境影响与可持续发展
能耗与碳排放
电解池的能耗较高，会产生一定的碳排放。为了实现可持续发展，需要优化电解池的能 效，降低能耗和碳排放。
废弃物处理
电解池在使用过程中会产生废水和废料，需要建立有效的废弃物处理和回收机制，以减 少对环境的负面影响。
THANKS
感谢观看
REPORTING
电解池的应用
REPORTING
电解水制氢
总结词
通过电解水的方法制取氢气，是一种 绿色、可持续的能源生产方式。
详细描述
利用电解水技术，将水分子在直流电 的作用下分解为氢气和氧气。电解过 程中，阳极产生氧气，阴极产生氢气 ，可以用于生产氢气作为燃料或化工 原料。
电解冶炼金属
总结词
通过电解熔融盐的方法提取金属，是一种高效、环保的金属冶炼技术。
电解池的工作原理
总结词
电解池的工作原理是利用外部电源提供能量，使电解质溶液中的离子在阳极和阴 极上发生氧化还原反应，从而将电能转化为化学能。
详细描述
当外部电源施加电压时，电解质溶液中的离子开始定向移动。阳离子向阴极移动 ，阴离子向阳极移动。在阳极上，阴离子失去电子发生氧化反应；在阴极上，阳 离子得到电子发生还原反应。通过这些反应，电能被转化为化学能。
PART 02
电解池的类型
REPORTING
电解液类型
01
02
03
酸性电解液
通常采用硫酸或盐酸作为 电解液，具有较高的导电 性能和较低的成本。
碱性电解液
主要采用氢氧化钠或氢氧 化钾作为电解液，适用于 电解铝、锌等金属。
熔融盐电解液
采用熔融状态的盐作为电 解液，如氯化钠、氯化钾 等，适用于电解制取金属 钠、镁等。
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2.阴极产物（阳离子得电子）
根据阳离子放电顺序（把金属活顺表倒过来）
Ag+ Hg2+ Fe3+ Cu2+（H+）Pb2+ Sn2+ Fe2+ Zn2+ Al3+ Mg2+ Na+ K+
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练习：惰性电极电解稀H2SO4、Cu(NO3)2、 NaCl的混合液,最初一段时间阴极和阳极
c、d为石墨电极。已知电解过程中。则下列有关
判断正确的是 （ ） C
电
A．a为负极、b为正极
流 方
B．a为阴极、b为阳极
向
C．电解过程中，d电极质量增加
D．电解过程中，氯离子浓度不变
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7、电极反应式和总反应式书写：
（以石墨电极电解CuCl2 溶液为例）
阳极:失去电子,发生氧化反应； 阳极：2Cl- -2e-=Cl2↑;（氧化反应） 阴极:得到电子,发生还原反应； 阴极：Cu2++2e-= Cu ;（还原反应）
电极反应
溶液pH 溶液复 变化 原方法
水 电 解
含氧酸
强碱
活泼金属的 含氧酸盐
H2SO4
NaOH Na2SO4
阳极：4OH—-4e—=O2↑+2H2O 减小
阴极：4H++4e—=2H2↑
增大
不变
H2O
溶 无氧酸 HCl
质
电 解
不活泼金属 的无氧酸盐
CuCl2
阳阴极极2：C4lH—+-+24ee——==2CHl22↑↑
溶液
溶液
溶液
溶液
溶电解液池第一课时最新课件溶液
电解池(讲义)
电解池一、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。
电极名称：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。
二、电解原理1．概念：使电流通过电解质溶液（或熔化的电解质）而在阴，阳两极引起的氧化还原反应的过程。
注意：电源是指直流电源2.电解池:（1）装置特点：将电能转化为化学能。
（2）形成条件：○1与电源相连的两个电极；○2电解质溶液（或熔化的电解质）；○3或形成闭合回路（3）电极名称：○1阳极：连电源正极，发生氧化反应。
○2阴极：连电源负极，发生还原反应。
（4）电解结果：在两极上有新物质生成。
（5）实例：2CuSO4+ 2H2O =电解= 2Cu+2H2SO4 + O2【电解原理分析】以惰性电极电解硫酸铜溶液为例说明通电前CuSO4 = Cu2+ + SO42-, H2O = H++ OH-溶液中存在由电离产生的两种阳离子(Cu2+ 和H+),两种阴离子(SO42- 和OH-)通电后①离子定向移动阳离子(Cu2+ 和H+)移向阴极, 阴离子(SO42-和OH-)移向阳极②电极反应阴极: 由于Cu2+ 比H+ 易得电子，故2Cu2+ + 4e- = 2Cu (发生还原反应)阳极: 由于OH- 比SO42-易失电子，故4OH—- 4e- = 2H2O + O2↑(发生氧化反应)（或2H2O 4e- = O2 + 4H+ ）③溶液pH变化在阳极区，由于水电离出的OH- 得到电子形成O2逸出，而H+ 仍留在溶液中，造成溶液中n(H+)>n(OH-),使溶液显酸性。
