选修4第四章第第三节电解池
电解池PPT课件
如图所示，分别将两根石墨棒插入盛有CuCl2溶 液的U型管中，观察现象。
乙 甲
？
现象：
如图所示，分别将两根石墨棒插入盛有CuCl2溶 液的U型管中，观察现象。
甲
一、电解原理 1.电解概念：
使电流通过电解质溶液而在阴、阳极引起氧 化还原反应的过程
2.电解池：
（1）将电能转化为化学能的装置 （2）电解池的构成条件
Please Criticize And Guide The Shortcomings
讲师：XXXXXX XX年XX月XX日
电镀兰博基尼
• 最近一段时间，某市自来水集团供水服务热 线接到不少市民的咨询电话，询问自来水水 质问题。经服务热线人员询问才知道，原来 是一些净水器推销商在推销其产品时，进行 所谓的“电解水法”实验，将纯净水与自来 水进行对比。当电解器插入纯净水和自来水 中通电数分钟后，纯净水颜色无变化或略显 黄色，而自来水却冒出气泡并生成红褐色或 灰绿色的絮状物。于是，这些推销商就向居 民解释说：“自来水中含有对人体有毒有害 的物质，长期饮用对身体没有好处。”同时， 他们极力建议居民购买净水器设备，不少不 明真相的市民信以为真，在花钱购买其产品 的同时，对自来水水质也提出了质疑。
2、将片状的X、W分别投入等浓度盐酸中都有气体产生，W比X 反应剧烈
3、用惰性电极电解等物质的量浓度的Y和Z的硝酸盐混合溶液， 在阴极上首先析出单质Z
根据以上事实，下列判断或推测错误的是 C
•
A．Z的阳离子氧化性最强
•
B．W的还原性强于Y的还原性
•
C．Z放入CuSO4溶液中一定有Cu析出
•
D．用X、Z和稀硫酸可构成原电池，且X做负极
名称︰家用型次氯酸钠消毒液发生器
人教版化学《电解池》ppt课件
3.电解:
电流通过电解质溶液而在阴阳两极上发生氧化还 原反应的过程。
电解池 把电能转化为化学能的装置。
形成条件: (1)有直流电源 (2)与电源相连的两个电极 (3)电解质溶液(或熔融的电解质) (4)形成闭合回路
电极判断
①由电解池中的电极与电源的（＋）（－） 极的连接情况直接判断。与负极连接的为电 解池的阴极，与正极连接的为电解池的阳极。
阴极：2H+ + 2e- = H2↑
总反应：2HCl
电解
===
H2↑+Cl2↑
电解CuCl2
阳极:2Cl-- 2e- = Cl2 ↑ 阴极:Cu2++2e- = Cu
电解总过反程应中：溶Cu液C的l2 =浓电=解度= C和uＰ+ＨC值l2↑如何变化？
无氧酸-----增大 溶液浓度减小，ＰＨ值 CuCl2-----减小
> Al3+>Mg2+>Na+>Ca+>K+
(2)阳极: 还原性越强,越易放电 (阳极本身或溶液中阴离 子失电子) ----与电极材料有关.若阳极为活性电极,则阳 极本身失电子溶解.若阳极为惰性电极,则溶液中阴离子 失电子.
