高中化学：电解池(公开课课件)

第四章电化学基础第三节电解池第四章电化学基础第三节电解池1探究实验1甲实验步骤如图甲所示，将用导线连接在一起的两根石墨碳棒插入盛有CuCl2溶液的U型管中，观察现象。实验现象结论

无现象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分析原因:探究实验1甲实验步骤如图甲所示，将用导线连接在一起的两根石墨2探究实验2－－如图所示，将两根石墨棒分别跟直流电源的正极和负极连接，浸入盛有CuCl2溶液的烧杯中，再接通12V直流电,观察现象。约3～5min后切断电源。CCCuCl2阴极阳极CuCl2溶液＋－探究实验2－－如图所示，将两根石墨棒分别跟直流电源的正极和负3实践探究1、向氯化铜溶液中通入直流电A：理论先行思考1：氯化铜溶液中含有哪些微粒?思考2：在通电时这些微粒各向什么区移动？思考3：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？阳离子：Cu2+H+

阴离子：Cl-OH-Cu2+H+向阴极区移动；Cl-OH-向阳极区移动Cl-→Cl2↑OH-→O2↑H2OH++OH-

CuCl2＝Cu2++2Cl-

阴极区：Cu2+→CuH+→H2↑阳极区：实践探究1、向氯化铜溶液中通入直流电A：理论先行思考1：氯化4实验结果交流B.实验记录实验现象产物验证产物确定有气泡逸出有红色固体析出氯气铜不能使带火星木条复燃使淀粉碘化钾试纸变蓝—————氧气？氢气？阴极阳极实验结果交流B.实验记录实验现象产物验证产物确定有气泡逸5①离子移动通电前：CuCl2=Cu2++2Cl－，

Cu2+、Cl－为自由移动的离子；

通电后：Cu2+

Ｈ＋移向阴极，

Cl－ＯＨ－移向阳极；②电极反应：2Cl－

－

2e－

=Cl2↑（氧化反应）Cu2+

＋2e－

=Cu（还原反应）总反应式：CuCl2Cu+Cl2↑电解Ⅰ通电前－＋阴极阳极Ⅱ通电后阳极：阴极：①离子移动通电后：Cu2+Ｈ＋移向阴极，②电极反应：61.电解：

使直流电通过电解质溶液而在阴、阳两极引起

氧化还原反应的过程，叫做电解。3.构成电解池的条件：①直流电源；阴极:与电源负极相连[还原反应]阳极:与电源正极相连[氧化反应]②阴、阳电极③电解质溶液或熔融电解质；2.电解池：电能转变为化学能的装置。CC一、电解原理④形成闭合回路。1.电解： 使直流电通过电解质溶液而在阴、阳两极引起

7Cu2+oooooooooooooooooooo

－＋－＋阴极阳极CuCl2ooooooooooooooooooooooo电解氯化铜溶液实验装置e-e-单击电子流动4.电解池中离子和电子的移动方向

Cu2+oooooooooooooooooooo－8电子的流向:

电子从外加电源的负极流出，流到电解池的阴极，再从阳极流回电源正极。（注：电子只在外电路定向移动，不能从溶液中移动）离子定向移动的方向:

阳离子向阴极移动,阴离子向阳极移动.惰性电极与活性电极：

惰性电极(铂、金、石墨)：仅仅导电，不参与反应活性电极（除铂、金外的金属）：既可以导电、又可以参与电极反应电子的流向:电子从外加电源的负极流出，流到电解池的阴极9电解池与原电池有哪些异同①两电极接直流电源②电解质溶液③形成闭合回路①活泼性不同的两电极②电解质溶液③形成闭合回路形成条件将电能转变成化学能的装置将化学能转变成电能的装置定义装置实例电解池原电池装置电解池与原电池有哪些异同①两电极接直流电源①活泼性不同的两电10电解池与原电池有哪些异同(续)电源负极→电解池阴极电解池阳极→电源正极电子流向阳极：氧化反应，溶液中的阴离子失电子或电极金属失电子阴极：还原反应，溶液中的阳离子得电子负极：氧化反应，金属失电子正极：还原反应，溶液中的阳离子得电子电极反应阳极：与电源正极相连阴极：与电源负极相连负极：较活泼金属正极：较不活泼金属（或能导电的非金属）电极名称电解池原电池装置负极正极导线电解池与原电池有哪些异同(续)电源负极→电解池阴极电解池阳极11结一结：①电极反应：阳氧化、阴还原②离子流向：阴阳相吸③电子流向：电子从负极流向阴极，经溶液离子导电，再从阳极流回正极(阳氧)结一结：①电极反应：阳氧化、阴还原②离子流向：阴阳相吸③电12

