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_
选修四第四章第三节电解池(52张)
四、电解电极反应式的书写
电解溶质型
HCl溶液
阳极：2Cl- - 2e- = Cl2↑
阴极：2H++2e- = H2↑
总反应：2HCl
通电
===
H2
↑
+Cl2
↑
通电
2H++2Cl- === H2 ↑ +Cl2 ↑
电解水型 阳极：4OH- - 4e- = 2H2O + O2 ↑
阴极：4H+ + 4e- = 2H2 ↑
电解溶质和水 放氧生酸型
阳极：4OH- - 4e- = 2H2O + O2 ↑ 阴极： Cu 2++ 2e -= Cu
总反应：
通电
CuSO4溶液
22CCuuS2+O+24+H22HO2O=通=电====4H2+H+O2 2S↑O+42+COu2 ↑+2Cu
电解质溶液用惰性电极电解的示例：
电解
举例
2.原理 (1)通电前： Cu2+、Cl-、H+、OH-自由移动 通电后： 定向移动
(2)电极上的反应
阴极: Cu2+ + 2e- ＝ Cu （还原反应）
阳极: 2Cl－－2e- ＝Cl2↑（氧化反应）
总反应: Cu2+ + 2Cl－电解
电解
Cu
+Cl2↑
CuCl2 Cu +Cl2↑
放电
粒子在电极上失去或获得电子发生氧化还原反应的过程。
类型 物质类别 实例
电极反应
溶液pH 溶液复 变化 原方法
含氧酸
仅溶剂 强碱 水电解
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。
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-
电解池知识点
第三节 电解池1．电解(1)定义：使电流通过电解质溶液(或熔融的电解质)而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程。
在此过程中，电能转化为化学能。
(2)特点：①电解是不可逆的；②电解质导电一定发生化学变化。
2．电解池(1)概念：电解池是把电能转化为化学能的装置。
(2)电解池的构成条件 ①有与电源相连的两个电极。
②两个电极插入电解质溶液(或熔融电解质)中。
③形成闭合回路。
(3)电极名称及电极反应式以用惰性电极电解CuCl 2溶液为例：总反应方程式：CuCl 2=====电解Cu ＋Cl 2↑。
(4)电解池中电子和离子的移动方向①电子：从电源负极流出后，流向电解池阴极；从电解池的阳极流向电源的正极。
②离子：阳离子移向电解池的阴极，阴离子移向电解池的阳极。
3．电解产物的判断及有关反应式的书写(1)首先判断阴、阳极，分析阳极材料是惰性电极还是活泼电极。
(2)再分析电解质水溶液的组成，找全离子并分阴、阳两组(勿忘水溶液中的H ＋和OH －)。
(3)排出阴、阳两极的放电顺序4．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☆规律总结：电解反应离子方程式书写： 稀溶液中离子放电顺序： 阳离子放电顺序Ag +>Hg 2+>Fe 3+>Cu 2+>H +（指酸电离的)>Pb 2+>Sn 2+>Fe 2+>Zn 2+>H 2O>Al 3+>Mg 2+>Na +>Ca 2+>K + 阴离子的放电顺序是惰性电极时：活性金属>S2->SO32->I->Br->Cl->OH->H2O>NO3->SO42-(等含氧酸根离子)>F-是活性电极时：电极本身溶解放电注意先要看电极材料，是惰性电极还是活性电极，若阳极材料为活性电极（Fe、Cu)等金属，则阳极反应为电极材料失去电子，变成离子进入溶液；若为惰性材料，则根据阴阳离子的放电顺序，依据阳氧阴还的规律来书写电极反应式。
人教化学选修4第四章第3节 电解池(共19张PPT)
Cl2
H2
（2）电解饱和食盐水
2的Cl离－＋子2方H2程O式=电=是解==2；OH淡－盐＋水H2↑＋Cl2N↑a+ （3）电解时用盐酸控
溶液A
制阳极区溶液的pH
