电解池(学案)

第四章 电化学基础 第三节 电解池（第一课时）学案一、 电解原理CuCl2溶液CC1、实验探究【问题1】通电前，CuCl2溶液中存在阳离子： 阴离子： 【问题2】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。通电后，溶液中的离子如何运动？阳离子向 极移动，阴离子向 极移动【问题3】预测一下将发生怎样的电极反应？在阴极上发生电极反应（或者说放电）的离子是 在阴极上放电的离子是 给CuCl2溶液通电时现象：阴极上 ，经检验该物质是 。阳极上： ，经检验该物质是 。电极反应式：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：稀H2SO4CCu稀H2SO4CuC稀H2SO4FeeC稀H2SO4玻璃棒玻璃棒CCCH3CH2OH4. 电离与电解的比较 电 离 电 解条件过程举例特点联系5、原电池与电解池的比较装置类别原电池电解池原理（能量转化）使氧化还原反应中电子的转移做定向移动，从而形成电流。把 能转化为 能的装置叫原电池使电流通过电解质溶液在阴阳两极引起氧化还原反应的过程叫做电解。把 能转化为 能的装置叫电解池举例（图）形成条件电极名称反应类型电极反应装置特征 异 同是否自发进行电子流向溶液中离子的移动第四章 电化学基础 第三节 电解池（第二课时）学案知识回顾：1. 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。2. 电解的基本原理二、电解电极反应的分析1.基本思路：明确溶液中含有 根据阳极 ，阴极 分析得出产物2、放电顺序阴极上：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。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 、 、 、 、 、 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：活性材料作电极时：金属在阳极 电子被 成 离子进人溶液， 离子容易在电极上放电用惰性电极(Pt、Au、石墨、钛等)时：溶液中阴离子的放电顺序（由难到易）是：S2 I Br Cl OH（水或碱） 最高价含氧酸根离子 F3. 电解质溶液电解规律实例电极反应PH变化使电解质溶液复原电解溶剂型含氧酸 H2SO4阴极：阳极：总反应：强碱 NaOH活泼金属的含氧酸盐 Na2SO4电解溶质型无氧酸 HCl阴极：阳极：总反应：不活泼金属的无氧酸盐 CuCl2阴极：阳极：总反应：溶剂和溶质均被电解型活泼金属的无氧酸盐 NaCl阴极：阳极：总反应：不活泼金属的含氧酸盐 CuSO4阴极：阳极：总反应：4、电极方程式的书写（以电解CuSO4为例） 标出电极名称阴极或阳极；分析、比较出阴阳极的放电离子 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，两极半反应相加得总方程式；练习：用石墨电极电解下列电解质溶液，写出其电极反应式（注意得失电子的顺序）1、ZnSO4:阴极： 阳极 总方程式： 2、KCl阴极： 阳极 总方程式： 第四章 电化学基础 第三节 电解池（第三课时）学案三、电解原理的应用：1、氯碱工业：电解 制 、 和 。食盐溶液中，含有的离子包括 根据离子放电顺序：阳离子： 阴离子： 现象：阳极： 阴极： 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）1）电解法制碱的主要原料是饱和食盐水，粗盐中含有泥沙、Ca2+、Mg2+、SO42-、Fe3+等杂质，需要先进行精制。如加 除Ca2+，加 除Mg2+、Fe3+，加 除SO42-。具体操作步骤为： 2）阳离子交换膜 基本作用： 2、铜的精炼电解时，通常把 作阴极，粗铜中通常含有（Zn、Fe、Ni、Ag、Au等金属）把 作阳极，用含有 作电镀液。电极反应：阳极： 阴极： 粗铜中的多数杂质沉积在电解槽底部，形成 3. 电镀： 电镀定义： 电镀时，通常把 作阴极，把 作阳极，用含有 作电镀液。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，同时在两边各滴入几滴酚酞试