电能转化为化学能——电解
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阴离子 阳离子
负极---阴极---还原反应
4.电解池---将电能转化为化学能的装置 5.电离与电解的区别与联系
【随堂练习】
下列说法正确的是( ① ③ ④ ) ①电解是把电能转变成化学能； ②电解是化学能转变成电能； ③电解质溶液导电是化学变化； ④任何电解过程，必将导致氧化还原反 应的发生；
复习回顾
(2)与电源相连的两个电极 (3)电解质溶液或熔化的电解质 (4)用导线连接形成闭合回路
【练习】
分析下图，属于电解池的有 ③⑥
3、电极产物的判断，电极反应的书写
电极反应：电极上进行的半反应。
阳极：2Cl- →Cl2↑ + 2e- 氧化反应
阴极：2Na+ +2e- →2Na 还原反应
注意：书写电极反应式一定要遵守电子得失守恒
总反应式： 2NaCl
通电
2Na+Cl2 ↑
阴、阳两极的判断
阴极：发生还原反应的电极 与电源“-”相连的电极 得到电子的电极 阳离子移向的电极 阳极：发生氧化反应的电极 与电源“+”相连的电极 失去电子的电极 阴离子移向的电极
电 条 件 过 程 特 点 联 系
离
电
解
电解质溶于水或 受热 熔融状态 电解质电离成为 自由移动的离子 例NaCl=Na++Cl只产生自由移动的 离子
电解质电离后再通 直流电 阴阳离子定向移动，在 两极上发生氧化还原反 应。 通电 例2NaCl=2Na+Cl2↑ 发生了氧化还原反 应产生了新物质
电解必须建立在电离的基础上
小结
1.电解---在直流电的作用下,电解质在两个电 极上分别发生氧化反应和还原反应的过程 2.电极反应---半反应 3.正极---阳极---氧化反应
2H2O = 2H2↑+O2↑
通电
水的电离与电解
H++OH- →阳极 H2O ↓ 阴 极 4H++4e-→2H2↑ 还原反应
通电
4OH-→O2↑+2H2O+4e氧化反应
2H2O
=
2H2↑+O2↑
活动与探究:
以石墨为电极电解氯化铜溶液 电解池中装有氯化铜溶液，插入 两根石墨棒作为电极，接通直流 电源，将湿润的淀粉碘化钾试纸 放在阳极附近，观察电解池内的 现象和试纸颜色的变化。
H2O
仅溶质 电解
无氧酸 不活泼金属 的无氧酸盐 活泼金属的 无氧酸盐 不活泼金属的 含氧酸盐
HCl CuCl2 NaCl
HCl CuCl2 HCl
减少 增大
溶质和 溶剂同 时电解
阳极：4OH- → 4e- ＋O2↑+2H2O CuSO4 阴极：2Cu2++4e- → 2Cu↓ 减小
CuO
惰性材料作电极， 两极接通直流电。 电 解 口 诀 含氧酸，可溶碱， 活泼金属含氧盐， 非惰性材料作电极， 电解实为电解水。 无氧酸电解自身解， 既能电解又精炼； 镀件金属作阴极， pH变大浓度减。 镀层金属阳极连； 活泼金属无氧盐， 阳粗阴纯为精炼， 电解得到相应碱。 不活泼金属无氧盐， 电解液含相应盐。 电解都有共同点， 成盐元素两极见； 不活泼金属含氧盐， 阳极氧化阴极还。 电解得到相应酸。
总结
• 1、并不是所有离子都能在电极上发生反应
• 2、电极反应发生时，电极附近溶液组成发 生变化
• 3、哪种离子先放电和离子的氧化性或还原 性相对强弱有关
离子的放电顺序
阳离子 ： 与金属活动顺序相反。即
K +、Ca2+ 、Na + 、Mg2+ 、Al3+ 、 Zn2+ 、 Fe2+
Sn2+ 、Pb2+ (H+) Cu2+ 、Fe3+ 、 Hg2+ 、 Ag+. 得电子能力依次增强
阴极： 2H+ + 2e- == H2 ↑ 2Cl - - 2e- == Cl2↑ 阳极： 2HCl 电解反应：
通电
H2 ↑+ Cl2↑
阳极：4OH- - 4e- = 2H2O + O2↑ 阴极：4H+ + 4e- = 2H2↑ 电解反应： 通电 2H2O 2H2↑ + O2↑
阳极： 阴极：
电解反应：
电能转化为化学能——电解
联想· 质疑 钠和氯气的反应