氯 H减在 衡 酸C少气的移2l～O氯与作动，3气水用原，增在反_理用_大水应解_化H_中：释学_C_的C盐l平_的l_溶2＋浓；解H度，2可O有使精利制平于饱衡和氯逆H气水向C的(移含l＋溢少动出，。
2020年6月14日星期日
10
二、电解原理的应用——电解精炼铜
2020年6月14日星期日
11
二、电解原理的应用——电冶金
电解是最强有力的氧化还原手段，用于 冶炼Na、Ca、Mg、Al这样活泼的金属
钠的冶炼 （熔融NaCl作电解质）
阳极：2Cl-－2e-=Cl2↑ 阴极：2Na++2e-=2Na 总反应： 2NaCl(熔融)通==电=2Na+Cl2↑
Cu
以粗铜为阳极，以纯铜
Zn Fe
纯铜 Cu
为阴极， 以CuSO4溶液 为电解液进行电解。
Ni Ag
Au
②电解后CuSO4浓度的变化 CuSO4浓度减小
CuSO4溶液
阳极： Zn －2e－＝Zn2+ Fe－2e－＝Fe2+
Ni －2e－＝Ni2+ Cu－2e－＝Cu2+
阴极： Cu2+ +2e－＝Cu
2020年6月14日星期日
NaCl
量NaOH) 19
阴极：
4Al 3+ ＋ 12 e- =4Al 阳极：
C
Fe
6O 2- －12e - =3O2↑ 总反应： 2Al2O3(熔融)通==电=4Al+3O2↑
第三节 电解池
还原反应
+2Cl
–
通电
Cu + Cl2↑
尝试小结电解氯化铜溶液这一过程的特点和规律。 电源、电极、电极反应关系 与电源正极相连 阴离子移向 阳离子移向 阳极 阴极 发生氧化反应 发生还原反应
与电源负极相连
在溶液中存在Cu2+ 、Cl-、H+、OH-四种离子，为何发生氧
化还原反应的是Cu2+ 、Cl- ？
CuCl2
减小
Cu+Cl2↑
阳极
阴极 H2
Na2SO4溶液
O2
实例
电极反应 阳极:4OH--4e-====2H2O+O2↑
浓度
pH
Na2SO4
阴极: 4H++ 4e- ==== 2H2↑
变大
2H2O
电解
2H2↑ + O2↑
不 变
阳极
阴极
氯 气
实例
NaCl溶液
氢 气
浓度 pH
电极反应
阳极: 2Cl- -2e- ==== Cl2↑
第三节
电解池
电解法在元素发展史上的作用
如果提供的电解质溶液是CuCl2溶液，电极均为石 墨棒，请猜想并画出电解装置的草图。利用这个装置， 可能获得什么单质？这些单质分别在哪一个电极上生 成？
看视频，看阴阳两极有何变化？
［看完视频，回答下列问题］ 实验现象： 阳极-与电源正极相连的碳棒有气泡 产生，且有刺激性气味， 能使湿润的KI－淀粉试纸变蓝. Cl2 阴极--- 与电源负极相连的碳棒上有红色 的固体析出. Cu
阳极产物 Cl2 和阴极产物 NaOH（H2）如何检验？ 阳极： 使湿润的KI淀粉试纸变蓝 阴极： 滴入酚酞，溶液变红
化学：第四章第三节《电解池》
小结2：电解与电离比较：
电 离 电 解
条件
过
电解质溶于水或受 热融化状态 电解质电离成为自由 移动的离子。例： CuCl2=Cu2++2Cl-
电解质电离后，再 通直流电
程
特点
阴阳离子定向移动， 在两极上失得电子成 为原子或分子。如： 通电 CuCl2==Cu+Cl2↑
发生氧化还原反应生成了 新物质
减小
CuCl2
阳极
阴极 氢 气
浓度 PH 值 复原
氧 气
实例
Na2SO4溶液
电极反应
阳极: 4OH- - 4e- =2H2O+O2 ↑
Na2SO4
阴极: 4H ++ 4e- = 2H2 ↑
变大
2H2O
电解
2H2 ↑ + O2 ↑
不 变
加 H2O
阳极
阴极
氯 气
NaCl溶液
氢 气 浓度 PH 值 复原
总式：
2NaCl
电解
氯 气
钠
熔融NaCl
2Na+Cl2 ↑
【思考14】分析电解反应（用惰性电极时）的一 般思路是什么？
小结1：分析电解反应(用惰性电极时) 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、阴极还原以及氧化性、 还原性强弱判断反应的离子先后， 最后分析得出产物
【思考15】电解与电离有哪些异同呢？
变化，分解生成了Cu和Cl2。
实验分析：
电解氯化铜溶液微观模拟
一、电解原理
