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1、第三节第三节 电解池（第一课时）电解池（第一课时）1、电解质是指在、电解质是指在_能够能够导电的化合物。导电的化合物。2、电离是指电解质在、电离是指电解质在_或或_状状态下离解成态下离解成_的过程。的过程。3、原电池是、原电池是_ 的装置的装置 。4、构成原电池的条件是、构成原电池的条件是: 水溶液或熔融状态下水溶液或熔融状态下水溶液水溶液熔融熔融自由移动离子自由移动离子把化学能转化为电能把化学能转化为电能两个电极、电解质溶液或熔融态电解质、两个电极、电解质溶液或熔融态电解质、形成闭合回路、形成闭合回路、自发发生氧化还原反应自发发生氧化还原反应探究实验探究实验1甲甲实验实验步骤步骤如图如图甲甲
2、所示，将用导线连接在一起的所示，将用导线连接在一起的两根石墨碳棒插入盛有两根石墨碳棒插入盛有CuCl2溶液的溶液的U型管中，观察现象型管中，观察现象。实验实验现象现象结结论论 无无 现现 象象没有且不能自发发生原电池反应没有且不能自发发生原电池反应 甲装置不满足构成原电池的条件甲装置不满足构成原电池的条件分析原因分析原因:探究实验探究实验2 2如图所示，将两根石墨棒分如图所示，将两根石墨棒分别跟别跟直流电源直流电源的正极和负极的正极和负极连接，浸入盛有连接，浸入盛有CuCl2溶液溶液的烧杯中的烧杯中 ，再接通，再接通12V直流直流电电,观察现象。观察现象。约约35min后切断电源。后切断电源。
3、CCCuCl2阴极阴极阳极阳极CuCl2溶液溶液实践探究实践探究1 1、向氯化铜溶液中通入直流电、向氯化铜溶液中通入直流电A：理论先行：理论先行思考思考1 1：氯化铜溶液中含有哪些微粒：氯化铜溶液中含有哪些微粒? ?思考思考2 2：在通电时这些微粒各向什么区移动？：在通电时这些微粒各向什么区移动？思考思考3 3：猜想在通电时在阳极和阴极各会发生什么样的电极：猜想在通电时在阳极和阴极各会发生什么样的电极反应？产物可能是哪些？反应？产物可能是哪些？阳离子：阳离子：Cu2+ H+ 阴离子：阴离子：Cl- OH-Cu2+ H+向阴极区移动向阴极区移动； Cl- OH-向阳极区移动向阳极区移动Cl-Cl
4、2 OH-O2 H2O H+ + OH- CuClCuCl2 2 CuCu2+2+2Cl+2Cl- - 阴极区：阴极区： Cu2+Cu H+H2阳极区：阳极区：实验结果交流实验结果交流B. B. 实验记录实验记录实验现象实验现象产物验证产物验证产物确定产物确定有气泡逸出有气泡逸出有红色固有红色固体析出体析出氯气氯气铜铜不能使带火星木条复燃不能使带火星木条复燃不能使带火星木条复燃不能使带火星木条复燃使淀粉碘化钾试纸变蓝使淀粉碘化钾试纸变蓝使淀粉碘化钾试纸变蓝使淀粉碘化钾试纸变蓝阴极阴极阴极阴极阳极阳极阳极阳极1.电解：电解： 使使直流电直流电通过电解质溶液而在阴、通过电解质溶液而在阴、阳两极引起
5、阳两极引起 氧化还原反应氧化还原反应的过程，的过程，叫做电解。叫做电解。2.电解池：电解池：电能转变为化学能的装置。电能转变为化学能的装置。一、电解原理3.构成电解池的条件：构成电解池的条件：直流电源；直流电源；阴极阴极:与电源与电源负极负极相连相连 氧化反应氧化反应氧化反应氧化反应 阳极阳极:与电源与电源正极正极相连相连 还原反应还原反应还原反应还原反应 阴、阳电极阴、阳电极电解质溶液或熔融电解质；电解质溶液或熔融电解质；形成闭合回路。形成闭合回路。 阴离子失去电子阴离子失去电子, ,阳离子得到电子的过程叫阳离子得到电子的过程叫放电放电。影响离子放电的因素：影响离子放电的因素：离子得失电子的
6、能力离子得失电子的能力 离子的浓度离子的浓度4.4.放电能力放电能力阴极：阴极：氧化性强的离子先得电子氧化性强的离子先得电子金属越不活泼的对应阳离子氧化性越强，越容易得电子。金属越不活泼的对应阳离子氧化性越强，越容易得电子。金属金属 S2IBrClOHNO3SO42F 阳极：阳极：还原性强的离子先失电子还原性强的离子先失电子电解质在水溶液中放电顺序电解质在水溶液中放电顺序除Pt、AuAg+Hg2+Fe3+Cu2+H+ Pb2+ Sn2+ +Fe2+Zn2+ 浓度大时先于浓度大时先于 H+放电放电 H+ Al3+Mg2+Na+Ca2+K+ 水中水中H+先放电先放电离子移动离子移动通电前：通电前：
