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1、第第2节节 电能转化为化学能电能转化为化学能第第2课时课时 电解原理的应用（电解原理的应用（1）11.掌握溶液中离子的放电顺序。2.进一步理解电解的原理。2阅读课本14页【资料在线】，思考以下问题:1 1、什么叫、什么叫“放电放电” ？2 2、阳离子的放电顺序是什么阳离子的放电顺序是什么 ？问题问题探究探究3 3、阴离子的放电顺序是什么？、阴离子的放电顺序是什么？3思考：思考： 离子在电极表面离子在电极表面得到得到或或失去失去电子的过程电子的过程也叫也叫“放电放电”。已知：已知：那么：那么：当一个电极周围存在多种可能的放电离当一个电极周围存在多种可能的放电离子时，是所有离子共同放电，还是只有一
2、种子时，是所有离子共同放电，还是只有一种离子放电？放电能力与什么因素有关？离子放电？放电能力与什么因素有关？前强后弱前强后弱4离子放电规则及顺序：离子放电规则及顺序： 用用金属（铂，金等除外）等活性金属（铂，金等除外）等活性材料作阳极时：材料作阳极时： 金属在金属在阳极阳极失电子被氧化成失电子被氧化成阳离子阳离子进入溶液，而此进入溶液，而此时电解液中的时电解液中的阴离子阴离子则不容易在电极上放电。则不容易在电极上放电。 （1）电解池电解池阳极阳极：接电源的：接电源的正极正极，金属（铂，金金属（铂，金等除外）、等除外）、阴离子易在阳极失去电子而放电阴离子易在阳极失去电子而放电。例例 CuCu作阳
3、极时：作阳极时：Cu - 2eCu - 2e- - = Cu = Cu2+2+ 即即CuCu电极变成电极变成CuCu2+2+不断被消耗进入溶液不断被消耗进入溶液, ,而电而电解池中的其它阴离子则不能在阳极上放电。解池中的其它阴离子则不能在阳极上放电。5用惰性电极用惰性电极(Pt(Pt、AuAu、石墨等、石墨等) )作阳极时：作阳极时： 溶液中溶液中阴离子阴离子在在阳极阳极放电（被氧化），且放电（被氧化），且放电顺序（由易到难）是：放电顺序（由易到难）是：S 2- I - Br - Cl - OH - 含氧酸根离子含氧酸根离子FFFF- - - -阳极电极反应：阳极电极反应：S S2-2- -
4、2e - 2e- - = S = S2I2I- - - 2e - 2e- - = I = I2 22Br2Br- - - 2e - 2e- - = Br = Br2 22Cl2Cl- - - 2e - 2e- - = Cl = Cl2 2 4OH4OH- - - 4e - 4e- - = 2H = 2H2 2O + OO + O2 26 （2 2）电解池）电解池阴极阴极: :接电源的接电源的负极负极，电电解池中的解池中的阳离子在阴极得到电子而放电。阳离子在阴极得到电子而放电。 无论是惰性电极还是活性电极都不参与电极反应，无论是惰性电极还是活性电极都不参与电极反应，在阴极放电的只能是溶液中的阳离
5、子。在阴极放电的只能是溶液中的阳离子。 阳离子在阴极上放电顺序是：阳离子在阴极上放电顺序是：AgAgAgAg+ + + +FeFeFeFe3+3+3+3+CuCuCuCu2+2+2+2+ H H H H+ + + +PbPbPbPb2+2+2+2+SnSnSnSn2+2+2+2+FeFeFeFe2+2+2+2+ZnZnZnZn2+2+2+2+ ( ( ( (HH+ +) ) ) )AlAlAlAl3+3+3+3+MgMgMgMg2+2+2+2+NaNaNaNa+ + + +CaCaCaCa2+2+2+2+KKKK+ + + +注：注：注：注：当离子浓度相差较大时，放电顺序要发生变化！当离子浓度
