电解池的工作原理及应用-电解池的工作原理及应用
电解池的工作原理及应用
电解池的工作原理及应用兰玉珍福州十五中一、概述：电解池工作原理及应用是高二化学选修模块《化学反应原理》中的内容，（专题一化学反应与能量变化，第二单元化学能与电能的转化），教学时间需要2课时，选择第一课时，即电解池的工作原理，教学内容包括电解池的工作原理和构成条件，判断电解池的阴、阳极；正确书写两极所发生的反应及电解的总化学方程式；判断两极所发生的是氧化反应，还是还原反应；惰性材料做电极时，离子的放电顺序。
通过复习原电池的知识、设计3个探究实验引出电解池，结合课件动画演示电解的过程，帮助学生了解电解过程，通过层层质疑、归纳、总结得出电解原理。
给学生充分的时间练习书写两极所发生的反应及电解的总化学方程式，利用实物投影仪讲评学生的练习，加深理解。
利用课件展示多个电解池，通过学生讨论判断两极所发生的是氧化反应，还是还原反应；惰性材料做电极时，离子的放电顺序。
根据以往经验学生容易混淆电离和电解，通过课件展示表格，分析电离和电解的区别，使学生掌握知识更加到位。
最后归纳小结电解的概念及电解的原理，理顺知识，要求学生会判断电解池的阴阳两极，写电极反应方程式，判断所发生的氧化还原反应。
二、教学目标分析知识与技能：1、掌握电解的原理，2、能够准确判断电解池的阴、阳极；3、正确书写两极所发生的反应及电解的总化学方程式；4、会判断两极所发生的是氧化反应，还是还原反应；5、掌握惰性材料做电极时，离子的放电顺序。
过程与方法：1、通过看书，培养学生的自学能力；2、通过分组实验，使学生亲自实践感悟求知过程，培养观察能力、动手实验能力，以及分析问题、解决问题的能力；3、通过一些设问及质疑，培养学生的思维能力，概括总结的能力，以及形成规律性认识的能力。
4、通过课件展示，培养学生抽象思维能力。
情感态度与价值观：1、从实验现象分析得出宏观现象和微观本质的关系，使学生领悟到感性认识到理性认识的过程。
2、通过分组动手实验，并准确记录实验现象的过程，调动学生学习的积极性，提高学习兴趣，培养学生求实的精神及团结合作精神。
电解池的工作原理及应用 (2)
电解池的工作原理及应用1. 什么是电解池电解池是一种将电能转化为化学能的装置，利用电解反应将电能转化为化学能。
它由电极和电解质组成。
电极将电能输入电解质中，产生化学反应，使原有的物质发生改变。
2. 电解池的工作原理电解池的工作原理基于电解反应，它将正负极之间的电荷转移变成了电极表面的化学反应。
电解池中包含一个正极和一个负极，它们被浸泡在电解质溶液中。
当外部电源施加在电解池上时，正极与负极之间产生电势差，使电流沿着电解质溶液中的离子流动。
这些离子在电解质溶液中进行氧化还原反应，从而改变原有物质的化学性质。
3. 电解池的应用电解池在日常生活和工业中有广泛的应用。
以下是一些常见的应用示例：3.1 电解水制氢氧气电解水是一种将水分解为氢气和氧气的过程。
在电解水中，水分子被电解成氢离子和氧离子，氢离子聚集在负极产生氢气，氧离子聚集在正极产生氧气。
这个过程被广泛应用于制取氢气和氧气。
3.2 电镀电解池在电镀过程中被广泛应用。
电镀是一种将金属沉积在物体表面以增加其外观或改善耐久性的过程。
在电镀过程中，被镀物作为阴极，金属离子从阳极溶解并在被镀物上产生电化学反应，使金属层沉积在被镀物表面。
3.3 绿色能源生产电解池在可再生能源领域中起着重要的作用。
它被用来存储和释放可再生能源，如太阳能和风能。
通过使用电解池，可再生能源可以被转化为化学能并储存在电解池中，以供将来使用。
3.4 电解制取金属电解池被广泛用于制取纯金属。
在电解金属制备过程中，金属离子被还原到金属状态，并在负极处以金属的形式沉积。
这种方法被用来制造纯铜、纯铝等金属。
4. 电解池的优势和局限性4.1 优势•电解池可以实现高效能的能量转换，将电能转化为化学能。
•电解池可以以可控的方式产生化学反应，使其适用于多种应用。
•电解池可以利用可再生能源进行能源存储，具有环保性。
4.2 局限性•电解池的建设、维护和运营成本较高。
•电解池中使用的电解质可能对环境造成一定的污染。
电解池(电解原理及应用习题)备课讲稿
电解池(电解原理及应用习题)电解池及其应用一、电解池的工作原理1电解：在直流电的作用下，在两电极上分别发生和的过程叫做电解。
2电解池:把转化为能的装置叫 ,也叫。
3.电解池中的基本关系：阳极：与电源相连，电子，发生反应，元素化合价①电极阴极：与电源相连，电子，发生反应，元素化合价②闭合回路：电子从流出，经过、，流入电解池内：阳离子从移动向，阴离子从移动向。