7、CuCl2 = Cu2+ + 2Cl， Cu2+、Cl为自由移动的离子；为自由移动的离子； 通电后：通电后：Cu2+移向阴极，移向阴极， Cl移向阳极；移向阳极；电极反应：电极反应：2Cl 2e = Cl2（氧化反应）（氧化反应）Cu2+ 2e = Cu（还原反应）（还原反应）总反应式：总反应式：CuCl2 Cu + Cl2电解电解通电前通电前 阴极阴极阳极阳极通电后通电后实验微观解释实验微观解释阳极：阳极：阴极：阴极：Cu2+oooooooooooooooooooo 阴极阴极阳极阳极CuCl2ooooooooooooooooooooooo电解氯化铜溶液实验装置电解氯化铜溶液实验装置e-e-电
8、解池中离子和电子的移动方向电解池中离子和电子的移动方向 小小 结结电极反应：电极反应： 阳氧化、阴还原阳氧化、阴还原离子流向：离子流向：异性相吸异性相吸 电子流向：电子流向：电子从电子从负极负极流向流向阴极阴极，经溶液，经溶液离子导电，再从离子导电，再从阳极阳极流回流回正极正极(阳氧阳氧)1.1.分析溶液中存在的所有离子（包括水的电离）、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。并分成阳离子组和阴离子组。2.2.根据放电规律，阳离子在阴极发生还原反应，而根据放电规律，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。阴离子在阳极发生氧化反应，完成电
9、极反应式。（注意得失电子守恒）（注意得失电子守恒）3.3.由阴阳两电极反应式，合并得总反应式。（由阴阳两电极反应式，合并得总反应式。（弱电弱电解质的须保持分子形式解质的须保持分子形式）写电极反应写电极反应 例例1 1 以石墨碳棒为电极，请写出电解下列溶液时以石墨碳棒为电极，请写出电解下列溶液时, ,在在阴、阳两极上发生的电极反应式及总的化学方程式。阴、阳两极上发生的电极反应式及总的化学方程式。 CuSO CuSO4 4溶液溶液: :想一想、做一做想一想、做一做 阳极：阳极：4OH4OH- -4e-4e- -2H2H2 2O+OO+O2 2 或或(4H2O 4H+4OH-) 阴极：阴极：2Cu2
10、Cu2+ 2+ +4e+4e- -2Cu2Cu 电解电解总反应式：总反应式：2Cu2Cu2+2+2H+2H2 2O O Cu+OCu+O2 2+4H+4H+ +想一想，想一想，H H+ +应该在哪一极生成？应该在哪一极生成？(2)NaCl(2)NaCl溶液溶液: : 阳极：阳极：2Cl2Cl- -2e-2e- - = Cl= Cl2 2阴极：阴极：2H2H+ +2e+2e- - = H= H2 2 或或(2H2O 2H+2OH-)总反应式：总反应式：2Cl-+2H2O = Cl2+H2+2OH- 电解电解想一想，想一想， OH-应该在哪一极生成？应该在哪一极生成？AgNOAgNO3 3溶液溶液
11、阳极：阳极：4OH4OH- -4e-4e- - = 2H= 2H2 2O+OO+O2 2 或或(4H(4H2 2O=4HO=4H+ +4OH+4OH- -）阴极：阴极：4Ag4Ag+ +4e+4e- - = 4Ag= 4Ag总反应式：总反应式：4Ag4Ag+ +2H+2H2 2O = 4Ag +OO = 4Ag +O2 2+4H+4H+ + 电解电解电解池与原电池有哪些异同电解池与原电池有哪些异同形成形成条件条件将电能转变成化学能的装置将电能转变成化学能的装置将电能转变成化学能的装置将电能转变成化学能的装置定义定义装置装置实例实例电解池电解池原电池原电池装置装置将化学能转变成电能的装置将化学能
12、转变成电能的装置活泼性不同的两电极活泼性不同的两电极电解质溶液电解质溶液形成闭合电路形成闭合电路两电极接直流电源两电极接直流电源电解质溶液电解质溶液形成闭合回路形成闭合回路电解池与原电池有哪些异同电解池与原电池有哪些异同(续续)电源负极电源负极电源负极电源负极电解池阴极电解池阴极电解池阴极电解池阴极电解池阳极电解池阳极电解池阳极电解池阳极电源正极电源正极电源正极电源正极电子电子流向流向电极电极反应反应电极电极名称名称电解池电解池原电池原电池装置装置负极负极负极负极 正极正极正极正极导线导线导线导线负极：负极：较活泼金属较活泼金属正极：正极：较不活泼金属较不活泼金属（或能导电的非金属）（或能导电