6、相差较大时，放电顺序要发生变化！当离子浓度相差较大时，放电顺序要发生变化！当离子浓度相差较大时，放电顺序要发生变化！如果溶液如果溶液如果溶液如果溶液中中中中 PbPbPbPb2+2+2+2+、SnSnSnSn2+2+2+2+、FeFeFeFe2+2+2+2+、ZnZnZnZn2+2+2+2+浓度浓度浓度浓度远大于远大于远大于远大于HH+ +浓度时（如电镀锌或铁）浓度时（如电镀锌或铁）浓度时（如电镀锌或铁）浓度时（如电镀锌或铁），则按这些离子先于，则按这些离子先于，则按这些离子先于，则按这些离子先于（HH+ +）放电；其他时候则按放电；其他时候则按放电；其他时候则按放电；其他时候则按H H H
7、H+ + + +先放电（如先放电（如先放电（如先放电（如电解酸性溶液或电解酸性溶液或电解酸性溶液或电解酸性溶液或FeFeFeFe2+2+2+2+、ZnZnZnZn2+2+2+2+等的稀溶液）等的稀溶液）等的稀溶液）等的稀溶液）。阴极电极反应：阴极电极反应：Cu2+2e- = Cu2H+2e- = H2Fe2+2e- = Fe7电解规律（惰性电极）小结电解规律（惰性电极）小结 阳阳极极：S2- I- Br- Cl- OH- 含含氧氧酸酸根根 F- 阴极：阴极：Ag+Fe3+Cu2+H+ （酸）（酸）Fe2+Zn2+H+（水）（水）Al3+Mg2+Na+与与区：放氢生碱型区：放氢生碱型 如如NaC
8、lNaCl与与区：放氧生酸型区：放氧生酸型 如如CuSOCuSO4 4、AgNOAgNO3 3与与区：电解本身型区：电解本身型 如如CuClCuCl2 2 、HClHCl与与区：电解水型区：电解水型 如如NaNa2 2SOSO4 4、H H2 2SOSO4 4 、NaOHNaOH8分析电解反应的一般思路：分析电解反应的一般思路：明确溶液中存在哪些离子、电极明确溶液中存在哪些离子、电极根据放电顺序分析，得出产物根据放电顺序分析，得出产物阴阳两极附近有哪些离子阴阳两极附近有哪些离子91、以石墨作电极分别电解下列溶液：、以石墨作电极分别电解下列溶液：A. Na2S溶液溶液B. AgNO3溶液溶液电解
9、后碱性增强的有电解后碱性增强的有 ，电解后酸性增强的有电解后酸性增强的有 。A CB DC. FeCl2溶液溶液D. NaHSO4溶液溶液课堂练习课堂练习102、以石墨作电极分别电解下列溶液，在阳、以石墨作电极分别电解下列溶液，在阳极不能得到氧气的是（极不能得到氧气的是（ ）A. Na2SO4 B. AgNO3 C. NaCl D. NaOH3、以石墨作电极分别电解下列溶液，电解、以石墨作电极分别电解下列溶液，电解质和水的量都发生变化的是（质和水的量都发生变化的是（ ）A. Na2SO4 B. AgNO3 C. NaCl D. NaOH4、以石墨作电极电解水时，溶液、以石墨作电极电解水时，溶液
10、pH值变大的值变大的是（是（ ）A. Na2SO4 B. AgNO3 C. NaCl D. NaOHCBCCD115、在、在50mL 0.2mol/L的硫酸铜溶液中插入两个电极，的硫酸铜溶液中插入两个电极，通电电解通电电解(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
11、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0.32Zn -2e-2e =Zn2+Cu2+ +2e = = Cu12电解含氧酸、强碱溶液、活泼金属的含氧酸盐电解含氧酸、强碱溶液、活泼金属的含氧酸盐溶液时，实质上是电解水。如电解溶液时，实质上是电解水。如电解H2SO4、HNO3NaOH、Na2SO4等溶液时其电极反应式为：等溶液时其电极反应式为：阳极阳极 ： 4OH - 4e- 4e = 2H2O +O2阴极：阴极： 4H+ + 4e = 2H2 总反应：总反应：2H2O O2 + 2H2 电解 电解后溶液中溶质的质量分数增大，若要恢电解后溶液中溶质的质量分数增大，若
