电解池第一课时
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(3)工作原理
①电子的流向: 电子从外加电源的负极 流出,流到电解池的阴极,再从阳极流 回电源正极 (注:电子只在外电路定向移动,不能 从溶液中移动) ②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
电解池工作原理图示
③.离子放电顺序
放电:阴离子失去电子或阳离子得 到电子的过程 a、阳极:
Zn
Cu
CuCl2溶液
思考
C C
如果把两根石墨棒作电极插 入CuCl2 溶液中,外接直流电 源,这还是原电池装置吗?
CuCl2溶液
探究实验:以石墨为电极电解CuCl2溶液
1.实验现象:
电流表的指针: 发生偏转 阴极:石墨棒上逐渐覆盖了一层红色固体 。
阳极:石墨棒上有 气泡 放出,并可闻到 湿润的淀粉碘化钾 试 刺激性的气味,同时看到 纸变为蓝色。
装置 原电池 电解池
阳极:氧化反应,溶 液中的阴离子失电子 或电极金属失电子 阴极:还原反应,溶 液中的阳离子得电子 负极:氧化反应,金 电极 属失电子 反应 正极:还原反应,溶 液中的阳离子得电子
电子 流向
负极
导线 正极
电源负极→电解池阴极 电解池阳极→电源正极
阳离子→阴极 阴离子→阳极
离子 阳离子→正极 流向 阴离子→负极
第三节 电解池
第一课时
学习目标 1.掌握电解池的工作原理,能正确 书写电解池的电极反应式和总反应 方程式。 2.熟悉电解规律和电解产物的判断 方法。
写出右图原电池的电极反应、电池总反应
负极:Zn – 2e- = Zn2+
G
正极: Cu2+ + 2e- = Cu 电池总反应: Zn + CuCl2 = ZnCl2 + Cu
活泼金属阳极(Pt以前,不包括Pt)> S2- > I->Br >Cl ->OH - >NO3- (等含氧酸根离子) > F-
b、阴极:
电极材料不参与电极反应,溶液中的阳离 子得电子 阳离子在阴极上放电顺序是:
Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+ >Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+ >H+ >Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+
二、电解规律(用惰性电极电解时)
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
根据放电顺序和阳极氧化,阴极还原分 析得出电极产物
阳极
阴极
氯 气
实例
铜
CuCl2溶液
( 电 解 本 身 型 )
复原 pH
电极反应
浓度
CuCl2
阳极:2Cl--2e- =Cl2↑ 阴极:Cu2++ 2e-=2Cu 电解 CuCl2 Cu+Cl2 ↑
2.电极反应式及总反应式的书写
总反应:
CuCl2
通电
Cu + Cl2↑
阳极: 2Cl - - 2e- = Cl2↑
阴Leabharlann Baidu:
Cu2+ + 2e- = Cu
氧化反应
还原反应
3.原因分析
阳离子:Cu2+ H+
CuCl2= Cu2+ +2Cl H2 O H+ + OH-
思考1:氯化铜溶液中含有哪些微粒?
阴离子:Cl- OH-
思考2:在通电时这些微粒各向什么区移动?
Cu2+ H+向阴极区移动; Cl- OH-向阳极 区移动
思考3:猜想在通电时在阳极和阴极各会发 生什么样的电极反应?产物分别是哪些?
阴极区: Cu2+→Cu 阳极区: Cl-→Cl2↑ H+→ H2 ↑ OH-→O2↑ 阴极:Cu2+ > H+ (得电子能力) 阳极:Cl- > OH- (失电子能力)
2.上图所示装置中,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
(2)自身分解型:无氧酸(氢氟酸除外)、 不活泼金属的无氧酸盐(氟化物除外)。 如HCl、CuCl2溶液的电解
(3)电解质和水同时被电解:
a、放氢生碱型:活泼金属的无氧酸盐
(氟化物除外)如NaCl溶液的电解
b、放氧生酸型:不活泼金属的含氧酸 盐。如CuSO4、AgNO3溶液的电解
电解池与原电池有哪些异同
1.用惰性电极电解AgNO3溶液,说法不正 确的是 ( D ) A.电解过程中阴极质量不断增加 B.电解过程中溶液的pH不断降低 C.此时向溶液中加入适量的Ag2O固体 可使溶液恢复到电解前的状况 D.电解后两极产生的气体体积比为2∶1
•X Y • Pt Cu a b
CuSO4溶液
NaCl和酚酞溶液
实例
CuSO4
电极反应 阳极: 4OH--4e- = 2H2O+O2↑ 阴极:Cu2++ 2e- =Cu
浓度 pH
加 减小 减小 CuO
2CuSO4+ 2H2O
电解
2Cu +O2 ↑+ 2H2SO4
H+应该在哪一极生成?
(阳极)
用惰性电极电解电解质溶液的规律
(1)电解水型:含氧酸、强碱、活泼金属
的含氧酸盐。如NaOH、H2SO4、K2SO4的 电解
减小
增 大
CuCl2
阳极
阴极 H2
浓度
pH
O2
实例
Na2SO4溶液
( 电 解 水 型 )
复原
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 实例
NaCl溶液
氢 气 浓度 pH
( 放 氢 生 碱 型 )
复原
电极反应 阳极: 2Cl- -2e- = Cl 2↑ 阴极: 2H +
+
NaCl
2e- =H
2↑
减小
增 大
加 HCl
2NaCl+2H2O 电解 2NaOH+H2 ↑ + Cl2↑
OH-应该在哪一极生成?
(阴极)
阳极
阴极
氧 气
铜
CuSO4溶液
( 放 氧 生 酸 型 )
复原
装置 原电池 能量 化学能→电能 转换 ①活泼性不同的 形成 两电极 条件 ②电解质溶液 ③形成闭合回路 电解池 电能→化学能 ①两电极接直流电 源 ②电解质溶液 ③形成闭合回路
负极:较活泼金属 阳极:与电源正极相连 电极 正极:较不活泼金属 阴极:与电源负极相连 名称(或非金属导体)
电解池与原电池有哪些异同(续)
总结:氯化铜溶液的电解过程
一、电解原理
1、电解的概念
使电流通过电解质溶液或熔融态的电解质 而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程 叫做电解。借助于电流引起氧化还原反应 的装置,也就是把电能转化为化学能的装 置,叫做电解池或电解槽。 注意:
电流必须是直流电
2、电解池
(1)概念:借助氧化还原反应,把电能转 化为化学能的装置. (2)构成条件 ①外加直流电源 ②有两个电极: 接电源正极的为阳极,发生氧化反应(阳氧) 接电源负极的为阴极,发生还原反应 ③电解质溶液或熔融的电解质 ④形成闭合回路