活性电极＞S 2->I ->Br ->Cl ->OH ->含氧酸根
人教版化学选修四第四章第三节--电 解池(共 22张PP T)
人教版化学选修四第四章第三节--电 解池(共 22张PP T)
1、电解含氧酸(如:H2SO4﹑HNO3﹑H3PO4等) 活泼金属含氧酸盐(如:Na2SO4﹑KNO3等) ﹑强 碱(如:NaOH﹑KOH﹑Ca(OH)2﹑Ba(OH)2等) 实 质上是电解水.阳极产生O2，阴极产生H2
电解池的说课稿
电解池的说课稿尊敬的各位评委老师：大家好！今天我说课的内容是“电解池”。
下面我将从教材分析、学情分析、教学目标、教学重难点、教法与学法、教学过程以及教学反思这几个方面来展开我的说课。
一、教材分析“电解池”是人教版高中化学选修 4《化学反应原理》第四章第三节的内容。
本节课是在学习了原电池的基础上，进一步深入研究电化学的相关知识。
通过对电解池的学习，学生能够更全面地理解电化学原理，为后续学习金属的腐蚀与防护等内容奠定基础。
在教材编排上，先介绍了电解池的基本概念和工作原理，然后通过实验探究电解池的阴阳极反应以及电解产物，最后联系实际，探讨了电解原理在工业生产中的应用。
这样的编排由浅入深，符合学生的认知规律。
二、学情分析学生在之前已经学习了原电池的相关知识，对电化学中的氧化还原反应有了一定的认识。
但对于电解池这一相对复杂的概念，学生可能会在理解电解池的工作原理、电极反应式的书写以及电解产物的判断等方面存在困难。
此外，高二学生已经具备了一定的实验探究能力和逻辑思维能力，但在自主分析和解决问题方面还需要进一步培养。
三、教学目标1、知识与技能目标（1）理解电解池的工作原理，能够正确判断电解池的阴阳极。
（2）掌握电解池中电极反应式的书写方法，能够准确判断电解产物。
（3）了解电解原理在工业生产中的应用。
2、过程与方法目标（1）通过实验探究，培养学生的观察能力、分析问题和解决问题的能力。
（2）通过对电解池工作原理的学习，培养学生的逻辑思维能力和抽象概括能力。
3、情感态度与价值观目标（1）激发学生学习化学的兴趣，培养学生勇于探索、创新的科学精神。
（2）让学生体会化学知识与实际生产生活的紧密联系，增强学生的社会责任感。
四、教学重难点1、教学重点（1）电解池的工作原理。
（2）电极反应式的书写和电解产物的判断。
2、教学难点（1）电解池阴阳极的判断以及电极反应式的书写。
（2）理解电解过程中的能量转化。
五、教法与学法1、教法为了突出重点，突破难点，我将采用以下教学方法：（1）实验探究法：通过实验让学生直观地感受电解池的工作原理，激发学生的学习兴趣。
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
选修四第四章第三节《电解池》第一课时4
第三节《电解池》学案【学习目标】1.了解电解池的构成条件。
2.了解电解池的工作原理。
一、【实验4-2】以石墨棒为阴阳极电解氯化铜溶液【思考与交流1】通过阅读教材P79实验4-2，与直流电源．．．．正负极相连的两根碳棒名称如何定义？二、【分组实验】以铜棒和石墨棒为阴阳极电解氯化铜溶液【思考与交流2】查阅资料，活性电极和惰性电极的概念。
分组实验1（第1,2小组）：石墨棒作阳极，铜棒作阴极，电解质溶液为CuCl2溶液。
分组实验2（第3,4小组）：石墨棒作阴极，铜棒作阳极，电解质溶液为CuCl2溶液。
三、探究电解池的工作原理【思考与交流3】关于电极反应的思考1.根据实验现象，完成实验4-2及分组实验中阴阳极的电极反应【实验4-2】石墨阴极：石墨阳极：总电极反应式：【分组实验1】铜棒阴极：石墨阳极：【分组实验2】 石墨棒阴极：铜棒阳极：2. 阴极的反应类型是什么，阳极的反应类型是什么？3. 阴极的放电规律①阴极上的反应物是哪类物质？②如果溶液中的阳离子不止一种，这些阳离子是同时反应还是先后反应。
③溶液中的阳离子不只一种，这些阳离子是依据什么性质先后参与反应的？【当堂练习】1.如右图所示：阳极材料是 ，阳极上的电极反应式为 ； 阴极材料是 ，阴极上的电极反应式为 。
2.写出下列电解池的电极反应式及总化学方程式。
（1）用石墨为电极电解饱和的氯化钠溶液（2）用铜为阳极，石墨为阴极电解硫酸溶液3.下列关于电解池的叙述中不正确的是：（ ）A ． 与电源正极相连的是电解池的的阴极B ． 与电源负极相连的是电解池的阴极C ． 在电解池的阳极发生氧化反应D ． 电子从电源的负极沿导线流入电解池的阴极【小结】电解池阴阳极的判断依据 AgNO 3。
第四章第三节《电解池》
（2）溶液中所含阴离子：OH—、Cl—， 放电顺序：Cl— > OH— 阳 极：2Cl— －2e— = Cl2 ↑
电解
总反应： 2NaCl + 2H2O = 2NaOH + H2 ↑+ Cl2 ↑