13、的非金属）负极：负极：氧化反应，金氧化反应，金属失电子属失电子正极：正极：还原反应，溶还原反应，溶液中的阳离子液中的阳离子阳极：阳极：与电源正极相连与电源正极相连阴极：阴极：与电源负极相连与电源负极相连阳极：阳极：氧化反应，溶液氧化反应，溶液中的阴离子失电子或电中的阴离子失电子或电极金属失电子极金属失电子阴极：阴极：还原反应，溶液还原反应，溶液中的阳离子得电子中的阳离子得电子三、电解规律三、电解规律( (用惰性电极电解时用惰性电极电解时) )电解电解含氧酸、强碱溶液、活泼金属的含氧酸盐溶液含氧酸、强碱溶液、活泼金属的含氧酸盐溶液时，时，如电解如电解H2SO4、HNO3、NaOH、Na2SO4等
14、溶液等溶液阳极阳极 ： 4OH4e2H2O +O2阴极：阴极： 4H+ +4e2H2 总反应：总反应：2H2O O2 +2H2 电解 电解后溶液中溶质的质量分数电解后溶液中溶质的质量分数 ，若要恢复，若要恢复原来的浓度，只需加入一定量的原来的浓度，只需加入一定量的 即可。即可。实质：电解水实质：电解水例如：电解硫酸钠溶液例如：电解硫酸钠溶液增大增大水水电解电解无氧酸溶液无氧酸溶液(氢氟酸除外氢氟酸除外)、不活泼金属的、不活泼金属的无氧酸盐溶液无氧酸盐溶液，如电解盐酸、，如电解盐酸、CuCl2溶液等溶液等 电解后溶液中溶质的质量分数电解后溶液中溶质的质量分数 ，若要恢复，若要恢复原来的组成和浓度
15、，需加入一定量的原来的组成和浓度，需加入一定量的 (通入一通入一定量的定量的HCl气体气体)阳极：阳极： 2Cl 2eCl2阴极：阴极： 2H+ +2e H2 总反应：总反应：2HCl Cl2 + H2 电解电解例如：电解盐酸例如：电解盐酸实质：电解质本身被电解实质：电解质本身被电解减小减小溶质溶质电解电解不活泼金属的含氧酸盐不活泼金属的含氧酸盐时，电解质和水都有时，电解质和水都有一部分被电解，如电解一部分被电解，如电解CuSO4溶液、溶液、AgNO3溶液等。溶液等。阳极阳极 ： 4OH4e2H2O +O2阴极：阴极： 2Cu2+ +4e2Cu总反应：总反应： 2CuSO4 +2H2O 2Cu
16、+O2 +2H2SO4 电解电解 电解后原溶液中溶质的质量分数电解后原溶液中溶质的质量分数减小减小，若要恢，若要恢复原来的组成和浓度，需加入一定量复原来的组成和浓度，需加入一定量金属氧化物金属氧化物。例如：电解例如：电解CuSO4溶液溶液电解电解活泼金属的无氧酸盐溶液活泼金属的无氧酸盐溶液时，电解质和时，电解质和水都有一部分被电解，如电解水都有一部分被电解，如电解NaCl溶液等。溶液等。 电解后原溶液中溶质的质量分数电解后原溶液中溶质的质量分数减小减小，若要恢，若要恢复原来的组成和浓度，需通入一定量的复原来的组成和浓度，需通入一定量的HCl。 阳极阳极 (C)： 2Cl 2eCl2阴极阴极 (
17、C)： 2H+ +2e H2 总反应：总反应：2NaCl+2H2O2NaOH+ Cl2 + H2 电解电解例如：电解例如：电解NaCl溶液溶液练练 习习 1、分析下图，哪个是原电池，哪个是电解池。、分析下图，哪个是原电池，哪个是电解池。2、下列说法或实验现象的描述不正确的是（、下列说法或实验现象的描述不正确的是（ ）A把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中，铜片把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中，铜片 表面出现气泡表面出现气泡B把铜片插入氯化铁溶液中，在铜片表面出现一把铜片插入氯化铁溶液中，在铜片表面出现一层铁层铁C把锌粒放入盛有盐酸的试管中，加入几滴氯化把锌粒放入盛有盐酸的试管中，加入几滴氯化铜
18、溶液，气泡放出速度加快铜溶液，气泡放出速度加快D与电源负极相连的是电解槽的阴极与电源负极相连的是电解槽的阴极B3、在、在50mL 0.2mol/L的硫酸铜溶液中插入两个电的硫酸铜溶液中插入两个电极，通电电解极，通电电解(不考虑水分蒸发不考虑水分蒸发)，则：，则： 若两极均为铜片，试说明电解过程中溶液溶若两极均为铜片，试说明电解过程中溶液溶质浓度将怎样变化质浓度将怎样变化 。 若阳极为纯锌，阴极为铜片，阳极反应式是若阳极为纯锌，阴极为铜片，阳极反应式是 如果两极均为铜片且不考虑如果两极均为铜片且不考虑H+在阴极上放电在阴极上放电当电路中有当电路中有0.01mol电子通过时，阴极增重电子通过时，阴极增重 g，阴极上的电极反应式是阴极上的电极反应式是 。不变不变1.28Zn 2eZn2+Cu2+ +2eCu