2025年高考化学一轮复习基础知识讲义—电解原理(新高考通用)
2025年高考化学一轮复习基础知识讲义—电解原理（新高考通用）【必备知识】1．电解池工作原理能量转化：电能转化为化学能注意电子不下水，离子不上线。
如何区分阴阳极阳极阴极电源连正极连负极离子移向阴离子阳离子反应类型氧化反应还原反应得失电子失去电子得到电子化合价变化升高降低2．电解规律(1)阳极产物的判断①活性电极(除Au、Pt以外的金属材料作电极)，电极材料失电子，生成金属阳离子。
注意：Fe失电子变成Fe2＋②惰性电极(Pt、Au、石墨)，要依据阴离子的放电顺序加以判断。
阴离子的放电顺序：S2－＞I－＞Br－＞Cl－＞OH－＞含氧酸根离子。
S2－、I－、Br－、Cl－放电，产物分别是S、I2、Br2、Cl2；若OH－放电，则得到H2O和O2。
(2)阴极产物的判断直接根据阳离子放电顺序进行判断。
阳离子放电顺序：Ag＋＞Hg2＋＞Fe3＋＞Cu2＋＞H＋(酸)＞Pb2＋＞Fe2＋＞Zn2＋＞H＋(水)＞Al3+＞Mg2+＞Na+＞Ca2+＞K+。
注意①电解水溶液时，Al3＋、Mg2＋、Na＋、K＋不可能在阴极放电。
②若金属阳离子(Fe3＋除外)放电，则得到相应金属单质；若H＋放电，则得到H2。
3．常例分析完成下表(电极为惰性电极)类型实例电极反应式溶液pH变化溶液复原方法电解水型H2SO4阳极：2H2O－4e－===4H＋＋O2↑阴极：4H＋＋4e－===2H2↑总反应：2H2O=====电解2H2↑＋O2↑减小加水NaOH阳极：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑阴极：4H2O＋4e－===2H2↑＋4OH－总反应：2H2O=====电解2H2↑＋O2↑增大KNO3阳极：2H2O－4e－===4H＋＋O2↑阴极：4H2O＋4e－===2H2↑＋4OH－总反应：2H2O=====电解2H2↑＋O2↑不变电解电解质型HCl阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑阴极：2H＋＋2e－===H2↑总反应：2H＋＋2Cl－=====电解H2↑＋Cl2↑增大通入HCl气体CuCl2阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑阴极：Cu2＋＋2e－===Cu总反应：Cu2＋＋2Cl－=====电解Cu＋Cl2↑－加CuCl2固体放氢生碱型NaCl阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑阴极：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－总反应：2Cl－＋2H2O=====电解H2↑＋Cl2↑＋2OH增大通入HCl气体MgCl2阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑阴极：2H2O＋Mg2＋＋2e－===H2↑＋Mg(OH)2↓总反应：MgCl2＋2H2O=====电解Cl2↑＋H2↑＋Mg(OH)2↓增大通入HCl气体放氧生AgNO3阳极：2H2O－4e－===4H＋＋O2↑减小加入酸型阴极：4Ag ＋＋4e －===4Ag总反应：4Ag ＋＋2H 2O=====电解4Ag ＋O 2↑＋4H＋Ag 2O 固体CuSO 4阳极：2H 2O －4e －===O 2↑＋4H＋阴极：2Cu 2＋＋4e －===2Cu总反应：2CuSO 4＋2H 2O=====电解2Cu ＋O 2↑＋2H 2SO 4减小加CuO或CuCO 3注意电解质溶液的复原，应遵循“出什么加什么”(即一般加入阴极产物与阳极产物形成的化合物)的原则。
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电解池讲义
1、定义： 电解池：借助电流引起氧化还原反应的装置，即把电能转化为化学能的装置叫电解池或电解槽。
阴极：与电源负极相连的一极 阳极：与电源正极相连的一极
装置：
电极反应式：
阳极：
(氧化) 阴极： (还原)
总电极方程式：___________________
放电：阴离子失去电子或阳离子得到电子的过程叫放电。
3、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)的过程叫电解。
所以电解质导电的实质便是——电解
电解CuCl 2水溶液为何阳极是Cl -放电而不是OH -放电，阴极放电的是Cu 2+而不是H + ？ 4．离子的放电顺序
阴极：（阳离子在阴极上的放电顺序(得e-)）
Ag +>Hg 2+>Fe 3+>Cu 2+>H +>Pb 2+>Sn 2+>Fe 2+>Zn 2+ >Al 3+>Mg 2+>Na +>Ca 2+>K + 阳极(1)是活性电极时：电极本身溶解放电