1、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。
注意：（1）直流电源。
高中化学-第三节 电解池
电解时离子放电顺序
1、阴极:阳离子放电，金属活动顺序的 顺序
Ag+＞Hg2+＞Fe3+＞Cu2+＞H+（酸）＞Pb2+＞Fe2+ ＞Zn2+ ＞H+（水）＞Al3+＞Mg2+＞Na+＞Ca2+＞K+
得电子能力（氧化性）强的阳离子先放电
2、阳极:
（1）若阳极材料为活性电极---金属电极（除Pt 、Au、 外），则阳极电极反应为金属失电子
C2－uSO4 ＝ Cu2++ SO4 阴极： H+ ＜ Cu2+
H2O
H++OH－ 阳极：OH－ ＞ SO4 2－
②、然后写电极反应式 ：阴极： 2Cu2+＋4e＝
阳极： 42OCHu － －4e＝O2↑+2H2O
③、最后判断反应物和生成物，写出总方程式；
2Cu2++2H2O 电解 2Cu＋O2↑+4H+ （电解离子方程式）
4H++O2 ↑+4Ag
反应物是银离子和氢氧根离子(水和硫酸银)，
生成物是氧气，银和硫酸，电解水和溶质型
17
阳极： 阴极：
总反应：
C
C
熔融NaCl
四、电解质溶液发生电解的类型(惰性电极）
1.电解溶质型
例：CuCl2 HCl 2.电解水型
例：NaOH H2SO4 Na2SO4 3.放氢生碱型
例：NaCl KBr 4.放氧生酸型
考点.电解池和原电池的计算
电解池知识点
1.电解(1)定义：使电流通过电解质溶液(或熔融的电解质)而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程。
在此过程中，电 能转化为化学能。
(2)特点：①电解是不可逆的；②电解质导电一定发生化学变化。
2.电解池(1)概念：电解池是把电能转化为化学能的装置。
(2)电解池的构成条件 ①有与电源相连的两个电极。
②两个电极插入电解质溶液(或熔融电解质)中。
③形成闭合回路(3)电极名称及电极反应式以用惰性电极电解CuCl 2溶液为例：电极名称：阴极反应类型:还原反应A电极反应式：产+2e-= Cu J电解总反应方程式：CuCl 2====Cu +Cl 2 f (4)电解池中电子和离子的移动方向①电子：从电源负极流出后，流向电解池阴极；从电解池的阳极流向电源的正极 ②离子：阳离子移向电解池的阴极，阴离子移向电解池的阳极 3.电解产物的判断及有关反应式的书写(1)首先判断阴、阳极，分析阳极材料是惰性电极还是活泼电极。
(2)再分析电解质水溶液的组成，找全离子并分阴、阳两组(勿忘水溶液中的H +和OH -)。
(3)排出阴、阳两极的放电顺序4 .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☆规律总结：电解反应离子方程式书写： 稀溶液中离子放电顺序： 阳离子放电顺序Ag +>Hg 2+>Fe 3+>Cu 2+>H + (指酸电离的)>Pb 2+>Sn 2+>Fe 2+>Zn 2+>H 2O>Al 3+>Mg 2+>Na +>Ca 2+>K + 阴离子的放电顺序第三节电解池CuQ 籀液电极名称：阳极J 反应类型：氧化反应电极反应式：2Cl--2e-=CK '是惰性电极时：活性金属〉S 2->SO 32->I ->Br ->Cl ->OH ->H 2O>NO 3->SO 42-（等含氧酸根离子）〉F - 是活性电极时：电极本身溶解放电注意先要看电极材料，是惰性电极还是活性电极，若阳极材料为活性电极（Fe 、Cu ）等金属，则阳极 反应为电极材料失去电子，变成离子进入溶液；若为惰性材料，则根据阴阳离子的放电顺序，依据阳氧阴 还的规律来书写电极反应式。
选修四第四章 第三节 电解池
第四章 第三节 电解池（第1课时）实验导入电解CuCl 2溶液①通电前，CuCl 2溶液中存在的阳离子有 ，阴离子有 ， 这些离子来自于 和 ②通电后，阳离子移向 ，阴离子移向 。
两支电极上发生的反应为：阳极： 。
反应类型： 反应。
阴极： 。
反应类型： 反应。
总反应式： 。