热化学方程式:
Na(s)+Cl2(g)=2NaCl(s)
? NaCl → Na
↑
△H=-822.3KJ.mol-1
能量 (如电能)
一、电解原理
[交流研讨]
1、通电前，熔融氯化钠中存在哪些离子？ 这些离子的运动情况怎样？ 2、通电后，外电路上的电流方向怎样？ 3、接通电源后，熔融氯化钠中 Na+、 Cl-各向那个方向运动？ 4、移到两极表面的Na+、Cl-将发生什么 变化？ 氯 气 钠
+
浓度 变化
H2 ↑
如何 复原 加HCl
减小
2e- →
电解
2NaCl+2H2O
2NaOH+H2 ↑ + Cl2 ↑
分析电解反应的一般思路：
明确电极材料和溶液中存在哪些离子
分析来自百度文库阳两极附近有哪些离子
根据离子放电顺序和阳极氧化，阴极还原 的特点分析得出产物，写出电极反应式
练习
以石墨作电极分别电解下列溶液，在阴 极不能得到氢气的是（ B ） A. Na2SO4 B. AgNO3 C. NaCl D. NaOH
实验 ：用惰性（石墨）电极电解氯化铜溶液
现象： 阳极：有气泡，有 刺激性气味，并能使 湿润的KI-淀 粉试纸 变蓝（Cl2) 阴极：碳棒上有一层 红色的铜析出
阳极
阴极
氯 气
铜
CuCl2溶液
• 阳极：2Cl- - 2 e- = Cl2 ↑ （氧化反应、失去电子） • 阴极：Cu2+ + 2 e- = Cu （还原反应、得到电子） 电解反应： 电解 CuCl2 ==Cu + Cl2 ↑
提示：氧化铝在熔融状态下以O2-和Al3+的形式存在
阳极 阴极
6O2- → 3O2↑ +12e4Al3++12e- →4Al
电极总反应 2Al2O3
＝
通电
4Al+3O2 ↑
阴离子 ： 活性电极﹥阴离子。即：
Cu 、 Hg 、 Ag ﹥S2－、I － 、 Br －、 Cl －、 OH － ﹥ （ NO3 －、SO4 2－ 含氧酸根） ﹥ F －
失电子 能力依次减弱
二、电解原理的应用
1、惰性电极电解饱和食盐水
阳极 阴极
氯 气
NaCl溶液
氢 气
实例
氯化钠溶液
电极反应
阳极: 2Cl- → 2e- ＋ Cl 2↑ 阴极: 2H +
2、精炼铜
- +
粗铜 纯铜
电解液
(CuSO4溶液)
阴极： Cu2+ + 2e- == Cu
（还原反应）
阳极： Cu — 2e- == Cu2+ （氧化反应） 阳极还包含Zn、Fe、Ni失电子，且比Cu先失电子
特征
纯铜作阴极，粗铜作阳极 阳极主要金属与电解质中的阳离子相同 电解液CuSO4的浓度基本不变，有杂质离子 Zn2+、Fe2+、Ni2+
电解质溶液用惰性电极电解的示例：
电解 类型
举例 物质类别 含氧酸 仅溶剂 水电解 强碱 活泼金属的 含氧酸盐 实例 H2SO4 NaOH
Na2SO4
电极反应
溶液PH 变化
减小
溶液复原方法
阳极：4OH-→4e-＋O2+2H2O 增大 阴极：4H+ + 4e- → 2H2↑ 不变 阳极：2Cl- → 2e-＋Cl2↑ 阴极：2H++2e- → H2↑ 阳极：2Cl- → 2e- ＋Cl2↑ 阴极：Cu2++2e- → Cu↓ 阳极：2Cl- → 2e- ＋Cl2↑ 阴极：2H++2e- → H2↑ 增大
3、电镀铜
铁片
-
+
电镀的定义： 电镀的意义： 铜片 电镀液
(CuSO4溶液)
阴极： Cu2+ + 2e- == Cu
（还原反应）
阳极： Cu — 2e- == Cu2+ （氧化反应）
特征
被镀件作阴极，镀层金属作阳极 阳极金属与电解质溶液中的阳离子相同 电镀液CuSO4的浓度基本不变
想一想
完成下列溶液的电极反应式和电解反应方程式。 (以石墨为电极电解) 盐酸： 硫酸溶液： NaOH溶液: NaCl溶液： CuSO4溶液：
熔融NaCl
一、电解 1、定义 电解:让直流电通过电解质溶液或熔融 电解质，从而在两个电极上分别发生氧 化反应（阳极）和还原反应（阴极）的 过程。 电解池:借助氧化还原反应，把电能转化为
化学能的装置.
