电解池学案

1 / 9 电解池学案 本资料为 WoRD 文档，请点击下载地址下载全文下载地址 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、电解池及形成条件； 3、了解铜的电解精炼和电镀铜的原理，了解氯碱工业反应原理，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。 学习重点：电解原理氯碱工业反应原理 学习难点：离子放电实质 学习过程： 一、电解原理 1、试验探究 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， 能否看到小灯泡发光？。 给 cucl2 溶液通电时现象： 阴极上， 经检验该物质是。 2 / 9 阳极上：， 经检验该物质是。 两支电极上发生的反应为： 阳极：。反应类型：反应。 阴极：。反应类型：反应。 总反应式：。 过程分析： cucl2 溶液能导电是因为存在，通电后这些自由移动的离子，在电场作用下作移动，根据相互吸引的原理，带负电的氯离子向极移动，在阳极，氯离子失去电子被为氯原子，并两两结合成氯分子，从阳极放出，带正 电的铜离子向极移动，在阴极铜离子获得电子被成铜原子，覆盖在阴极上。 2、电解：使电流通过溶液而在阴、阳两极引起的过程。 所用电流一般为直流电还是交流电较好？！该过程中能转化为能！这是一个物理过程还是一个化学过程？过程！显然：电解质溶液的导电过程就是的过程。 3、电解池：将能转化为能的装置。 构成电解池的条件： 判断下列装置是否属于电解池： 3 / 9 4、原电池与电解池的比较 装置类别原电池电解池 举例（图） 电极名称 反应类型 能量转变 反应是否自发进行 在 cucl2 的电解池装置中，电子流动方向从电源的极沿着导线到达极，从极沿着导线回到电源的极。 在溶液中电子有没有从阴极直接到达阳极呢？。溶液中的在电场作用下到达阴极，得到从电源负极流出的电子；溶液中的在电场作用下到达阳极，失去了电子流向电源的正极。就是说：在电解质溶液中依靠的定向移动而形成闭合回路的。 对 cucl2 溶液而言，溶液中是否只有 cu2+和 cl两种离子呢？。水电离出少量的 H和 oH在电场作用下是否也要做定向移动呢？。通电时，溶液中的 两种离子都要向阴极移动，都要向阳极 移动。 5、放电顺序 阴极上： 4 / 9 由于阴极上要电子，不管阴极材料是金属还是石墨，此时都不能得电子，因此只能是溶液中的得电子。阳离子氧化性越强就越得电子。 因此阴极上氧化性强的离子得电子。 金属越不活泼，对应阳离子氧化性越，越得电子。 由此根据金属活动顺序表，分析下列离子得电子能力的强弱： 金属活动顺序表 Ag+cu2+H+(酸 )Pb2+Fe2+Zn2+H+(水 )Al3 严格讲：离子的放电能力与其浓度也有一定的关系，如酸溶液中： cH+(酸 )。但在中学范围内一般不考虑上述金属离子浓度对其放电能力的影响。 、等活泼金属阳离子在水溶液中电解时不得电子。 小结：质量增加，或有氢气产生的电极一定是极。 阳极上： 电解池中阳极上要电子，而与溶液中的都可失电子，因此阳极上的电极反应与有关。由于一般的比阴离子更容易失去电子，因此如果用一般的金属材料做阳极，电解时阳极上是失去电子。而阳极如果用石墨或金属铂（ Pt）等难失电子的物质做惰性电极时，则是溶液中失去电子。阴离子还原性越强就越失去电子。根据非金属性的强弱，分析下列离子失电子5 / 9 能力的强弱： S2 I Br cl oH（水或碱）最高价含氧酸根离子 F。 从 cucl2 溶液的电解产物可知：的失电子能力比强。而氟原子的得电子能力很，因而 F失电子能力最。 研究表明： oH的失电子能力比最高价含氧酸根离子强： 4oH 4e o2 2H2o 、等阴离子在水溶液中电解时不失电子。 注意：放电顺序这个考点不难，但要细心，极易出错 。要能根据放电顺序判断阴、阳极产物，如果是惰性电极则直接考虑溶液中离子的放电顺序。如果阳极是较活泼金属，那一定要能想起：一般的比阴离子更容易失去电子，因此如果用一般的金属材料做阳极，电解时阳极上是失去电子。 练习：一、用惰性电极电解下列电解质溶液，请你分析下列问题（注意得失电子的顺序） 1、 cucl2 阴极：阳极 总方程式：电解质浓度， pH 电解对象：，要把电解质溶液复原，加。 2、 Hcl: 阴极：阳极 总方程式：电解质浓度， pH 电解对象：，要把电解质溶液复原，加。 小结：经过总方程式发现 以上两个电解池反应的电解对象都6 / 9 是，这一类电解反应称 为电解电解质型 3、 Nacl 阴极：阳极 总方程式：电解质浓度， pH 电解对象：，要把电解质溶液复原，加。 小结：经过总方程式发现该电解池反应的电解对象是，这一类电解反应称为放 H2 生碱型。 4、 cuSo4 阴极：阳极 总方程式：电解质浓度 总方程式：电解质浓度， pH 电解对象：，要把电解质溶液复原，加。 小结：经过总方程式发现该电解池反应的电解对象是，这一类电解反应称为放 o2 生酸型。 5、 NaoH: 阴极：阳极 总方程式：电解质浓度， pH 6、 H2So4: 阴极：阳极 总方程式：电解质浓度， pH 7、 Na2So4: 阴极：阳极 总方程式：电解质浓度， pH 7 / 9 小结：经过总方程式发现以上三个电解池反应的电解对象都是，要把电解质溶液复原，加。这一类电解反应称为电解水型。 4、电极方程式的书写 标出电极名称 阴极或阳极 写出电极方程式： 阳极：；反应类型：反应。 阴极：；反应类型：反应。 阴、阳两极中得、失电子的总数要，每一极上都要满足和守恒，总方程式可根据阴、阳两极的物质变化写出。 二、用铜电极电解下列电解质溶液 ，请你分析下列问题（注意得失电子的顺序） 1、 H2So4: 阴极： 阳极 总方程式： 2、 ZnSo4: 阴极： 阳极 总方程式： 3、 cuSo4 阴极： 阳极 8 / 9 总方程式： 发散： 1、在电解水实验中，常加入一定量的 NaoH 溶液和 H2So4 溶液，对电解水的现象和结果有无影响？。为何加入一定量的NaoH 溶液和 H2So4 液？。能否改为加入 Hcl 溶液？。能否把阴极上的石墨改为 Fe？。能否把阳极上的石墨改为 Fe？。 2、能否设计一个装置，使反应： cu H2So4 cuSo4 H2能够进行？ 二、电解原理的应用： 1、氯碱工业：电解制、和。 电极反应方程式： 阳极： 阴极： 总方程式 该电解池中阳极用电极（金属、惰性） 2、电镀： 电镀时，通常把作阴极，把作阳极， 用含有作电镀液。 3、铜的精炼 电解时，通常把作阴极，把作阳极， 用含有作电镀液。 9 / 9 粗铜中的多数杂质沉积在电解槽底部，形成 4、电冶金 对于、这样活泼的金属，工业上用电解法冶炼。 工业上用电解的方法制取金属钠，方程式 工业上用电解的方法制取金属镁，方程式 工业上用电解的方 法制取金属铝，方程式 练习：电解原理在化学工业中有广泛应用。右图表示一个电解池，装有电解液 a； X、 y 是两块电极板，通过导线与直流电源相连。请回答以下问题： （ 1）若 X、 y 都是惰性电极， a 是饱和 Nacl 溶液，实验开始时，同时在两边各滴入