阴阳离子的定向移动形成电流。
4.电解池的构成条件：（1）（2）（3）（4）5.电解池中离子的放电顺序：物质在电解池的阴、阳两极得失电子发生发生氧化还原反应的过程叫放电。
阴极（阳离子放电顺序）：Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+（酸)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+（水)>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+阳极：①为活性电极如金属单质（除Pt、Au）等时，则阳极材料自身优先放电。
②为惰性电极(石墨、Pt等)时，阴离子的放电顺序：S2－>I－>Br－>Cl－>OH－>含氧酸根（如NO3-、SO42-、CO32-等）>F- 常见惰性电极电解电解质溶液类型①H2SO4阴极阳极总化学方程式②NaOH阴极阳极总化学方程式③KNO3阴极阳极总化学方程式○4HCl阴极阳极总化学方程式⑤CuCl2阴极阳极总化学方程式⑥NaCl阴极阳极总化学方程式⑦CuSO4阴极阳极总化学方程式二、电解原理的应用1、氯碱工业：电解饱和食盐水2、电镀阳极：；阴极：；电解质溶液：3、精炼铜阳极：；阴极：；电解质溶液：4、电冶金活泼金属，如钾、钙、钠、镁、铝的冶炼钠的冶炼：镁的冶炼：铝的冶炼：1．某学生欲完成反应2HCl＋2Ag===2AgCl↓＋H2↑而设计了下列四个实验，你认为可行的是 ()2．用惰性电极电解下列溶液一段时间后，再加入一定量的另一种物质（括号内），溶液能恢复到与原溶液完全一样的是………………………………………………………（）A. CuCl2 (CuSO4) B．NaOH (NaOH)C．NaCl (HCl) D．CuSO4(Cu(OH)2)3．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.NaOHB.H2SO4C.AgNO3D.Na2SO44．在H2O中加入等物质的量的Ag+、 Na+、 Ba2+、NO3ˉ SO42ˉ、Clˉ，该溶液放在惰性电极的电解槽中通电片刻后，氧化产物与还原产物的质量比是…………………（）A．1∶8 B．8∶1 C．35.5 ∶108 D．108∶35.55．用惰性电极电解M（NO3）x的水溶液，当阴极上增重a g时，在阳极上同时产生b L氧气（标准状况），则M的相对原子质量为…………………………………………（）A．22.4axbB．11.2axbC．5.6axbD．2.5axb6．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∶2D．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∶17. 以铁为阳极、铜为阴极，对足量NaOH溶液进行电解，一段时间后得到2molFe（OH）3沉淀，此时消耗水的物质的量共为A.2molB.3molC.4molD. 5mol 8．用惰性电极电解一定浓度的硫酸铜溶液，通电一段时间后，向所得溶液中加入0.4 mol 氧化铜后恰好恢复至电解前的浓度。
1-2-02《电解池的工作原理及应用》(2课时)
1、在氯化铜溶液中存在Cu2+、H+、Cl-和OH-，请根据实 验事实指出，在直流电的作用下，哪些离子优先在电极上 发生反应。 阳离子：Cu2+>H+ 判断离子的放电顺序： 阴离子：Cl->OH-
2、写出电极反应式和电解反应方程式。
阴极：Cu2++ 2e-== Cu
通电
阳极： 2Cl--2e-== Cl2↑
怎样区分原电池、电解池？
例题1： 下列装置中属于原电池的是 （ B ） 属于电解池的是 （ C D ）
稀硫酸 A
稀硫酸 B
稀硫酸 C
硫酸 D
原电池、电解池的区分关键看是否有外接电源
活动与探究P19
电解过程不仅可以在熔融电解质中进行， 也可以在电解质溶液中进行。
阳极：有刺激性气味的气体生成，能使湿润的淀粉KI试纸变蓝。 阴极：碳棒上有红色的铜析出。
电解原理的应用：电冶炼金属、氯碱工业、电镀 电解熔融Al2O3
1、原料：纯净的Al2O3的熔点很高（约2045 ℃）。用熔
化的冰晶石(Na3AlF6)可以做熔剂，使Al2O3在1000℃左右 溶解在液态的冰晶石里，然后进行电解。 2、 原理： 在熔化条件下： Al2O3 = 2Al3++3O2-
4 Al3++12e- = 4 Al 2-－12e- =3 O ↑ 6 O 阳极： 2 总反应式：2Al2O3 = 4Al +3 O2↑
