电解池(1)

电解池

张国胜

【学习目标】

1、掌握电解原理

2、了解电解池的构造特点及工作原理；

3、能正确书写重要电解池的阴、阳极的电极反应和电池反应式。

【重点、难点】熟练掌握四种类型的电解池的工作原理

1、如图，溶液中的离子移动方向为： 该装置将 能

2反应，本身具有

探究一：电解原理（以电解CuCl 2溶液的实验为例，

装置见右图） 1、通电前，CuCl 2溶液中存在阳离子有哪些？

阴离子有哪些？

阳离子： 阴离子： 2、与电源正极相连的电极叫 极，与电源负

极相连的电极叫 极。给CuCl 2溶液通电时

可观察到什么现象？

阴极上 ，经检验该物质

是 。

阳极上： ，经检验该物质

是 。

3、写出阴阳极的电极反应式和反应类型(氧化反应或还原反应)及总反应式。

阳极： ，反应类型： 反应。 阴极： ，反应类型： 反应。 Cu CuCl 2溶液

总反应式：

4、在外电路中，电子是如何移动的？

5、在内电路中，离子是如何定向移动的？

小结：电解：使电流通过溶液而在阴、阳两极引起的过程。

电解池：将能转化为能的装置。

阳极：发生反应的一级，与电源的极相连。

阴极：发生反应的一级，与电源的极相连。

探究二：构成电解池的条件

对比原电池构成的条件，结合电解CuCl2溶液的实验装置，讨论构成电解池需要哪些条件？

小结：构成电解池的条件：

①②③④

探究三：如何判断电解池的两个电极

小结：阴极：与电源极相连，电子流(填进或出)，发生反应阳极：与电源极相连，电子流(填进或出)，发生反应

6、在CuCl

的电解池装置中，电子流动方向从电源的极沿着导线到达

2

极，从极沿着导线回到电源的极。

在溶液中电子有没有从阴极直接到达阳极呢？。溶液中的在电场作用下到达阴极，得到从电源负极流出的电子；溶液中的在电场作用下到达阳极，失去了电子流向电源的正极。就是说：在电解质溶液中依靠的定向移动而形成闭合回路的。

对CuCl

溶液而言，溶液中是否只有Cu2+和Cl－两种离子呢？。

2

水电离出少量的H＋和OH－－在电场作用下是否也要做定向移动呢？。通电时，溶液中的

两种离子都要向阴极移动，都要向阳极移动。

7、电解的基本原理

探究一：电解池电极反应的分析

（1）、基本思路：明确溶液中含有哪些阳离子和阴离子→判断阴阳离子的放电顺序

→根据阳极失电子，阴极得电子分析得出产物。

（2）、放电顺序

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。

金属越不活泼，对应阳离子氧化性越，越得电子。

由此根据金属活动顺序表，分析下列离子得电子能力的强弱：

金属活动顺序表

对应阳离子的放电顺序（由易到难）是：

Ag+ Fe3+Cu2+H+(酸) Pb2+ Fe2+ Zn2+、

K+、Ca2+、Na+ 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：

①、活性材料作电极时：金属在阳极电子被成离

子进入溶液，

②、用惰性电极(Pt、Au、石墨等)时：离子容易在电极上放电。

溶液中阴离子的放电顺序（由易到难）是：

S2－ I－ Br－ Cl－ OH－（水或碱）最高价含氧酸根离子－

探究二：电解质溶液电解规律

练习：完成下列溶液的电极反应(以石墨为电极电解)，并判断电解后溶液PH 的变化（增大或减少），及要使电解后的溶液复原，需加什么物质？

1、硫酸溶液：

2、盐酸：

3、NaOH溶液:

4、CuBr2溶液：

5、KCl溶液：

6、CuSO4溶液：

7、Na2SO4溶液

【小结】用惰性电极电解电解质溶液的规律：

⑴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

⑵电解电解质型：无氧酸、不活泼的无氧酸盐（如HCl、CuCl2）溶液的电解

⑶放氢生碱型：活泼金属的无氧酸盐（如NaCl、MgBr2)溶液的电解

⑷放氧生酸型：不活泼金属的含氧酸盐（如CuSO4、AgNO3）溶液的电解

探究三、电极方程式的书写（以电解CuSO

为例）

4

①、标出电极名称—阴极或阳极；分析、比较出阴阳极的放电离子

②、写出电极方程式：

阳极：；反应类型：反应。

阴极：；反应类型：反应。

阴、阳两极中得、失电子的总数要，每一极上都要满足和守恒，

③、两极半反应相加得总方程式：

练习：用铜电极电解下列电解质溶液，请你分析下列问题（注意得失电子的顺序）

1、H2SO4:

阴极：

阳极

总方程式：

2、ZnSO4:

阴极：

阳极

总方程式：

3、CuSO4

阴极：

阳极

总方程式：

探究四、原电池与电解池的比较

A上有气泡产生；若将D放入B的硝酸盐溶液中，D表面有B析出；若在含有A和C两种离子的盐溶液中进行电解，阴极上有C析出。试判断，这四种金属还原性递减的顺序是【课堂练习】

1．用质量均为100 g的Cu作电极，电解AgNO3溶液。稍电解一段时间后，两电极的质量相差28 g，此时两电极的质量分别为（）

A、阳极100 g，阴极128 g

B、阳极93.6 g，阴极121.6 g

C、阳极91.0 g，阴极119.0 g

D、阳极86.0 g，阴极114.0 g

2、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1:2 D．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1:1 3、判断下列装置的外电路电子的流动方向，标出正负极和阴阳极，并写出该装置的电极反应式