知识点一：一、电解原理1、电解：使电流通过 溶液而在阴、阳两极引起 的过程。
电解池： 的装置。
构成电解池的条件：I 、 。
II 、 。
III 。
电解池的两极阳极与 相连，在阳极上发生 反应。
阴极与 相连，在阴极上发生 反应。
电解质溶液导电的实质电解质溶液导电的过程，就是 的过程，就是在阴阳两极发生氧化还原反应的过程。
原电池和电解池有何区别？CuCl 2溶液稀H 2SO 4稀H 2SO 4 稀H 2SO 4稀H 2SO 4 练一练：1、判断下列装置是否属于电解池：2、原电池与电解池的比较装置类别原电池 电解池举例（图）电极名称反应类型能量转变 反应是否自发进行知识点二、离子的放电阴极上：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。
因此阴极上氧化性强的离子得电子。
金属越不活泼，对应阳离子氧化性越，越得电子。
离子的放电顺序阴极：（阳离子在阴极上的放电顺序(得e-)）Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+(指酸电离的)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+、、、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：电解池中阳极上要电子，而与溶液中的都可失电子，因此阳极上的电极反应与有关。
由于一般的比阴离子更容易失去电子，因此如果用一般的金属材料做阳极，电解时阳极上是失去电子。
人教化学选修4第四章第三节电解池(共18张PPT)
Cu
Cu2+
e- oooo
oooo oooo oooo oooo
Cl Cl
Cl2
电子从负极流向阴极，经溶液离 子导电，再从阳极流回正极
2020年6月13日星期六
6、离子放电顺序
(1)阳极：还原性强的离子先失电子
金属>S2-＞I-＞Br-＞Cl-＞OH－＞ NO3－>SO42－>F－
(2)阴极：氧化性强的离子先得电子
第三节 电解池
电解的应用
2020年6月13日星期六
2020年6月13日星期六
CuCl2溶液
C
观察 现象 并设 计方 案进 行验 证。
探究实验பைடு நூலகம்
2020年6月13日星期六
＋
－
C
C
电极1
－－ CuCl2溶液
电极2
CuCl2溶液
C
我要试一试
练习：书写刚才实验中的电极反应式
阳极：2Cl- _ 2e- = Cl2 ↑ （氧化反应）
（弱电解质的须保持分子形式）
2020年6月13日星期六
练习:
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 ）
A.NaOH
B.H2SO4
C.AgNO3
D.Na2SO4
2020年6月13日星期六
练 习：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PH值逐渐减小 D．CuSO4溶液的PH值不变
•X Y •
第三节电解池
第四章第三节电解池教学目标：1．理解电解原理，初步掌握一般电解反应产物的判断方法2．了解氯碱工业，电镀，电冶金的原理3．掌握电解电极反应式的书写。
教学重点：电解原理及应用教学过程：我们知道化学能可以转变为热能，即反应热。
化学能也能转变为电能，用原电池装置。
今天这节课我们来学习电能如何转化为化学能。
第三节电解池一、电解原理[讲]：首先我们来比较金属导电和电解质溶液导电的区别。
[过渡]：电解质溶液导电的实质是什么呢？一起看实验。
[实验]：现象—一极有气泡，检验为氯气；另一极有红色的物质析出，分析为铜。
[讲]：要分析此现象我们得研究此装置，首先看电极。
1．电极阳极—与电源正极相连阴极—与电源负极相连惰性电极—只导电,不参与氧化还原反应(C/Pt/Au)活性电极—既导电又可参与氧化还原反应(Cu/Ag)问：通电前和通电时分别发生了怎样的过程？通电前：CuCl2=Cu2++2Cl- H2O H++OH-通电中：阳离子（Cu2+,H+）向阴极移动被还原；阴离子（Cl-,OH-）向阳极移动被氧化[讲]：即在电极上分别发生了氧化和还原反应，称电极反应。
