电化学基础第三节电解池

电解的工作原理：
与电源正极连 +电源-与电源负极连
电
子
氧化反应
流 出
电 子
流 还原反应
入
阳极 2Cl—2e-=Cl2
惰性电极 阴极 Cu2++2e-=Cu
阴离子移向 CuCl2溶液 阳离子移向
离子放电顺序：
物质在电解池的阴、阳两极发生反应的过程叫放电。 阳极： (1)当阳极为惰性电极(石墨、铂、金)时,常见阴离子放电顺序： S2- > I- > Br- > Cl- > OH- > 含氧酸根 > F(2)当阳极为活性电极(除铂、金以外的金属)时,由电极本身放电
阴极:
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+酸>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>
(H+)水（电镀）> Al3+>Mg2+>Na+>Ca+>K+
注： 当H+离子浓度很大时酸，放电顺序按H+
当H+离子浓度很小时水，放电顺序按（H+）
总反应方程式：2NaCl+2H2O=Cl2↑+H2↑+2NaOH
(2) CuSO4溶液:
阴极区
阳阴极极：：42OCHu-2-+ 4+e4-e＝-＝2H22COu+O2↑
总反应式：2CuSO4+2H2O＝电解Cu +O2↑+2H2SO4
阳极区
思考?
电解硫酸钠溶液中会有怎样的结果：
Na2SO4 ＝
2Na++
电子
导线
负极
正极
流向
电源负极→电解池阴极 电解池阳极→电源正极
7.电极反应式的书写
（1）惰性电极：（只考虑溶液中离子放电） 阴极：阳离子还原 阳极：阴离子氧化
（2）活泼电极：阳极为金属（除Pt、Au) 阴极：阳离子还原 阳极：金属氧化
思考: 下列两个电解池的电极反应式
Cu
Cu
Fe
Cu
阳极
CuSO4溶液
2—
SO4
离子放电的顺序
H2O
阳离子
阴离子
H+ + OH—
H+ >Na+
OH－>SO42－
阳极 ： 4OH－－4e－＝2H2O +O2↑ 阴极： 4H+ +4e－＝2H2 ↑ 总反应：2H2O＝电＝解 O2↑ +2H2↑
负
正
阳
阴
4.电解池中电子的移动方向
负极
－e- ＋
－
阴极
＋
阳极
正极
oooooooooooo ooooooooooo
阴极 Cu
e-
阳极
oooo
oooo oooo oooo
Cl2
oooo
阳离子
Cu2+
Cl Cl
阴离子
电解氯化铜溶液实验装置
单击电子流动
5、电解本质：
阳极：发生氧化反应 阴极：发生还原反应
阳极
NaOH溶液
H2SO4溶液
阳极 4OH- - 4e- = O2 +2H2O
阴极
4H+ + 4e- =电Biblioteka Baidu解H2
总电极反应式 2H2O= 2H2 + O2
Na2SO4溶液
两极为惰性电极(如C)
(1) NaCl溶液
NaCl溶液
CuSO4溶液
阳极：2Cl--2e-=Cl2↑
阴极：2H++2e-= H2↑ 电解
两极为惰性电极(如C)
C
C
C
C
盐酸
阳极 2Cl- - 2e- = Cl2 ↑
阴极 2H+ + 2e- = H2 ↑
总电极反应
电解
2HCl = H2+Cl2
CuCl2溶液
2Cl- - 2e- = Cl2 ↑ Cu2+ + 2e- = Cu
电解
CuCl2 = Cu+Cl2↑
两极为惰性电极(如C)
阴极
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
阳极：与电源正极相连 阴极：与电源负极相连
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
Cu - 2e- = Cu2 +
阴极 Cu2+ + 2e- = Cu
稀硫酸溶液
Cu - 2e- = Cu2 + 2H+ + 2e- = H2 ↑
练习：
书写用惰性电极电解下列溶液的电极反应式及总方程 式，并找一找有何规律？
石墨
石墨
①盐酸 ②氯化铜溶液 ③硫酸 ④氢氧化钠溶液 ⑤硫酸钠溶液 ⑥氯化钠溶液 ⑦硫酸铜溶液
的固体析出. Cu
想一想：
CuCl2溶液在电流的作用下为什么会分解 生成Cu和Cl2呢？
【阅读并思考】
阅读课本p79-80,回答下列问题： 问题1：通电前，氯化铜溶液中含有哪些微粒?
问题2：在通电时这些微粒各向什么区移动？
思考3：通电后在阳极和阴极各会发生什么样 的电极反应？
CuCl2电解实验微观解释
电解池与原电池有哪些异同
装置
原电池
电解池
装置 实例
定义
将化学能 转变成电能的装置
将电能 转变成化学能的装置
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
自发的氧化还原反应
不自发的氧化还原反应, 要在外加电场作用下才可发生
电解池与原电池有哪些异同(续)
第三节 电解池
［实验探究］P79 实验4-2
如图所示，将两根石墨棒分别跟直流电源的正极和负
极连接，浸入U型管的CuCl2溶液中 ，再接通12V直
流电,观察现象。约3～5min后切断电源。
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， Cl2
能使湿润的KI－淀粉试纸变蓝. 阴极---与电源负极相连的碳棒上有红色
1.离子移动
通电前：CuCl2 = Cu2+ + 2Cl－
H2O
H+ + OH-
通电后：Cu2+ Ｈ＋移向阴极，
Cl－ ＯＨ－移向阳极； 2.电极反应：
阳极： 2Cl－ － 2e－ = Cl2↑（氧化反应） 阴极： Cu2+ ＋ 2e－ = Cu（还原反应）
总反应式：CuCl2 电解 Cu + Cl2↑
Cl- Cl- Cl-
C u 2+
Cl-
C u 2+
ClC u 2+ Cl-
Ⅰ通电前 －＋
阴极
阳极
C u 2+
Cl-
ClCl- Cl-
C u 2+
Cu2+ C l -
Cl-
Ⅱ通电后
一、电解原理
1.电解： 使直流电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。
2.电解池：电能转变为化学能的装置。 C
C
3.构成电解池的条件：
材料可同 ①直流电源； 与电源负极可相不连的同电极为阴极
②阴、阳电极 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形成闭合回路
比较原电池与电解池电极命名有何区别？
❖原电池的正负极由电极材料决定 ❖电解池的阴阳极由电源决定 练习：判断下列装置中原电池的正负极及电解池 的阴阳极