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1、第节电能转化为化学能电解第课时电解的原理学习目标：掌握电解、电解池概念清晰地建立起电极反应的概念。能正确地判断电解池的阴极和阳极。掌握一些常见离子的放电顺序。会正确地书写电极反应。【自学指导一】通过自学课本，小组讨论、互教，完成下列问题：什么叫电解？什么叫电解池？并举例说明电解池由哪几部分构成？什么叫电极？常用的电极材料有哪些？什么叫电极反应？知识点一基本概念电解：让直流电通过电解质溶液或熔融的电解质，在两极分别发生氧化反应和还原反应的过程。如：对熔融al通电获得金属a的过程；电池池：将电能转化为化学能的装置。如：对熔融al通电获得金属a的装置；对饱和al溶液通电获得a、l的过程。对饱和al溶
2、液通电获得a、l的装置。电解池形成的条件：直流电源、固体电极材料（一般是金属材料或石墨）、电解质溶液或熔融电解质电极及电极反应阳极：发生氧化反应的电极。阴极： 发生还原反应的电极。电极电极反应：在电极上进行的半反应，它可以表示电极上物质的变化和电子的转移。(与电源正极相连与电源正极相连) )( (与电源负极相连与电源负极相连) )【自学指导二】 通过用石墨片、铁片作电极对熔融的氯化钠通电进行实验探究，小组讨论、互教，完成下列问题： 在通电前，熔融al存在有哪些离子？这些离子的运动情况如何？ 接通电后，熔融al中a、l各向哪个方向移动？ 移到两极表面的a、l将发生什么变化？ 石墨片和铁片，哪个是
3、阳极，哪个是阴极？分别写出阳极、阴极的反应。知识点二知识点二电解原理（以电解氯化钠为例）电解原理（以电解氯化钠为例）实验：实验：用石墨片、铁片作用石墨片、铁片作电极电极电解熔融的氯化钠电解熔融的氯化钠现象：现象：石墨电极石墨电极：有气泡，：有气泡，有刺激性气味，并能有刺激性气味，并能使使湿润的湿润的KI-淀淀粉试粉试纸变蓝（纸变蓝（Cl2)铁电极：铁电极：有银白色金属析出有银白色金属析出铁片铁片石墨石墨氯氯气气钠钠熔融熔融NaCl实验分析：实验分析：通电前：通电前：熔融电解质中的离子情况熔融电解质中的离子情况 阳离子阳离子：Na+ 阴离子阴离子：Cl- 做无规则运动做无规则运动通电后：通电后：
4、（必须直流电）（必须直流电）l移向石墨电极石墨电极a移向铁电极铁电极（定向移动）（定向移动）获得电子金属a（还原反应）阴极失去电子l（氧化反应）阳极电极反应电极反应: 阳极阳极：2Cl- 2e- Cl2 氧化反氧化反应应 阴极阴极：2Na+ +2e-2Na 还原反应还原反应总式：总式： 2NaCl2Na+Cl2通电针对练习针对练习1 1： 分析下图，属于电解池的有分析下图，属于电解池的有( )( )【自学指导三】 通过自学课本，小组讨论、互教，完成下列问题：可以从哪几个方面去确定电解池的阴、阳极？什么叫离子的放电？离子的放电有什么规律？如何去分析电解产物以及书写电极反应？与电源正极相连与电源正
5、极相连阴极阴极与电源负极相连与电源负极相连发生氧化反应发生氧化反应阳离子移向阳离子移向阴离子移向阴离子移向发生还原反应发生还原反应阳极阳极电解池阴、阳极的判断电子流向与电源的连接反应类型知识点三知识点三离子的放电离子的放电定义：阴离子失去电子而阳离子得到电子的阴离子失去电子而阳离子得到电子的过程叫放电。过程叫放电。离子的放电顺序离子的放电顺序阳极：阳极：活性材料作电极时：活性材料作电极时：金属在阳极失电子被氧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。化成阳离子进入溶液，阴离子不容易在电极上放电。 用惰性电极用惰性电极(Pt(Pt、AuAu、石墨、钛等石墨、钛等) )时：