2．电极反应( 阳氧阴还 )阳极：2Cl- -2e-=Cl2(氧化)阴极：Cu2++2e-=Cu(还原)总电解方程式：___________________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。
讲：所以电解质溶液导电的过程，就是电解质溶液的电解过程。
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。
问：构成电解池的条件是什么？电源、电极、电解质溶液构成闭合回路。
[思考]：电解CuCl2水溶液为何阳极是Cl-放电而不是OH-放电，阴极放电的是Cu2+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+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+(指酸电离的)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+阳极(1)是惰性电极时：阴离子在阳极上的放电顺序（失e-）S2->I->Br->Cl->OH->NO3->SO42-(等含氧酸根离子)>F-(2) 是活性电极时：电极本身溶解放电[问]：电解水时为了增强水的导电性常常需加入氢氧化钠或稀硫酸，而不能加食盐原因何在？[练习]：写出电解碘化汞、硝酸铜、氯化锌、盐酸、硫酸、氢氧化钠溶液的电极反应式。
电解池PPT
注：电镀时通过控制条件， Fe2+和Zn2+得电子的能力强于H+
阳极(氧化反应) ：还原性强的阴离子先失电子
金属（除Pt、Au） > S2－>I－>Br－>Cl－>OH－>含氧酸根>F－ 金属阳极先放电，离子后放电
总结：分析电解反应的一般思路： 明确溶液中存在哪些离子 (先电离)
减小 增大 不变
无氧酸
HCl
不活泼金属的
无氧酸盐
CuCl2
阳极:2Cl- - 2e- = Cl2↑ 阴极:2H++2e- = H2↑ 阳极:2Cl- - 2e- = Cl2↑ 阴极:Cu2++2e- = Cu↓
增大 增大
活泼金属的无 氧酸盐
NaCl
阳极:2Cl- - 2e- = Cl2↑ 阴极:2H++2e- = H2↑
第四章 电化学基础
第三节 电解池
氢
氧
气
气
—
+
电解
电解水 ：2 H2O
2 H2 ＋ O2
一、电解原理
1、电解的概念：使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（一般是一个非自发的氧化还原 反应） 。 2、电解池的概念：把电能转变为化学能的装置，又称电解槽。 3、构成：直流电源、两个电极、电解质溶液或熔融态电解质
阴极(H+ Na+) :4H ++ 4e- = 2H2 ↑ 阳极(OH- SO42-): 4OH-- 4e- = 2H2O+O2 ↑ 变大
通电
2H2O == 2H2 ↑+O2 ↑
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思考回忆
1、电解质是指在_____________能够导电的化合物。
水溶液 熔融 2、电离是指电解质在_____________ 或__________ 自由移动离子 状态下离解成____________ 的过程。 把化学能转化为电能 3、原电池是_____________
水溶液或熔融状态下
的装置 。
23
电子流向
极
（外电路）负极 → 正极 （外电路）正极→负极 负极：Zn - 2e- =Zn2+（氧化反应）
电流方向
电极反应 能量转化 应用
正极：2H+ + 2e- =H2↑（还原原应） 化学能→ 电能 设计电池、金属防腐
三、电解原理的应用
1.电解食盐水 思考:
（1）通电前，饱和食盐水中存在哪些离子?这些离子的运动情况 怎样？ （2）通电后，溶液中的离子运动发生了什么变化？ （3）通电后，溶液中的在阴、阳放电的是什么离子？ （4）电解后，在阴极区和阳极区分别得到的产物是什么？怎样初 步检验两极产物的生成?