2、写出阴极和阳极的电极反应式。
阴极：2H++ 2e-== H2 ↑
阳极： 2Cl--2e-== Cl2↑
3、如图所示，电极池的阴极区和阳极区用阳离子交换膜
隔开，使得阴极区的OH-不能进入阳极区。电解饱和食 盐水时为什么要阻止阴极区的OH-进入阳极区？
电解池工作原理及应用
9.离子的放电顺序：
阴极：
Ag+ > Hg2+ >Fe3+ > Cu2+ > （H+ ）> Pb2+ > Fe2+ >Zn2+ > Al3+ > Mg2+ > Na+ > Ca2+ > K+
1.电解下列物质的溶液后，加入括 号中的固体或气体，能使其恢复到 原溶液的是( D )
A.NaCl(Cl2)
B.CuSO4(Cu(OH)2)
C.NaOH(NaOH) D.AgNO3(Ag2O)
2.在水中加入等物质的量的Ag+、Pb2+、 Na+、SO42-、 NO3-、Cl-，该溶液放在 用惰性材料做电极的电解槽中，通电 片刻，则氧化产物和还原产物的质量 之比（ ） C
考纲说明： 1、了解电解池的工作原理，能写出电极反应和总反应方程式。 2、理解电解原理的重要应用 3、能力层级：以接受、吸收、整合化学信息的能力为主，试题 难度中等以上。
4、考查形式：数形结合、结合氧化还原的知识、联系生产生活
实际。
根据 Cu+2HCl===CuCl2+H2↑设计一个电解 池，画出简单装置图，并标明电极材料和电极 名称，写出电极反应式。
DⅡ Ⅳ
甲
表面皿
乙
5. 目前人们正研究开发一种高能电池---钠硫电
池,它是以熔融的钠、硫为两极,以Na+导电的 β---Al2O3陶瓷作固体电解质,反应如下: 2Na+xS
2022届高三高考化学复习考点精讲精练11：电解池原理及应用【含答案】
2022届高三高考化学复习考点精讲精练11：电解池原理及应用【含答案】知识点一、电解池原理能量转化：将电能转变为化学能的装置。
1、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。
电解是最强有力的氧化还原手段。
2、放电：当电解质溶液中的阴或阳离子到达阳或阴极时，阴离子失去电子发生氧化反应或阳离子获得电子发生还原反应的过程。
3、电子流向（外电源）负极→（电解池）阴极（电解池）阳极→（外电源）正极4、电解池的构造和阴阳极的判断阳极：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5、阴、阳极的判断：判断依据阴极阳极1、产生气体性质还原性气体氧化性气体2、反应类型还原反应氧化反应3、电子流动方向电子流入极电子流出极4、电解质溶液中离子流阳离子移向的电极阴离子移向的电极向5、电流方向电流流出极电流流入极6、反应现象电极增重电极减轻7、pH变化升高降低8、电源正负极连接电源负极连接电源正极例1．由相同金属电极及其不同浓度的盐溶液组成的电池，称浓差电池，电子由溶液浓度较小的一极流向浓度较大的一极。
如图所示装置中，X电极与Y电极初始质量相等。
进行实验时，先闭合K2，断开K1，一段时间后，再断开K2，闭合K1，即可形成浓差电池，电流计指针偏转。
下列不正确的是（）A．充电前，该电池两电极存在电势差B．放电时，右池中的NO3﹣通过离了交换膜移向左池C．充电时，当外电路通过0.1 mol电子时，两电极的质量差为21.6 gD．放电时，电极Y为电池的正极【答案】A【解析】A．充电前，左右两池浓度相等，则两极不存在电势差，故A错误；B．由以上分析可知形成原电池时X为负极，Y为正极，阴离子向负极移动，则右池中的NO3﹣通过离了交换膜移向左池，故B正确；C．当外电路通过0.1 mol电子时，阳极有0.1molAg被氧化，而阴极析出0.1molAg，质量都为10.8g，则两电极的质量差为21.6 g，故C正确；D．放电时，右池硝酸银浓度较大，则电极Y为电池的正极，故D正确。
电解池的工作原理及应用
二十三专题电解池的工作原理及应用纲解读基础再现・思考提醒一、电解池、电解原理1.电解原理仃)电解：使通过电解质溶液(或熔融的电解质)而在引起______ 的过程。
(2)电解池(也叫电解槽)：把—能转牝为__________ 能的装置。
(3)电极名称与电极反应：与电源正极相连的为________ ,发生_________ 反应;与电源负极相连的为 ________ ,发生 ________ 反应。