【思考13】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：
如NaCl
如CuSO4、AgNO3
Ⅱ与Ⅳ区：电解水型
如Na2SO4、H2SO4 、NaOH
巩固练习
1、电极反应方程式及电解总反应方程式的书写 (惰性电极，溶液)： H2SO4 HCl NaOH K2SO4 CuCl2 CuSO4 NaCl KMnO4 2、用石墨作电极电解CuCl2、NaCl的混合溶液 时，阴极析出的物质是_____；阳极产物是 _____。 3、两极都用银片作电极电解AgNO3溶液时，阳 极的产物是____；阴极的产物是____。
e－ 阳极 C
CuCl2溶液
【思考4】如何书写电解池电极方程式？
－ e 阴极：Cu2++2e-＝Cu 还原反应 阴极 阳极：2Cl -2e ＝Cl2 ↑ 氧化反应 C 总反应式：CuCl2 电解 Cu+Cl2 ↑
e－
阳极 C
阴离子失去电子而阳离子得到 电子的过程叫放电。 CuCl 溶液 2 通式： 阴极：氧化剂＋ne- = 还原产物 阳极：还原剂－ne- = 氧化产物 总电解反应式：阴阳极反应式相加所得的式子 （考虑电子守恒）
阴极：4H+ + 4e— = 2H2 ↑
阳极：4OH— －4e— =2H2O + O2 ↑ 总反应：2H2O = 2H2↑ + O2 ↑ 【思考12】在电解氯化铜溶液的装置中，若把电解 质换成氯化钠，其结果又如何呢？写出电极反应。
人教版高二化学选修4教学课件：第四章4.3 电解池(共50张PPT)
第2课时 电解原理的 2 应用
• 1. 氯碱工业
• (1)概念 • 用电解饱和食盐水的方法来制取Cl2、NaOH、H2，并
以它们为原料生产一系列化工产品的工业，称为氯碱工业。
• 1. 氯碱工业
• (2)原理
• ①通电前，NaCl溶液中含有的离子是___________。
• 通电时，移向阴极的离子是______，移向Na阳+极C的l− 离H+子O是H−
Fe2＋＞Zn2＋＞H＋(水)＞
•
Al3＋、Mg2＋、Na＋、Ca2＋、K＋
• 2. 电解产物的判断 • (3)电极产物的判断
离子 S2− 产物 S
SO32− SO42−
I− Br− Cl− OH−
I2
Br2 Cl2 O2
离子 Ag+ Hg2+ Fe3+ Cu2+ H+ 产物 Ag Hg Fe2+ Cu H2
借助于电流，反应进行是 不自发的氧化还原反应。
• 2. 构成条件
直流电源 两个电极 电解质溶液(或熔融电解质) 闭合回路
阴极
阳极
• 3. 工作原理
e-
e-
二、电解原理
• 1. 电解
• 使(直流)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叫做电解。
电离与电解的比较
合金的方法。 • (2)电解槽构成 • 阴极——待镀金属 • 阳极——镀层金属 • 电镀液——含有镀层金属离子 • (3)特点 • ①阳极参与电极反应 • ②电镀液浓度保持不变
• 3. 电解精炼铜
• (1)电解槽构成 • 阳极：粗铜 (含Zn、Fe、Ni、Au、Ag等杂质) • 阴极：纯铜 • 电解液：CuSO4溶液
人教版高中化学选修4第四章第三节 电解池 课件(共16张PPT)
湿润的 淀粉KI
试纸
滴几滴 酚酞
LOGO
【演示实验】
取一张用饱和NaCl溶液浸湿的滤纸，两根铅笔芯作电 极，接直流电源。
正极
负极
阳极
阴极
电解池 电解槽
电解：在直流电的作用下，两电极上分别发生氧化反应 和还原反应的过程叫做电解。
LOGO
Cl-
OH-
H+ OH-
发生还原反应
Cl-
Na+
H+
Na+
H+Cl-
CHl- + Na+
OH-
Na+Cl－
电解的总化学方程式：
阴极产物
阳极产物
2NLaOGCOl+2H2O 电解 2NaOH + H2 ↑ + Cl2 ↑
探秘电解时离子的放电顺序
【小组合作实验】
1.每组选出记录员、板书展示员和口头展示员各一名。
HCl CuCl2 NaCl
CuSO4
电解
2HCl== Cl2 ↑+ H2 ↑
电解
CuCl2== Cl2 ↑+ Cu
电解
2NaCl+2H2O 2NaOH + H2 ↑ + Cl2 ↑
电解
2CuSO4 +2H2O == 2Cu+O2↑ +2H2SO4
溶液变化 PH
减小 增大 不变
增大 增大
增大
减小
我比较
温 2.请按导学设计中的实验操作步骤，组装仪器，
馨
连接电路。认真观察实验现象，并做记录。
人教版选修4 4.3电解原理(共24张PPT)
3、用石墨电极电解H2SO4、NaOH、Na2SO4、 NaNO3 等溶液，阴阳两极生成气体体积比 2：1。
H2 O2 4、用石墨电极电解H2SO4溶液，当阳极生成标况下
22.4L气体时，电路中通过电子 4 mol。
人教版选修4 4.3电解原理(共24张PPT)
课堂训练与检测
分析下图，哪个是原电池，哪个是电解池?