6、时：溶液溶液中阴离子的放电顺序（由难到易）是：中阴离子的放电顺序（由难到易）是：S 2-SO32-I -Br -Cl -OH -NO3 -SO42-(等含等含氧酸根离子）氧酸根离子）F-知识点四知识点四阴极阴极: : 无论是惰性电极还是活性电极都不参与电极反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。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：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，放电顺序要发生变注：当离子浓度相差较大时，放电顺序要发生变化
7、，相同时按化，相同时按H+,不同时按（不同时按（H+）电极反应的写书电极反应的写书（以以电解电解CuCl2溶液为例）溶液为例）石墨铁片CuCl2溶液溶液看电极主要是看阳极是何类型主要是看阳极是何类型的电极，若为活泼电极，电的电极，若为活泼电极，电极本身被氧化发生氧化反应极本身被氧化发生氧化反应阴极一般都不参与电极反阴极一般都不参与电极反应应石墨作阳极，铁片作阴极，所以两个电极都不会反应知识点五知识点五看离子分析通电前电解质溶液中的离子情况分析通电前电解质溶液中的离子情况 （水溶液始终（水溶液始终存在有存在有H+ 和OH- ）阳离子：阳离子：H+、Cu2+阴离子：阴离子：OH-、Cl-判断离子的
8、放电顺序判断离子的放电顺序阳离子：阳离子：Cu2+ H+阴离子：阴离子： Cl- OH-、判断电极产物并书写电极反应判断电极产物并书写电极反应阳离子移向阴极放电，阴离子移向阳极放电阳离子移向阴极放电，阴离子移向阳极放电阳极： 2Cl-2e-Cl2 阴极：Cu2+2e- CuCuCl2Cu+Cl2电解总反应：得失电子的总数目一定要相等以碳棒为电极，电解下列溶液，以碳棒为电极，电解下列溶液，写出电极反应式写出电极反应式1 1、 HCI溶液溶液2 2、 NaOH溶液溶液3 3、u uO O溶液溶液实例电极反应浓度pH复原针对练习：针对练习：Na+Na+Na+Na+ClClClCl+K K断开断开电解
9、池工作原理微观动画电解池工作原理微观动画 示意图示意图石墨电极铁电极K K闭合闭合ClNa+Na+Na+e-e-e-e-e-ClClClNa+ClNa+e-e-e-Cl2+熔融NaCl 石墨电极铁电极电解池工作原理微观动画电解池工作原理微观动画 示意图示意图Ie-实例实例电极反应电极反应浓度浓度PH值值复原复原HCl溶液溶液阳极：阳极：2Cl-2e-=Cl2阴极：阴极：2H+2e-=H2减小减小增增大大加加HCl2HClH2 +Cl2电解阳极阳极C阴极阴极C氯氯气气氢氢气气盐酸盐酸溶液溶液第一组：电解第一组：电解HCl溶液溶液阴极阴极阳极阳极氧氧气气氢氢气气阳极：阳极：4OH-4e-=2H2O
10、+O2实例实例电极反应电极反应浓浓度度PH值值复原复原NaOH阴极阴极:4H+4e-=2H2变大变大 变变大大加加H2O2H2O=2H2+O2通电通电第二组：电解第二组：电解NaOH溶液溶液阴极阴极阳极阳极氧氧气气铜铜实例实例电极反应电极反应浓浓度度PH值值复原复原CuSO42CuSO4+2H2O2Cu+O2+2H2SO4阴极阴极:2Cu2+4e-=2Cu减小减小加适量加适量CuO固体固体第三组：电解第三组：电解CuSO4溶液溶液阳极：阳极：4OH-4e-=2H2O+O2减减小小电解第节电能转化为化学能电解（第课时）电解池的应用学习目标：能运用电解原理去分析食盐水的电解、铜的电解精炼以及电镀。
11、了解这些复杂的电解池体系中所发生的反应以及电解的实用价值。【自学指导一】按课本图-所示安装仪器，用石墨片作电极对饱和的食盐水通电进行实验探究，小组讨论、互教，完成下列问题：饱和食盐水中可能存在哪些离子？在电场中它们的移动方向如何，可能发生的电极反应是什么？接通电源后，观察电极表面的现象，根据你已有的化学知识，设法检验两极附近溶液组成的变化并判断气体产物。判断阴极和阳极，写出电极反应式和电解反应的化学方程式。1. 1.电解食盐水电解食盐水现象：现象：阳极：有气泡产生，阳极：有气泡产生，该气体能使湿润的该气体能使湿润的淀粉淀粉KI溶液变蓝溶液变蓝阴极：有气泡产生，阴极：有气泡产生，滴加酚酞溶液变红