电解后溶液中溶质的质量分数 增大 ，若要恢复 原来的浓度，只需加入一定量的 水 即可。
16
电解
⑵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 ↑ 电解 总反应：2HCl＝＝ Cl2↑ + H2↑
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
甲
甲
乙
乙
• A B • 甲 KOH H2SO4 • 乙 CuSO4 AgNO3 D
C D Na2SO4 CuSO4 HCl HNO3
21
3.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pH值逐渐减小 D．CuSO4溶液的pH值不变
电解
⑷电解活泼金属的无氧酸盐溶液时，电解质和水 都有一部分被电解，如电解NaCl溶液等。
阳极 (C)： 2Cl －－ 2e－＝Cl2↑
阴极 (C)： 2H+ +2e－＝ H2 ↑ 总反应：2NaCl+2H2O＝＝2NaOH+ Cl2↑ + H2↑ 电解后原溶液中溶质的质量分数减小，若要恢 复原来的组成和浓度，需通入一定量的HCl。
28
泥沙 Mg2+、 Ca2+、 Fe3+ 、 SO42-
、
Na+、
Cl-、
沉降
除泥沙
Na+、 Cl-、 .Mg2+、 Ca2+、 Fe3+ 、 SO42略过量 BaCl2 溶液 除SO42-
Na+、
Cl-、Ca2+
、
略过量NaOH 溶液
Ba2+ 、引入OH-
除Fe3+ Mg2+
,
Na+、 Cl-、 Mg2+、 Ca2+、 Fe3+ 、引入Ba2+
通电
2H2↑ + O2↑
13
阴极： 2H+ + 2e- == H2 ↑
2Cl 2e == Cl2↑ 阳极：
2HCl 总反应：
通电
H2 ↑+ Cl2↑
14
阴极：2Cu 2+ + 4e- = 2Cu 阳极：4OH- - 4e- = 2H2O + O2↑ 总反应： 2Cu(NO3)2 + 2H2O
通电
25
氯碱工业:离子交换膜法制烧碱210
（1）生产设备名称：离子交换膜电解槽 阴极：碳钢 阳极：钛 阳离子交换膜：只允许阳离子通过(Cl－、OH －离子和气体不能通过)，把电解槽隔成阴 极室和阳极室。 （2）离子交换膜的作用： a、防止氢气和氯气混合而引起爆炸； b、避免氯气和氢氧化钠反应生成 ，而影响 氢氧化钠的产量。
纯铜
阳极泥: 相对不活泼的金 粗铜 含杂质(Zn Fe Ni Ag Au 等) 属以单质的形式沉积在电 粗铜 阳极： 解槽底,形成阳极泥 2+ -
CuSO4溶液
Zn Fe Cu Ag Au
Zn→ Zn ＋2e Fe → Fe2+＋2eCu→ Cu2+＋2e阳极泥
阴极:
Cu2+ + 2e- → Cu
30
4、写出下列物质的电离方程式 CuCl2 H2O NaHSO4 CH3COONH4
2
一、电解原理 演示实验 微粒移动方向
结论：电解质通电前在水溶液中自由移动的阴、阳离
自由 子作______________ 运动；在外电源的作用下（直流 电)，改作_________ 移动而导电。在导电的同时，在 定向 阳、阴两极发生氧化—还原反应，即被电解，电离是 电解 __________ 的前题。
电镀：电镀是利用电解原理在某些金属表面镀 上一薄层其他金属或合金的过程，
①电极： 阳极——镀层金属 或惰性电极 阴极——待镀金属制品 铁 片 铜 片
硫酸铜溶液
②电镀液：含有镀层金属离子的电解质溶液。 溶液中CuSO4的浓度保持不变或变小
31
4、电冶金
略过量 2+. Ba2+ 除 Ca Na2CO3 溶液
Na+、 Cl-、