①③⑤
⑥⑦
人教版选修4 4.3电解原理(共24张PPT)
人教版选修4 4.3电解原理(共24张PPT)
电极材料总结: (1) 阳极又分为活性电极和惰性电极 ①当阳极是石墨或铂(Pt)、金(Au)时，惰性电极 本身不参与电极反应。
①原电池的正极和电解池的阳极所发生的反应 ②原电池的正极和电解池的阴极所发生的反应; ③原电池的负极和电解池的阳极所发生的反应; ④原电池的负极和电解池的阴极所发生的反应; A. ①② B. ①④ C. ③④ D. ②③
人教版选修4 4.3电解原理(共24张PPT)
人教版选修4 4.3电解原理(共24张PPT)
人教版选修4 4.3电解原理(共24张PPT)
问题解决：
人教版选修4 (共24张PPT)
电解池的反应原理:以电解氯化铜为例
还原反应
←e— 负极 ↓e—
阴极 石墨
←e— 正极
↑e—
石墨 阳极
氧化反应
电解质溶液
阳离子
阴离子
Cu2＋＋ 2e－＝Cu
4、用石墨电极电解1L NaCl溶液（浓度够大），当阴 极收集到1.12L（标况）的 H2气体时，阳极收集到 1.12 L （标况）的 Cl2 气体，溶液pH=13（。体积不变）
选修4 第四章 第三节 电解原理
原电池与电解池的比较
负
Zn C Cu
Cu
阳
稀H2SO4
稀盐酸
原电池
电解池
三、电极反应式及电解池总反应式的书写
1.必须遵循电子守恒定律
2.书写电极反应式时，以实际放电的 离子表示 3.写总反应式时，弱电解质要用化学式 表示，且必须注明反应条件——电解
例1：工业上用MnO2和KOH为原料制取KMnO4， 主要生产过程分两步进行：第一步将MnO2和 KOH粉碎混匀，在空气中加热熔化并不断搅拌， 以制取K2MnO4；第二步将K2MnO4的浓溶液进行 电解以制取KMnO4。 电解K2MnO4溶液时，两极发生的电极反应 式为： 2－－2e－=2MnO － 2MnO 阳极： 4 4 ； ＋＋2e－=H ↑ 2H 阴极： ； 2 总电解反应方程式为： 。
>Pb2＋>Sn2＋>Fe2＋>Zn2＋>H＋(水电离出的H＋) >(熔融条件)Al3＋>Mg2＋>Na＋>Ca2＋>K＋
【课堂练习】 用铂电极电解CuCl2与CuSO4的混合溶 液(浓度均为2mol· L－1)50mL，当阴极析 出9.6g固体时，标准状况与阳极得到的 气体是( B) A．3.36L C．6.72L B．2.8L D．4.48L
二、电解的基本规律 ㈠ 阳极若为金属活性电极(除Pt、Au 之外的金属单质材料)，则为金属单质自身 失去电子，金属会溶解而损耗。 ㈡ 若阳极为惰性电极(Pt、Au、石墨)， 则为溶液中的阴离子失去电子，其放电的顺 序为：
S2－>I－>Br－>Cl－>OH－> 高价含氧酸根离子>F－
㈢ 阴极材料被保护，自身不发生反应， 由电解质溶液中的阳离子得电子被还原，此 时阳离子放电顺序为： Ag＋>Hg2＋>Fe3＋>Cu2＋>H＋(强酸性溶液中的H＋)
《电解池》教学设计
《电解池》教学设计第四章电化学第三节电解池一、教学内容分析本节课教学是人教版高中化学选修4《化学反应原理》中第四章电化学第三节电解池的第1课时内容。
本章着重研究化学反应与电能的关系。
电解池是将理论语实际相联系的实体，通过“电解氯化铜溶液实验”引出电解原理，又在理解电解原理的基础上介绍相关化工生产方面的应用，如氯碱工业、电解精炼铜、电镀工业以及电冶金等。
通过学习帮助学生了解电能转化为化学能的条件和方法，加深对氧化还原反应的认识，提高辩证思维能力，同时帮助学生牢固树立理论联系实际的学风。
?因此这节课的重心是通过实验探究及对实验现象的观察，利用氧化还原理论进行分析、推理，体验科学探究的过程，了解电解池的工作原理，形成一定的实验能力、观察能力和归纳能力。