溶液•2.电解CuCl2溶液(如右图所示)(1)阳极反应：石)荫极反石6)虑另粒二.电解原理的应用1.电解饱和食盐水(1)电极反应阳极反应式：( _______ 反应)阴极反应式：( 反应)(2)总反应方程式:2NaCl+2H20=^=2Na0H+H21 +C121 离子反应方程式：2C1 +2HO窪20H +H2t+Cl"(3)应用：氯碱工业制_______ ■ _______ 和_______ 。
2.电镀----------- ‘I ---------右图为金属表面镀银的工作示意图.据此回答下列问题:(1)镀件作—极，镀层金属银作—极。
(2)电解质溶液是(3)电极反应: 阳极：(1)电极材料：阳极为;阴极为。
(2)电解质溶液：含的盐溶液。
(3)电极反应：阳极为9 阴极为__________________________________________________________________ O4.电冶金利用电解熔融盐的方法来冶炼活泼金Na. Ca. Mg. Al等。
仃)冶炼钠2NaCl (熔融t电极反应：阳极：阴极：__________________________________________________________________ O(2)冶炼铝2AL0;((熔触)县邑4A1+30"电极反应：阳极： __________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 9阴极：聚焦考点典例剖析考点1电极产物的判断及有关反应式的书写原电池的两极称为正极、负极，是由两极材料的相对活泼程度决定。
电解池的构成
电镀与电解比较表
内容 电镀 电解
电极变化 情况 阴极:Mn++ne- = M 阴极：得电子，被还原
阳极:M - ne- = Mn+ 阳极：失电子，被氧化
电解液变 化情况
保持不变
离子浓度可能发生变化
3、铜的电解精炼
纯铜 粗铜作阳极（含Zn、Fe、Ag、Au等） 阳极：
比铜活泼的杂质，如少量的Zn、Fe等： Zn — 2e— = Zn2+ Fe — 2e— = Fe2+
六、电解的应用：1、氯碱工业
2、电镀
1、定义：利用电解原理在某些金属的表面镀上
2、装置
镀 件 AgNO3 溶液
一薄层其它金属或是合金的过程。
例如：在镀件表面镀银 银
阳极： Ag - e- = Ag+ 阴极： Ag++ e- = Ag
3、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 4、电镀的结果，溶液的浓度保持不变。
B、a为阳极，b为阴极
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
比一比：
装置 功能
电极 名称 反应
原电池 化学能变为电能的装置
负极：还原剂失电子， 发生氧化反应 正极：氧化剂得电子， 发生还原反应
电解池
电能变为化学能的装置 阳级：阴离子或金属失 电子，发生氧化反应 阴极：阳离子得电子， 发生还原反应 1、有外接直流电源； 2、两极插入电解质溶 液中； 3、构成闭合电路。
(2)NaOH溶液 阳极：4OH- - 4e- = 2H2O + O2↑ 阴极：4H++4e- =2H2 ↑ 通电 总反应式：2H2O ==== 2H2↑ + O2↑ （3）Na2SO4溶液 阳极：4OH- - 4e- = 2H2O + O2↑
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电解池的工作原理及应用|电解池的工作原理及
应用
电解池的工作原理及应用
下面是WTT整理的电解池的工作原理及应用，供大家参考!
那么什么是电解呢?
就是在直流电的作用下，两个电极上分别发生氧化反应，和还原反应的过程，叫做电解。
电解池的工作原理及应用因为电解过程中，将电能转变为化学能，从而使许多通常情况下不能发生的反应得以发生，这对于化工生产、金属冶炼以及人们的日常生活都具有十分重要的意义。
在电解的过程中，电能转变为化学能，将电能转变成化学能的装置，就叫做电解池。
与电源的正极相连的，是电解池的阳极，与电源的负极相连的，是电解池的阴极，电解池的两个电极，通常选用惰性电极(例如：铂、银、石墨等)
在直流电的作用下，溶液中的离子定向移动，阴离子移向阳极，阳离子移向阴极，所以电解水时
在电解过程中，电子由电源的负极流到阴极，阴极吸引阳离子，阳离子获得电子，发生还原反应;溶液中的阴离子移动到阳极，阴离子失去电子，发生氧化反应，电子再由电解池的阳极流
到电源正极，通过电子的移动，或者是电解质溶液中离子的移动形成了闭合回路。
电子流动的方向和电流的方向相反。
在电解水时，会向水中加入少量的氢氧化钠，或者稀硫酸，目的就是增加水中的氢氧根离子或氢离子的浓度，加快反应速率。