阳极：与电源正极相连，阴离子移向 此极，失去电子，发生氧化反应 阴极：与电源负极相连，阳离子移向 此极，得到电子，发生还原反应
2Cl
-
→
Cl2↑ +2e-
2H+ + 2e- → H2 ↑
通电
2NaCl+2H2O
2NaOH +Cl2↑+H2 ↑
阴极：2Cu 2+ + 4e- = 2Cu 阳极：4OH- - 4e- = 2H2O + O2↑ 电解反应： 2CuSO4 + 2H2O
通电
2Cu + 2H2SO4 + O2↑
2.电解熔融的氧化铝可制得金属铝.试写出 电极反应和总的反应方程式。
说明：1、惰性电极：用石墨、铂等材料 做的电极，一般通电条件下不发生反应； 2、活性电极：用铁、锌、铜等还原性 较强金属做的电极，活性电极作阳极时， 优先发生氧化反应。
石墨电极材料
石墨电极材料
ｅ－
＋
－
ｅ－
失 电 子
阳极
阳离子
阴极 得
电 子
氧
化 反 应
还 阴离子
原 反 应
2、构成条件
(1)外加直流电源
负极---阴极---还原反应
4.电解池---将电能转化为化学能的装置 5.电离与电解的区别与联系
【随堂练习】
下列说法正确的是( ① ③ ④ ) ①电解是把电能转变成化学能； ②电解是化学能转变成电能； ③电解质溶液导电是化学变化； ④任何电解过程，必将导致氧化还原反 应的发生；
复习回顾
(2)与电源相连的两个电极 (3)电解质溶液或熔化的电解质 (4)用导线连接形成闭合回路
【练习】
分析下图，属于电解池的有 ③⑥
3、电极产物的判断，电极反应的书写
电极反应：电极上进行的半反应。
阳极：2Cl- →Cl2↑ + 2e- 氧化反应
阴极：2Na+ +2e- →2Na 还原反应
注意：书写电极反应式一定要遵守电子得失守恒
总反应式： 2NaCl
通电
2Na+Cl2 ↑
阴、阳两极的判断
阴极：发生还原反应的电极 与电源“-”相连的电极 得到电子的电极 阳离子移向的电极 阳极：发生氧化反应的电极 与电源“+”相连的电极 失去电子的电极 阴离子移向的电极
电 条 件 过 程 特 点 联 系
离
电
解
电解质溶于水或 受热 熔融状态 电解质电离成为 自由移动的离子 例NaCl=Na++Cl只产生自由移动的 离子
电解质电离后再通 直流电 阴阳离子定向移动，在 两极上发生氧化还原反 应。 通电 例2NaCl=2Na+Cl2↑ 发生了氧化还原反 应产生了新物质
电解必须建立在电离的基础上
小结
1.电解---在直流电的作用下,电解质在两个电 极上分别发生氧化反应和还原反应的过程 2.电极反应---半反应 3.正极---阳极---氧化反应
2H2O = 2H2↑+O2↑
通电
水的电离与电解
H++OH- →阳极 H2O ↓ 阴 极 4H++4e-→2H2↑ 还原反应
通电
4OH-→O2↑+2H2O+4e氧化反应
2H2O
=
2H2↑+O2↑
活动与探究:
以石墨为电极电解氯化铜溶液 电解池中装有氯化铜溶液，插入 两根石墨棒作为电极，接通直流 电源，将湿润的淀粉碘化钾试纸 放在阳极附近，观察电解池内的 现象和试纸颜色的变化。
H2O
仅溶质 电解
无氧酸 不活泼金属 的无氧酸盐 活泼金属的 无氧酸盐 不活泼金属的 含氧酸盐
HCl CuCl2 NaCl
HCl CuCl2 HCl