?二、学生情况分析?1．知识基础?学生通过原电池以及化学电源的学习，已经能从化学能与电能的转化角度认识原电池，初步理解此类反应的本质是氧化还原反应并能从该角度分析常见的化学电源。
从金属冶炼方法上学生对电解的应用有了一些了解，但工作原理并不清楚。
电解原理的分析：首先引导学生分析通电前后溶液中存在的离子及运动情况，依据反应现象分析得失电子、氧化还原过程，用自己的语言归纳。
2．实验技能基础学生经过必修化学的学习，学生的动手能力、观察能力和分析能力有一定提高。
三、教学目标设计1．教学目标（1）知识与技能目标：了解电解池的工作原理；能用氧化还原的知识正确书写电解池的阴、阳极的电极反应式及电解反应方程式；培养学生观察能力、分析能力、归纳总结能力及运用知识解决问题的能力；（2）过程与方法目标：通过实验探究及对实验现象的观察，利用氧化还原理论进行分析、推理，形成一定的实验能力、观察能力和归纳能力。
体验科学探究的过程，在实验探究与交流活动中，训练学生的思维能力，以及分析处理信息的能力。
（3）情感态度与价值观目标：通过有关化学实验，激发探究欲望。
在实验探究过程中，提高辩证思维能力，同时帮助学生牢固树立理论联系实际的学风。
人教版化学选修四第四章第三节《电解池 金属的电化腐蚀与防护》课件
主干知识梳理
(2)工作原理(以电解CuCl2溶液为例)
电极 名称
电极 材料
电极 反应
反应 类型
阴极(接电源负极）
石__墨__
C__u_2_＋_＋__2_e_－_=_=__=_C_u_ 还__原__反__应____
阳极(接电源正极）
__石__墨__
_2__C_l_－_－__2_e_－_=_=_=__C_l_2↑_ 碳
例2.电解原理在化学工业中有广泛应用。下图表示两个串联 的电解池。图中B装置中盛有1 L 2 mol·L－1Na2SO4溶液，A装 置中盛有1 L 2 mol·L－1AgNO3溶液。通电后，铂片上有气体 生成。
(1)电源X极为__负______极。 (2)B池中阳极电极反应式为___C_u_－_2_e_－_=_=_=_C_u_2_＋_________，
(1)冶炼钠 2NaCl(熔融)=电==解==2Na＋Cl2↑ 电极反应：
阳极： 2Cl－－2e－===Cl2↑ ，阴极：2Na＋＋2e－===2Na 。 (2)冶炼铝 2Al2O3(熔融)=电==解==4Al＋3O2↑ 电极反应： 阳极：6O2－－12e－===3O2↑ ，阴极：4Al3＋＋12e－===4Al。
【高中化学】第四章第三节 电解池教案
第四章电化学基础第三节电解池一、教材分析《电解池》是人教版高中化学选修四《化学反应原理》第四章第三节，这部分教材主要介绍了电解原理以及电解原理的应用。
电解属于电化学的知识范畴，是中学化学理论体系不可缺少的一部分，同时电解与物理学科中的电学、能量的转换有密切的联系，是氧化还原反应、原电池、电离等知识的综合运用。
本节教材可分为三个部分：电解原理、电解原理的应用、电镀。
把握教材意图后，我把本节内容安排为两课时完成。
二、教学目标1．知识目标：(1)知道电解的基本原理，会判断一般电解反应产物；(2)能说出电解、电解池及形成条件；(3)知道铜的电解精炼和电镀铜的原理，知道氯碱工业反应原理，能正确书写电极反应式和电解的总化学方程式；(4)通过对比、分析明确原电池与电解池的区别和联系2．能力目标：(1)培养学生观察、分析、整理、归纳总结、探究等能力；(2)通过实验培养学生的观察能力、分析能力和解决实际问题的能力；3．情感、态度和价值观目标：(1)指导学生积极参与教学过程，激发其主动探究的意识；(2)对学生进行辩证唯物主义教育和环境保护教育，培养学生正确的处世态度；(3)通过氯碱工业的学习，培养学生确立理论联系实际的学习方法，进一步树立探究精神及合作意识，同时增强环境保护意识。
三、教学重点难点重点：电解原理、氯碱工业反应原理难点：离子放电实质四、学情分析学生的认知发展水平和知识基础都是我们要考虑的学情。