12、滴加酚酞溶液变红阳极：阳极：2Cl-2e-=Cl2阴极：阴极：2H+2e-=H2实验装置实验装置2NaCl+2H2O=2NaOH+H2+Cl2通电总式：总式： 电解质溶液用惰性电极电解的示例电解质溶液用惰性电极电解的示例：电电解解类类型型举举 例例电电极反极反应应溶液溶液PH变变化化溶液复原方法溶液复原方法物物质类别质类别实实例例仅仅溶溶剂剂水水电电解解 仅仅溶溶质质电电解解 溶溶质质和和溶溶剂剂同同时电时电解解 含氧酸含氧酸H2SO4强强碱碱NaOH活活泼泼金属的金属的含氧酸含氧酸盐盐Na2SO4无氧酸无氧酸HCl阳极：阳极：4OH-4e-O2+2H2O阴极：阴极：4H+4e-2H2减小减小
13、增大增大不不变变H2O阳极：阳极：2Cl- 2e-Cl2阴极：阴极：2H+2e- H2增大增大HCl不活不活泼泼金属金属的无氧酸的无氧酸盐盐CuCl2阳极：阳极：2Cl- 2e-Cl2阴极：阴极：Cu2+2e- Cu减少减少CuCl2活活泼泼金属的金属的无氧酸无氧酸盐盐NaCl阳极：阳极：2Cl- 2e-Cl2阴极：阴极：2H+2e- H2增大增大HCl不活不活泼泼金属的金属的含氧酸含氧酸盐盐CuSO4阳极：阳极：4OH- 4e-O2+2H2O阴极：阴极：2Cu2+4e- 2Cu减小减小CuO【自学指导二】通过自学课本，小组讨论、互教，完成下列问题：粗铜中含有哪些杂质？工业上是利用什么方法除去
14、这些杂质而得到精铜？在电解法精炼铜的装置中，分别用什么材料作阳极和阴极？电解质是什么？请写出用电解法精炼铜的阳极和阴极的电极反应。什么叫阳极泥？电解完后，电解质溶液的浓度有何变化？铜的电解精炼铜的电解精炼粗粗铜铜含杂质含杂质(ZnFeNiAgAu等等)阳极阳极(粗铜粗铜)：Cu Cu -2e- = Cu= Cu2+2+阴极（阴极（精铜）精铜）：Cu2+2e-=Cu杂质中比铜活泼的杂质中比铜活泼的ZnZn、NiNi、FeFe等：等：Zn Zn - 2e- =ZnZn2+2+Fe-2e-=Fe2+Ni - 2e- = Ni 2+活泼性在铜之后的银、金等：活泼性在铜之后的银、金等：还原性比铜差的，不
15、能失去电子，它们以单质的形式留还原性比铜差的，不能失去电子，它们以单质的形式留在溶液中，与其他不溶性杂质混在一起成为阳极泥。在溶液中，与其他不溶性杂质混在一起成为阳极泥。电解质溶液硫酸铜的浓度略有减小。电解质溶液硫酸铜的浓度略有减小。【自学指导三】通过自学课本，小组讨论、互教，完成下列问题：什么是电镀？电镀的目的是什么？电镀池由哪几部分构成？电镀有什么特点？1 1、定义：、定义：利用电解原理在某些金属的表面镀上一薄层利用电解原理在某些金属的表面镀上一薄层其它金属或是合金的过程。其它金属或是合金的过程。2 2、目的：、目的：4、电镀的特点：、电镀的特点：3 3、电镀材料的选择：、电镀材料的选择：
16、阴极阴极镀件镀件电镀液电镀液含有镀层金属离子的溶液含有镀层金属离子的溶液阳极阳极镀层金属镀层金属或惰性电极或惰性电极 使金属增强抗腐蚀的使金属增强抗腐蚀的能力，增加美观和表面硬度。能力，增加美观和表面硬度。1 1）阳极本身参加电极反应阳极本身参加电极反应2 2）电解质溶液的浓度保持不变电解质溶液的浓度保持不变电镀电镀如：在铁钥匙表面镀上铜如：在铁钥匙表面镀上铜动手空间材料：铁钉，铜片，石墨棒， CuSO4溶液，导线，电源等。任务：根据电解原理，设计一个给铁钉镀铜的实验方案。请实施你的实验方案并进行总结。电镀原理电镀方案电极材料电镀液阳极：阴极：铁铁钉钉铜铜片片硫酸铜溶液硫酸铜溶液阳极：阳极：阴