12、要恢复原来的浓度，只需加入一定量的水即可。复原来的浓度，只需加入一定量的水即可。（1） 电解水型：电解水型：13阳极阳极阴极阴极氧氧气气氢氢气气实例实例电极反应电极反应 浓度浓度PH值值复原复原Na2SO4实例实例电极反应电极反应 浓度浓度PH值值复原复原Na2SO4阳极阳极: 4OH- -4e4e- - = 2H2O+O2 阴极阴极: 4H + 4e- = 2H2 变大变大不不变变 加加H2ONa2SO4溶液溶液2H2O 2H2 + O2 电解14 电解无氧酸溶液电解无氧酸溶液(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时，实质上是电解质本身被电解。无氧酸盐溶液时，实质上
13、是电解质本身被电解。如电解盐酸、如电解盐酸、CuCl2溶液等时溶液等时 电解后溶液中溶质的质量分数减小，若要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(通入一定量的通入一定量的HCl气体气体)阳极：阳极： 2Cl - 2e- 2e = Cl2阴极：阴极： 2H+ + 2e = H2 总反应：总反应：2HCl Cl2 + H2 通电电解盐酸电解盐酸（2） 电解电解质本身电解电解质本身15阴极阴极阳极阳极氯氯气气铜铜实例实例电极反应电极反应 浓度浓度PH值值复原复原CuCl2阳极：阳极：2Cl-2 e- =Cl2阴极：阴极：
14、Cu2+ 2e-=Cu减小减小减减小小CuCl2CuCl2溶液溶液 CuCl2 Cu+Cl2 电解16 电解不活泼金属的含氧酸盐时，电解质和水都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，如电解有一部分被电解，如电解CuSO4溶液、溶液、AgNO3溶等。溶等。阳极阳极 ： 4OH - 4e- 4e = 2H2O + O2阴极：阴极： 2Cu2+ + 4e = 2Cu总反应：总反应：2CuSO4 + 2H2O 2Cu+O2 +2H2SO4 电解 电解后原溶液中溶质的质量分数减小，若要恢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。复原来的组成和浓
15、度，需加入一定量金属氧化物。电解电解CuSO4溶液溶液（3） 放氧生酸型放氧生酸型17阳极阳极阴极阴极氧氧气气铜铜阳极阳极: 4OH- 4e4e- -=2H2O+O2 阴极：阴极：Cu2+ 2e- = Cu减小减小减小减小 加加CuOCuSO4溶液溶液 2CuSO4+ 2H2O 2Cu +O2 + 2H2SO4电解18 电解活泼金属的无氧酸盐溶液时，电解质和水电解活泼金属的无氧酸盐溶液时，电解质和水都有一部分被电解，如电解都有一部分被电解，如电解NaCl溶液等。溶液等。 电解后原溶液中溶质的质量分数减小，若要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，需通入一定量的恢复原来的组成和浓度，需通入一定量的HCl。阳极阳极 (C)： 2Cl - 2e-= Cl2阴极阴极 (C)： 2H+ +2e = H2 总反应：总反应：2NaCl+2H2O 2NaOH + Cl2 + H2 电解（4） 放氢生碱型放氢生碱型19阳极阳极阴极阴极氯氯气气氢氢气气实例实例电极反应电极反应 浓度浓度PH值值复原复原NaCl阳极阳极: 2Cl- - - 2e2e- - = Cl 2阴极阴极: 2H + 2e- = H2 2NaCl+2H2O 2NaOH+H2 + Cl2 电解减小减小增增大大 加加HClNaCl溶液溶液20