我们的学生素质不太高，没有强烈的求知欲，思维能力渐趋成熟。
但也有思维方面的劣势，他们习惯演绎式的教学方法，探究学习的经验少。
在知识方面，学生在初中没有电化学知识；在高一化学中学习过有关电化学的原电池；在生活中也很少有涉及到电解应用经历。
五、教学方法1．实验探究与启发讨论法。
2．学案导学：见后面的学案。
3．新授课教学基本环节：预习检查、总结疑惑→情境导入、展示目标→合作探究、精讲点拨→反思总结、当堂检测→发导学案、布置预习六、课前准备1．学生的学习准备：预习实验“电解池原理”，初步把握实验的原理和方法步骤。
电解池_PPT
4 电解原理：
(4).产物的判断
阳极：
①活性材料作电极时：金属在阳极失电子被氧 化成阳离子进入溶液，阴离子不容易在电极上 放电。
②用惰性电极(Pt、Au、石墨、钛等)时：溶液中阴离 子的放电顺序（由难到易）是：
S2－>I－>Br－>Cl－>OH－>NO3－>SO42－>F－
金属 > S2－>I－>Br－>Cl－>OH－>NO3－>SO42－>F－
+
4e- =
变大
不 变
加
H2O
二．活性电极
影响：阳极失电子逐渐溶解，溶液中阴
离子不能失电子而阴极无影响． 原因：活泼金属的还原性强于溶液中各离 子的还原性，而不能得电子
第六组：电解H2SO4 铜电极 石墨电极
1。两极的现象：阴极有大量气泡产生，阳极附近溶液出现蓝色 两极的反应: 阴极: 4H ++ 4e- = 2H2 阳极：Cu- 2e-=Cu2+
阳极：S2- > I- > Fe2+ > Br- > Cl- > OH> 含氧酸根 > F阴极：Ag+ >Hg2+ > Fe3+ > Cu2+ > H+ > Pb2+ >Sn2+ > Fe2+ > Zn2+ > (H+) > Al3+ > Mg2+ > Na+ >Ca 2+ >K+
第二课时:电解质溶液电解规律
铜
浓度
电解池电解原理
第三节电解池第一课时电解原理一、教材分析本节内容是人教版选修4《化学反应原理》第四章第三节，教材主要介绍了电解原理以及电解原理的应用。
电解届丁电化学知识范畴，是中学化学理论体系不可缺少的一部分，是电解质电离、氧化还原反应、原电池等知识的综合运用。
本节教材可分为两个部分：电解原理、电解原理的应用。
本设计为第一课时。
二、学生分析学生的认知发展水平和知识基础都是我们要考虑的学情。
学生已经掌握了电解质溶液导电、氧化还原理论、原电池的相关知识，所以学生学习电解原理在分析问题时有一定的知识储备。
但是对丁电解池工作原理的微观想象可能存在着一定的困难。
学生求知欲较强，合作意识与探究精神逐渐形成。
三、课标要求知识与技能：理解电解原理，能写出电极反应式和总反应方程式，初步形成电解池工作原理的理论模型。
过程与方法：利用惰性电极电解氯化铜的实验，探究电解原理。
引导学生对实验现象的观察、分析和推理；让学生体验科学探究的过程，形成一定的实验能力、观察能力和思维能力。
情感态度价值观：体会化学家探究过程的艰辛，提升对科学家的敬仰，树立榜样的力量；通过动手实验，理论分析，揭开伪科学的面纱，体会电解原理的应用价值。
四、教学重、难点教学重点：电解原理。
教学难点：形成电解池工作原理的思维模型。
五、教学方法：实验探究，小组合作、讨论，多媒体等多种教学方法的综合。
【知识回顾】在前面我们已经学习了原电池的知识，谁能举例说明原电池是怎样的能量转化装置？【新课引入】前面我们已经学习了原电池的有关知识，知道了化学能在一定条件下能够转化为电能，我们把实现这种转化的装置叫原电池；我们也知道：能量之间可以实现相互转化。
那么，能不能设计一种装置，将电能转变为化学能呢？在初中，我们接触了电解水，当电流通过水时，水被电解生成了氢气和氧气。
那么，当我们把电流通过水或水溶液时，到底发生了哪些变化？这种变化是否存在一定的规律？这节课我们就一起来探究这个课题：电解池。
化学选修4第四章第三节电解池 导学案