17、极：阴极：Cu Cu -2e- = Cu= Cu2+2+Cu2+2e-=Cu原理：原理：方案一：方案一：阳极：阳极：铜片铜片阴极：阴极：铁钉铁钉电解质溶液：电解质溶液：CuSO4溶液方案二：方案二：阳极：阳极：石墨棒石墨棒阴极：阴极：铁钉铁钉电解质溶液：电解质溶液：CuSO4溶液铁铁钉钉石石墨墨棒棒硫酸铜溶液硫酸铜溶液本节小结本节小结电电解池解池电解精炼池电解精炼池电镀电镀池池定定义义形成形成条件条件电电极极名称名称电电极极反反应应将将电电能能转变转变成化学能成化学能的装置。的装置。应应用用电电解原理在某些解原理在某些金属表面金属表面镀镀上一上一层层其其它金属的装置。它金属的装置。两两电电极接
18、直流极接直流电电源源电电极插入极插入电电解解质质溶液溶液形成形成闭闭合回路合回路镀层镀层金属接金属接电电源正极源正极待待镀镀金属接金属接电电源源负负极极电镀电镀液液须须含有含有镀层镀层金金属的离子属的离子阳极：阳极：电电源正极相源正极相连连阴极：阴极：电电源源负负极相极相连连阳极：阳极：镀层镀层金属；金属；阴极：阴极：镀镀件件阳极：氧化反应阳极：氧化反应阴极：阴极：还还原反原反应应阳极：氧化反应阳极：氧化反应阴极：还原反应阴极：还原反应应应用用电电解原理将不解原理将不纯纯的金属提的金属提纯纯的装置。的装置。不不纯纯金属接金属接电电源正源正极极纯纯的金属接的金属接电电源源负负极极电电解解质质溶液
19、溶液须须待提待提纯纯金属的离子金属的离子阳极：不阳极：不纯纯金属；金属；阴极：阴极：纯纯金属金属阳极：氧化反应阳极：氧化反应阴极：还原反应阴极：还原反应达标检测 1、下列叙述中不正确的是 （ ） A电解池的阳极上发生氧化反应，阴极上发生还原反应 B原电池跟电解池连接后，电子从电池负极流向电解池阳极 C电镀时，电镀池里的阳极材料发生氧化作用 D电解饱和食盐水时，阴极得到氢氧化钠溶液和氢 2、用惰性电极实现电解，下列说法正确的是（ ） A电解稀硫酸溶液，实质上是电解水，故溶液pH不变 B电解稀氢氧化钠溶液，要消耗OH，故溶液pH减小 C电解硫酸钠溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比 为1:
20、2 D电解氯化铜溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比 为1:1 3、用惰性电极电解下列溶液，电解一段时间后，电解液的pH增大 了的是 （ ） A、H2SO4 B、KOH C、AgNO3 D、Na2SO4BB 4、关于电解NaCI水溶液，下列叙述正确的是() A电解时在阳极得到氯气，在阴极得到金属钠 B若在阳极附近的溶液中滴人KI溶液，溶液呈棕色 C若在阴极附近的溶液中滴人酚酞试液，溶液呈无色 D电解一段时间后，将全部电解液转移到烧杯中，充分搅拌后落液呈中性 5、下列描述中，不符合生产实际的是( ) A电解熔融的氧化铝制取金属铝，用铁作阳极 B电解法精炼粗铜，用纯铜作阴极 C电解饱和食盐
21、水制烧碱，用涂镍碳钢网作阴极 D在镀件上电镀锌，用锌作阳极 6、把分别盛有熔融的氯化钾、氯化镁、氯化铝的三个电 解槽串联，在一定条件下通电一段时间后，析出钾、 镁、铝的物质的量之比为（ ） A123 B321 C631 D632 7、从H+ 、Cu2+ 、Na+ 、SO42- 、 Cl -五种离子中选择适 当的离子组成电解质，符合下列要求。 （1）以石墨棒为电极，电解时电解质质量减小，水量不 变，应选用的电解质是_ （2）以石墨棒为电极，电解时电解质质量不变，水量减 小，应选用的电解质是_ （3）以石墨棒为阳 极，铁棒为阴极，电解时电解质质量和水量都减小，应 选用的电解质是_ D8、如下图所示的装置，C、D、E、F、X、Y都是惰性电极。将电源接通后，向乙中滴入酚酞液，在F极附近显红色。试回答以下问题： (1) 电源A极的名称是_。（2）甲装置中电解反应的总化学方程式是_ _。（3）如果收集乙装置中产生的气体，两种气体的体积比是_。（4）欲用丙装置给铜镀银，G应该是_，电镀液的主要成分是_(填化学式)。
