第四章第三节电解池lk(第1、2、3课时)

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电解原理
探究实验2
如图所示，将两根石墨
＋
－
棒分别跟直流电源的正
C
极和负极连接，浸入盛 阳极
C
阴极
有CuCl2溶液的烧杯中 ， Cl2 再接通12V直流电,观察 现象。
约3～5min后切断电源。
Cu －－ CuCl2溶液
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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
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离子放电顺序：
阴极：氧化性强的离子先得电子
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+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>(H+)> Al3+>Mg2+>Na+>Ca+>K+
注：当离子浓度相差较大时，放电顺序要发生变化，相同时按H+, 不同时按（H+）
设计反应：Fe+2FeCl3=3FeCl2
电解原理
写电极反应【方法小结】
1.分析溶液中存在的所有离子（包括水的电 离）、并分成阳离子组和阴离子组。
2.根据放电规律，阳离子在阴极发生还原反应， 而阴离子在阳极发生氧化反应，完成电极反应 式。（注意得失电子守恒）
3.由阴阳两电极反应式，合并得总反应式。 （弱电解质必须保持分子形式）
电解NaCl溶液:
阳极 (C)： 2Cl －－ 2e－＝Cl2↑ 阴极 (C)：பைடு நூலகம்2H+ +2e－＝ H2 ↑ 总反应：2NaCl+2H2O＝电＝解 2NaOH+ Cl2↑ + H2↑ 电解后原溶液中溶质的质量分数减小，若要恢 复原来的组成和浓度，需通入一定量的HCl。
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用非惰性电极电解时: 金属做阳极，阳极溶解
电解硫酸溶液：
阳极 ： 4OH－－4e－＝2H2O +O2↑ 阴极： 4H+ +4e－＝2H2 ↑ 总反应：2H2O＝电＝解 O2↑ +2H2↑
实质：电解水
电解后溶液中溶质的质量分数 增大 ，若要恢复
原来的浓度，只需加入一定量的 水 即可。
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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
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电解原理
电解规律（惰性电极）小结
Ⅰ
Ⅱ
阳极：S2- > I- > Br- > Cl- > OH- > 含氧酸根 > F-
阴极：Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+>Zn2+>（H+）>Al3+>Mg2+>Na+
Ⅲ
Ⅳ
Ⅰ与Ⅲ区：电解本身型 如CuCl2 、HCl
Ⅰ与Ⅳ区：放氢生碱型 如NaCl
电解盐酸:
阳极： 2Cl －－ 2e－＝Cl2↑
阴极： 2H+ +2e－＝ 总反应：2HCl＝电＝解
H2 ↑ Cl2↑
+
H2↑
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)
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3、电解不活泼金属的含氧酸盐时，电解质和水 都有一部分被电解，如电解CuSO4溶液、AgNO3 溶液等。
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动画模拟
一、电解原理
6.放电能力
阴离子失去电子而阳离子得到电子的过程叫放电。
离子放电顺序：
阳极：还原性强的离子先失电子
①活性材料作电极时：金属在阳极失电子被氧化成 阳离子进人溶液，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：
S 2->SO32->I ->Br ->Cl ->OH ->NO3 ->SO42-(等含氧酸根离子）>F-
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：
①直流电源；
②阴、阳 阴极:与电源负极相连
[氧化反应]
电极 阳极:与电源正极相连 [还原反应]
③电解质溶液或熔融电解质； ④形成闭合回路。
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一、电解原理
4.工作原理 5.阴、阳极判断
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新课标人教版高中化学课件系列
选修4 化学反应原理 第四章 电化学基础
第三节 电解池
第2课时 电极方程式书写
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二、电解方程式的书写规律 (用惰性电极电解时)
1、电解含氧酸、强碱溶液、活泼金属的含氧酸盐溶液时，
如电解H2SO4、HNO3、NaOH、Na2SO4等溶液
两个电极、电解质溶液或熔融态电解质、形成闭 合回路、自发发生氧化还原反应
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电解原理
探究实验1
实验 如图所示，将用导线连接在 步骤 一起的两根石墨碳棒插入盛
有CuCl2溶液的U型管中， 观察现象。
实验 现象
无现象
没有且不能自发发生原电池反应
结论 分析原因: 甲装置不满足构成原电池的条件
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选修4 化学反应原理 第四章 电化学基础
第三节 电解池
第1课时 电解原理
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1、电解质是指在水__溶_液__或_熔_融__状_态__下_能够导 电的化合物。 2、电离是指电解质在____水_溶_液_______或 ____熔_融_____状态下离解成__自_由__移_动__离_子___ 的过程。 3、原电池是_把_化__学_能__转_化_为__电_能_ 的装置 。 4、构成原电池的条件是
Ⅱ与Ⅲ区：放氧生酸型 如CuSO4、AgNO3
Ⅱ与Ⅳ区：电解水型 如Na2SO4、H2SO4 、NaOH
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电解原理
电解 类型
电解质溶液用惰性电极电解的示例：
举例
物质类别
实例
电极反应
溶液PH 溶液复原方
变化
法
仅溶剂 水电解
仅溶质 电解
溶质和 溶剂同 时电解
含氧酸 强碱
活泼金属的 含氧酸盐
无氧酸
不活泼金属 的无氧酸盐
活泼金属的 无氧酸盐
H2SO4 NaOH
Na2SO4
HCl CuCl2 NaCl
减小
阳极：4OH--4e-→ O2↑+2H2O 增大
阴极：4H+ + 4e- → 2H2↑
电解CuSO4溶液: 阳极 ： 4OH－－4e－＝2H2O +O2↑ 阴极： 2Cu2+ +4e－＝2Cu
总反应： 2CuSO4 +2H2O电＝解 2Cu+O2↑ +2H2SO4
电解后原溶液中溶质的质量分数减小，若要恢 复原来的组成和浓度，需加入一定量金属氧化物。
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4、电解活泼金属的含氧酸盐溶液时，电解质和水 都有一部分被电解，如GaCl2 KBr2等。