《第三节电解池》学案学习目标：1、理解电解的基本原理，初步掌握一般电解反应产物的判断方法；2、掌握电解溶液的变化分析、离子放电顺序；学习重点：电解原理学习难点：离子放电实质、氯碱工业反应原理【学习过程】19世纪初，伏打发明第一个电池，但伏打认为是由于两个金属接触而产生的电流。
英国人戴维经过研究后，在科学界第一个提出原电池是因为发生了化学反应而产生的电流。
同时戴维认为既然化学能能转变成电能，那么电能也应该会转化成化学能。
经过不断的研究，戴维利用电解的方法，发现了钾、钠、钙等新元素，从而成为化学史上发现新元素最多的人。
尤其是发现钾的过程，当时以拉瓦锡为代表的科学界认为：苛性钾是一种单质，戴维通过无数实验，终于采用电解熔融苛性钾的方法，分离得到了单质钾。
【思考】1、为什么直到戴维采用电解的方法，才还原出了钾、钠、钙的单质？2、为什么必须电解苛性钾的熔融物，才能得到单质钾？电解苛性钾溶液能否得到钾？（可以推测，在后面的学习中能找到答案）【回顾】初中学习的电解水试验：1、写出反应方程式：_____________________________2、思考电路中的电子移动：（在装置图上标出电子移动方向）电子从外电源的_____极流出，经过导线进入_____极，又从_____极流出，进入外电源的_____极。
3、水中含有哪些离子：___________。
通电时它们各自朝哪个极移动？4、根据阴极、阳极的产物，尝试书写电解水的电极方程式：阴极：____________________________________ 发生_____反应阳极：____________________________________ 发生_____反应【阅读】教科书79—80页，回答：一、电解原理1、实验探究如图所示：与电源正极相连的电极叫极，与电源负极相连的电极叫极。
若烧杯中的液体为CuCl2溶液，合上电源开关，给CuCl2溶液通电时现象：阴极上，该物质是。
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第三节电解池
一、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，冶金的原理
3．掌握电解电极方程式的书写。
二、教学重点：
电解原理及应用
三、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。
今天这节课我们就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导电的区别。
金属电解质导电粒子
导电状态
温度影响
导电实质电子定向移动
过渡：电解质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
隋性电极—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)
总电极方程式：___________________
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：所以电解质导电的实质便是——电解
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、电解质构成闭和回路。
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-(SO32-/MnO4->OH-)
(2) 是活性电极时：电极本身溶解放电
问：放电能力弱于H+和OH–的物质在水溶液中放电吗？
否，但亚铁离子浓度远大于氢离子浓度时,亚铁离子放电。
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，为什么？可以加食盐吗？