减少 增大
溶质和 溶剂同 时电解
阳极：4OH- → 4e- ＋O2↑+2H2O CuSO4 阴极：2Cu2++4e- → 2Cu↓ 减小
CuO
惰性材料作电极， 两极接通直流电。 电 解 口 诀 含氧酸，可溶碱， 活泼金属含氧盐， 非惰性材料作电极， 电解实为电解水。 无氧酸电解自身解， 既能电解又精炼； 镀件金属作阴极， pH变大浓度减。 镀层金属阳极连； 活泼金属无氧盐， 阳粗阴纯为精炼， 电解得到相应碱。 不活泼金属无氧盐， 电解液含相应盐。 电解都有共同点， 成盐元素两极见； 不活泼金属含氧盐， 阳极氧化阴极还。 电解得到相应酸。
总结
• 1、并不是所有离子都能在电极上发生反应
• 2、电极反应发生时，电极附近溶液组成发 生变化
• 3、哪种离子先放电和离子的氧化性或还原 性相对强弱有关
离子的放电顺序
阳离子 ： 与金属活动顺序相反。即
K +、Ca2+ 、Na + 、Mg2+ 、Al3+ 、 Zn2+ 、 Fe2+
Sn2+ 、Pb2+ (H+) Cu2+ 、Fe3+ 、 Hg2+ 、 Ag+. 得电子能力依次增强
阴极： 2H+ + 2e- == H2 ↑ 2Cl - - 2e- == Cl2↑ 阳极： 2HCl 电解反应：
通电
H2 ↑+ Cl2↑
阳极：4OH- - 4e- = 2H2O + O2↑ 阴极：4H+ + 4e- = 2H2↑ 电解反应： 通电 2H2O 2H2↑ + O2↑
阳极： 阴极：
电解反应：
电能转化为化学能——电解
联想· 质疑 钠和氯气的反应
热化学方程式:
Na(s)+Cl2(g)=2NaCl(s)
? NaCl → Na
↑
△H=-822.3KJ.mol-1
能量 (如电能)
一、电解原理
[交流研讨]
1、通电前，熔融氯化钠中存在哪些离子？ 这些离子的运动情况怎样？ 2、通电后，外电路上的电流方向怎样？ 3、接通电源后，熔融氯化钠中 Na+、 Cl-各向那个方向运动？ 4、移到两极表面的Na+、Cl-将发生什么 变化？ 氯 气 钠
+
浓度 变化
H2 ↑
如何 复原 加HCl
减小
2e- →
电解
2NaCl+2H2O
2NaOH+H2 ↑ + Cl2 ↑
分析电解反应的一般思路：
明确电极材料和溶液中存在哪些离子
分析来自百度文库阳两极附近有哪些离子
根据离子放电顺序和阳极氧化，阴极还原 的特点分析得出产物，写出电极反应式
练习
以石墨作电极分别电解下列溶液，在阴 极不能得到氢气的是（ B ） A. Na2SO4 B. AgNO3 C. NaCl D. NaOH
实验 ：用惰性（石墨）电极电解氯化铜溶液
现象： 阳极：有气泡，有 刺激性气味，并能使 湿润的KI-淀 粉试纸 变蓝（Cl2) 阴极：碳棒上有一层 红色的铜析出
阳极
阴极
氯 气
铜
CuCl2溶液
• 阳极：2Cl- - 2 e- = Cl2 ↑ （氧化反应、失去电子） • 阴极：Cu2+ + 2 e- = Cu （还原反应、得到电子） 电解反应： 电解 CuCl2 ==Cu + Cl2 ↑
提示：氧化铝在熔融状态下以O2-和Al3+的形式存在
阳极 阴极
6O2- → 3O2↑ +12e4Al3++12e- →4Al
电极总反应 2Al2O3
＝
通电
4Al+3O2 ↑