(2) 是惰性电极时：阴离子在阳极上的放电顺序（失e-） S 2->I ->Br ->Cl ->OH ->NO 3->SO 42-(等含氧酸根离子)>F -
练习：电解氯化铜、硫酸铜、盐酸、硫酸、氢氧化钠、氯化钠溶液的电极方程式。
2、电解池的构成
1、 2、 3、
4、
6、电解原理的应用
⑴氯碱工业
如电解饱和食盐水可制得NaOH、Cl2、H2，而电解稀NaCl溶液可制备NaClO。
2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑
⑵电镀
电镀时，一般都是用含镀层金属离子的电解质溶液为电镀液；把待镀金属制成品浸入电镀液中与直流电源的负极相连，作为阴极，而用镀层金属为阳极，阳极金属溶解在溶液中成为阳离子，移向阴极，并在阴极上被还原成金属析出。
电镀铜规律可概括为“阳极溶解，阴极沉积，电解液不变”
镀件
电镀与一般的电解本质相同，但在电极材料、电极反应（是同种金属的得失电子，宏观上无新物质生成）、溶液浓度（电解过程浓度一般会发生变化，但电镀则不变）的变化等均有差别。
⑶铜的电解精炼
原理：电解时，用粗铜板作阳极，与直流电源的正极相连；用纯铜板作阴极，与电源的负极相连，用CuSO4溶液（加入一定量的硫酸）作电解液。
CuSO4溶液中主要有Cu2+、SO、H+、OH-，通电后H+和Cu2+移向阴极，并在阴极发生
Cu2++2e-=Cu；OH-和SO移向阳极，但阳极因为是活性电极故而阴离子并不放电，主要为阳极（活泼及较活泼金属）发生氧化反应而溶解，阳极反应：Cu-2e-=Cu2+。
电解过程中，比铜活泼的Zn、Fe、Ni等金属杂质，在铜溶解的同时也会失电子形成金属阳离子而溶解，此时阴极仍发生Cu2++2e-=Cu，这会导致电解液中硫酸铜的浓度不发生变化；Ag、Au不如Cu易失电子，Cu溶解时它们以阳极泥形式沉积下来，可供提炼Au、Ag等贵金属。
结论：该过程实现了提纯铜的目的。
⑷电解法冶炼金属
一些较活泼的金属常用电解的方法冶炼，如Na、Mg、Al等金属（这是因为这些金属的阳离子的氧化性很弱，难以找到经济实用的还原剂，从这个意义上看，电源的负极是最强的还原剂）。
例如：用石墨作电极电解熔融的氧化铝
①原料由铝土矿提纯得到纯Al2O3
②设备
③原理在熔化条件下Al2O3=2Al3++3O2—
阴极4Al3++12e—=4Al
阳极6O2——12e—=3O2↑
总反应式
注意：
①冰晶石作熔剂，降低Al2O3的熔点；②电解过程中，定期补充阳极碳块；③由铝矾土制备纯Al2O3。
7、电解时电极反应式的书写
（1）看电极。
主要是看阳极是何类型的电极，若为活性电极，电极本身被氧化发生氧化反应。
阴极一般不参与电极反应。
（2）看离子。
搞清电解质溶液中存在哪些阴离子、阳离子，根据放电顺序书写电极反应式。
（3）水溶液中始终有H +和OH -，放电顺序中H +和OH -之后的离子一般不参与电极反应。
例如：电解CuCl 2溶液的电极反应分析：如图所示：
①看电极。
石墨做电极，两极都不反应。
②看离子。
溶液中存在的离子为Cu 2＋ Cl － OH － H ＋
；
阳离子放电顺序Cu 2＋ ＞ H ＋ 故 Cu 2＋＋2e －
=== Cu ；
阴离子放电顺序Cl － ＞OH － 故2Cl －－2e －
=== Cl 2↑ 总方程式为：CuCl 2
电解
Cu ＋Cl 2
典型例题
例1．用两支惰性电极插入500mL 的AgNO 3溶液中，通电电解。
当电解质溶液的pH 由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），则电极上析出银的质量是（ ）
A ．27mg
B ．54mg
C ．108mg
D ．216mg
例2．如图所示A 为一张浸透淀粉碘化钾溶液并滴有酚酞试剂的滤纸，a 、b 为两张紧贴在滤纸上的铂片，并用导线和直流电源M 、N 两极相连接，通电后，在a 周围观察到无色溶液变为蓝色。
（1）电源哪一个极是正极？哪极是负极？ （2）b 周围可观察到什么现象？为什么？
例3．若在铁片上镀锌，以下叙述中错误的是（ ） A ．可把铁片与电源的正极相连 B ．电解质必须用含有锌离子的可溶性盐 C ．锌极发生氧化反应
D ．铁极的电极反应式为Zn 2++2e -=Zn
例4．串联电路中的四个电解池分别装有0.1mol·L -1的下列溶液，用铂电极电解，连接直流电源一段时间后，溶液的pH 最小的是（ ）
A ．CuCl 2
B ．NaCl
C ．AgNO 3
D ．KNO 3
例5．将两个铂电极插入500mL CuSO 4(aq)中进行电解，通电一段时间后，某一电极上增重0.064g(设电解时无H 2放出，且不考虑水解和溶液体积的变化)，此时溶液中氢离子的物质的量浓度约为（ ）
A ．1×10-3mol·L -1
B ．4×10-3mol·L -1
C ．2×10-3mol·L -1
D ．1×10-7 mol·L -1。