适量HCl溶液 调节PH 除 CO32- 、OH-
Na+、 Cl29
CO32-
、
OH-
2.铜的电解精炼
一般火法冶炼得到的粗铜中含有多种杂质（如锌、铁、镍、银、金等），这种 粗铜的导电性远不能满足电气工业的要求，如果用以制电线，就会大大降低电线的 导电能力。因此必须利用电解的方法精炼粗铜。
6
3、构成电解池的条件：
①直流电源； 与电源负极相连的电极为阴极 ②电极 与电源正极相连的电极为阳极
③电解质溶液或熔融电解质； ④ 形成闭合的回路
7
4.电解池电极反应规律（阳氧阴还）
(1)阴极：得电子，还原反应
①电极本身不参加反应
②一定是电解质溶液中阳离子“争”得电子
(2)阳极：失电子，氧化反应
＜
＞
Cu2+ SO4
2－
②、然后写电极反应式 ： 阴极： 2Cu2+＋4e＝2Cu 阳极： 4OH－ －4e＝O2↑+2H2O ③、最后使得失数相等，两极半反应相加得总方程式； 2Cu2++2H 或
2O
电解 电解
2Cu＋O2↑+4H+ 2Cu＋O2↑+2H2SO4
（电解离子方程式） （电解化学方程式 11 ）
2
CuCl2
电解
Cu +Cl2↑
4
1、电解原理
在外加直流电源的作用下，电解质的阴阳离子在 阴阳两极发生氧化还原反应的过程，叫电解。
明 确
⑴
电流是发生氧化—还原反应的根源、动力。 阴阳离子在做定向运动导电的同时，也就 在两极发生了氧化还原反应，生成了新物 质； 而金属导电是由自由电子的定向运动形成， 无反应发生，无新物质生成，两者有本质 区别。
3. 电镀
电镀是利用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合 金的过程，它是电解原理的又一重要应用。电镀可以使金属更 加美观耐用，增强防锈抗腐能力。例如，钢铁是人们最常用的 金属，但钢铁有个致命的缺点，就是它们易被腐蚀。防止钢铁 发生腐蚀的一种最常用方法就是在其表面镀上其他金属，如锌、 铜、铬、镍等。
19
电解
1.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
20
2.用铂电极电解下表中各组物质的水溶液，
2CuSO4+2H2O
练习：完成下列溶液的电极反应。 (以石墨为电极电解) 硫酸溶液： 盐酸： NaOH溶液: CuBr2溶液： KCl溶液： Cu(NO3)2溶液： Na2SO4溶液：
12
阳极：4OH- - 4e- = 2H2O + O2↑ 阴极：4H+ + 4e- = 2H2↑ 总反应：2H2O
3
电解氯化铜原理
直流电源 I 电极 负极 e电源 正极 eI
（析出Cu） 阴极 被还原
阳极 （放出Cl2↑） Cu2+ Cl– 被氧化 Cl– 失2e-
电解质
得2e-
CuCl2 ＝ Cu2++2Cl–
电极反应
阴极: Cu2+ + 2e ＝ Cu （还原反应）
阳极: 2Cl－－2e ＝Cl2↑ （氧化反应） 总反应: Cu2+ + 2Cl－ 电解 Cu +Cl ↑（氧化还原反应）
2Cu + 4HNO3+ O2↑
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二、电解规律(用惰性电极电解时)
⑴电解含氧酸、强碱溶液、活泼金属的含氧酸盐溶液时，
如电解H2SO4、HNO3、NaOH、Na2SO4等溶液
例如：电解硫酸钠溶液
阳极 ： 4OH－－4e－＝2H2O +O2↑ 阴极： 4H+ +4e－＝2H2 ↑ 总反应：2H2O＝＝ O2↑ +2H2↑ 实质：电解水
26
Cl2 +
H2 － NaOH溶液
淡盐水
阳 极
Cl2 Na+ Cl—
H+
阴 极 碳钢网