练习：电解碘化汞、硝酸铜、氯化锌、盐酸、硫酸、氢氧化钠的电极方程式。
5．电解规律：
（1）电解含氧酸、强碱溶液及活泼金属的含氧酸盐，实质上是电解水，电解水型。
问：初中电解水时加硫酸或氢氧化钠增强导电性，影响水的电解吗？
电解硫酸和氢氧化钠时为何H2和O2之比大于2？氧气溶解度大于氢气
又为何硫酸一定大于2，而氢氧化钠可能等于2？硫酸根可能放电。
（2）电解不活泼金属的含氧酸盐，阳极产生氧气，阴极析出不活泼金属，放氧生酸型。
练习：电解硫酸铜方程式。
加入下列哪些物质可以恢复到硫酸铜原来的溶液：氧化铜、氢氧化铜、铜、碳酸铜。
（3）电解不活泼金属无氧酸盐，实际上是电解电解质本身，分解电解质型。
（4）电解活泼金属（K/Ca/Na）的无氧酸盐，阴极产生氢气，阳极析出非金属，放氢生碱型。
6．电解中电极附近溶液pH值的变化。
（1）电极区域 A．阴极H+放电产生H2，阴极区域pH变大。
B．阳极OH-放电产生O2，阳极区域pH变小。
（2）电解质溶液中 A．电解过程中,既产生H2,又产生O2,则原溶液呈酸性的pH变小,原
溶液呈碱性的pH变大,原溶液呈中性的pH不变（浓度变大）。
B．电解过程中, 无H2和O2产生, pH几乎不变。
但象CuCl2变大
C．电解过程中,只产生H2, pH变大。
D．电解过程中,只产生O2, pH变小。
过渡：如果把阳极换成铜棒，阳极发生的反应就是铜自身溶解，如果电解质是硫酸，阴
极析出的是什么？也是铜，这就是我们的铜的电解精炼法。
二、电解原理的应用
1．铜的电解精炼
阳极：粗铜棒
阴极：精铜棒
电解质：含铜电解质
问：精炼中硫酸铜的浓度怎样？基本不变，但变小。
过渡：若把阴极精铜棒换成铁棒，电解过程变吗？
不变，但不是精炼铜了，而叫电镀铜。
2．电镀铜
阳极：镀层金属
阴极：待镀金属（镀件）
电镀液：含镀层金属的电解质。
3．电解饱和食盐水——氯碱工业
问：1、电解饱和食盐水的阴极产物、阳极产物分别是什么？
2、转移的电子数和氢氧化钠的物质的量的关系？
3、从Cl- Cl2一定需要加氧化剂吗？
4、阴极产物和阳极产物能接触吗？
5、饱和食盐水为何需要精制？如何精制？
精制：步骤一、1）先加过量的BaCl2和过量的NaOH（顺序可换），再加入过量的Na2CO3 2）过滤
3）加盐酸调节pH为7
步骤二、送入阳离子交换塔除去Ca2+、Mg2+等。
4．电冶金
电解熔融氯化钠：2NaCl(熔融)＝（电解）2Na+Cl2
适用范围：活泼金属K~Al
练习:
1、在水中加等物质的量的Ag+,Pb2 +,Na +, SO42-, NO3- , Cl-,该溶液放在用惰性电极做电极的电解槽中，通电片刻，则氧化产物与还原产物质量比为（）
A. :108
B. 16:207 :1 :
2、用惰性电极电解下列溶液，一段时间后，再加入一定质量的另一种物质溶液能与原来完全一样的是
氯化铜加硫酸铜、氢氧化钠加氢氧化钠、氯化钠加氯化氢、硫酸铜加氢氧化铜
3、摩氯化铜和摩溴化钠共摩电子转移，分析过程。
4、铁、C/硫酸——C、C/氯化铜用导线相连，分析正负极和阴阳极及两装置的p H的变化。
5、如何判断电解池的阴阳极？
与正极相连的、发生氧化反应的、阴离子移向的一极是阳极，反之是阴极。
如：高锰酸钾的做电解质，发现红色加深的是什么极？
湿润的淀粉KI试纸并滴有酚酞，变红的是什么极？变蓝的是什么极？
6、以A、B两根石墨电极电解足量的硝酸银溶液，通电t分钟，在B极收到标况下气体，此后将电源反接，以相同的电流强度通电t/2分钟。
问：（1）A、B分别是什么极？（2）电源反接后A、B电极质量如何变化？（3）若溶液体积为200mL，则通电t/2分钟时的溶
原电池电解池
电极名称正负极阴阳极
惰性材料或活性材料
电极材料负极：活泼金属
正极：不活泼金属或可导电
的非金属(如C)
电流方向：外电路内电路
组成
原理
功能化学能到电能电能到化学能。