阴离子 ： 活性电极﹥阴离子。即：
Cu 、 Hg 、 Ag ﹥S2－、I － 、 Br －、 Cl －、 OH － ﹥ （ NO3 －、SO4 2－ 含氧酸根） ﹥ F －
失电子 能力依次减弱
二、电解原理的应用
1、惰性电极电解饱和食盐水
阳极 阴极
氯 气
NaCl溶液
氢 气
实例
氯化钠溶液
电极反应
阳极: 2Cl- → 2e- ＋ Cl 2↑ 阴极: 2H +
2、精炼铜
- +
粗铜 纯铜
电解液
(CuSO4溶液)
阴极： Cu2+ + 2e- == Cu
（还原反应）
阳极： Cu — 2e- == Cu2+ （氧化反应） 阳极还包含Zn、Fe、Ni失电子，且比Cu先失电子
特征
纯铜作阴极，粗铜作阳极 阳极主要金属与电解质中的阳离子相同 电解液CuSO4的浓度基本不变，有杂质离子 Zn2+、Fe2+、Ni2+
电解质溶液用惰性电极电解的示例：
电解 类型
举例 物质类别 含氧酸 仅溶剂 水电解 强碱 活泼金属的 含氧酸盐 实例 H2SO4 NaOH
Na2SO4
电极反应
溶液PH 变化
减小
溶液复原方法
阳极：4OH-→4e-＋O2+2H2O 增大 阴极：4H+ + 4e- → 2H2↑ 不变 阳极：2Cl- → 2e-＋Cl2↑ 阴极：2H++2e- → H2↑ 阳极：2Cl- → 2e- ＋Cl2↑ 阴极：Cu2++2e- → Cu↓ 阳极：2Cl- → 2e- ＋Cl2↑ 阴极：2H++2e- → H2↑ 增大
3、电镀铜
铁片
-
+
电镀的定义： 电镀的意义： 铜片 电镀液
(CuSO4溶液)
阴极： Cu2+ + 2e- == Cu
（还原反应）
阳极： Cu — 2e- == Cu2+ （氧化反应）
特征
被镀件作阴极，镀层金属作阳极 阳极金属与电解质溶液中的阳离子相同 电镀液CuSO4的浓度基本不变
想一想
完成下列溶液的电极反应式和电解反应方程式。 (以石墨为电极电解) 盐酸： 硫酸溶液： NaOH溶液: NaCl溶液： CuSO4溶液：
熔融NaCl
一、电解 1、定义 电解:让直流电通过电解质溶液或熔融 电解质，从而在两个电极上分别发生氧 化反应（阳极）和还原反应（阴极）的 过程。 电解池:借助氧化还原反应，把电能转化为
化学能的装置.
阳极：与电源正极相连，阴离子移向 此极，失去电子，发生氧化反应 阴极：与电源负极相连，阳离子移向 此极，得到电子，发生还原反应
2Cl
-
→
Cl2↑ +2e-
2H+ + 2e- → H2 ↑
通电
2NaCl+2H2O
2NaOH +Cl2↑+H2 ↑
阴极：2Cu 2+ + 4e- = 2Cu 阳极：4OH- - 4e- = 2H2O + O2↑ 电解反应： 2CuSO4 + 2H2O
通电
2Cu + 2H2SO4 + O2↑
2.电解熔融的氧化铝可制得金属铝.试写出 电极反应和总的反应方程式。
说明：1、惰性电极：用石墨、铂等材料 做的电极，一般通电条件下不发生反应； 2、活性电极：用铁、锌、铜等还原性 较强金属做的电极，活性电极作阳极时， 优先发生氧化反应。
石墨电极材料
石墨电极材料
ｅ－
＋
－
ｅ－
失 电 子
阳极
阳离子
阴极 得
电 子
氧
化 反 应
还 阴离子
原 反 应
2、构成条件
(1)外加直流电源