阴离子失去电子,阳离子得到电子的过程叫放电。一、电解原理影响离子放电的因素：离子得失电子的能力离子的浓度5.放电能力阴离子失去电子,阳离子得到电子的过程叫放电。一、电解原理影13阴极：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

>S2－>I－>Br－>Cl－>OH－>NO3－>SO42－>F－

阳极：还原性强的离子先失电子电解质在水溶液中放电顺序掌握除Pt、AuAg+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+

>Pb2+>

Sn2++>Fe2+>Zn2+

浓度大时先于

H+放电

>H+>

Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+

水中H+先放电阴极：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14思考?电解硫酸钠溶液中会有怎样的结果：

H2O

H++OH—

Na2SO4

＝2Na++SO4

2—离子放电的顺序阳离子阴离子H+

>Na+OH－>SO42－4OH－－4e－＝2H2O+O2↑4H++4e－＝2H2↑总反应：2H2O＝＝O2↑+2H2↑电解阳极：阴极：思考?电解硫酸钠溶液中会有怎样的结果：H2OH151.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。2.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。（注意得失电子守恒）3.由阴阳两电极反应式，合并得总反应式。（弱电解质的须保持分子形式）写电极反应【方法小结】1.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16电解规律阴极阳极氯气铜实例电极反应

浓度PH值复原CuCl2

阳极：2Cl--2e-=Cl2↑阴极：Cu2++2e-=2Cu↓减小增大CuCl2CuCl2溶液

CuCl2Cu+Cl2↑电解电解规律阴极阳极氯铜实例电极反应17阳极阴极氧气氢气实例电极反应

浓度PH值复原Na2SO4

实例电极反应

浓度PH值复原Na2SO4

阳极:4OH--4e-=

2H2O+O2

↑阴极:

4H++4e-=2H2↑变大不变

加H2ONa2SO4溶液2H2O2H2↑

+O2↑电解阳极阴极氧气氢实例电极反应18阳极阴极氯气氢气实例电极反应

浓度PH值复原NaCl

阳极:2Cl--2e-=

Cl2↑阴极:2H++2e-=H2↑2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑

+Cl2↑电解减小增大

加HClNaCl溶液阳极阴极氯气氢实例电极反应19实例电极反应浓度PH值复原CuSO4阳极阴极氧气铜阳极:4OH--4e-=

2H2O+O2

↑阴极：Cu2++2e-=

Cu减小减小

加CuOCuSO4溶液

2CuSO4+

2H2O2Cu+O2

↑+2H2SO4电解实例电极反应浓度PH值复原阳极阴极氧铜阳极:4OH--420练习：以石墨作电极，电解下列溶液，写出电极反应及电解总反应式。

AgNO3溶液

试一试阳极：4OH--4e-=2H2O+O2↑或(4H2O=4H++4OH-）阴极：4Ag++4e-=4Ag总反应式：4Ag++2H2O==4Ag+O2↑+4H+通电练习：以石墨作电极，电解下列溶液，写出电极反应及电解总反应式21三、电解规律(用惰性电极电解时)⑴电解含氧酸、强碱溶液、活泼金属的含氧酸盐溶液时，如电解H2SO4、HNO3、NaOH、Na2SO4等溶液阳极：4OH－－4e－＝2H2O+O2↑阴极：4H++4e－＝2H2↑总反应：2H2O＝＝O2↑+2H2↑电解

电解后溶液中溶质的质量分数

，若要恢复原来的浓度，只需加入一定量的

即可。实质：电解水例如：电解硫酸钠溶液增大水三、电解规律(用惰性电极电解时)⑴电解含氧酸、强碱溶液、活泼22⑵电解无氧酸溶液(氢氟酸除外)、不活泼金属的无氧酸盐溶液，如电解盐酸、CuCl2溶液等

电解后溶液中溶质的质量分数

，若要恢复原来的组成和浓度，需加入一定量的

(通入一定量的HCl气体)阳极：2Cl－－2e－＝Cl2↑阴极：2H++2e－＝H2↑总反应：2HCl＝＝Cl2↑+H2↑电解电解盐酸实质：电解质本身被电解减小溶质⑵电解无氧酸溶液(氢氟酸除外)、不活泼金属的电解后溶液23⑶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CuSO4溶液、AgNO3溶液等。阳极：4OH－－4e－＝2H2O+O2↑阴极：2Cu2++4e－＝2Cu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，若要恢复原来的组成和浓度，需加入一定量金属氧化物。电解CuSO4溶液⑶电解不活泼金属的含氧酸盐时，电解质和水都阳极：4OH－24⑷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NaCl溶液等。

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HCl。阳极(C)：2Cl－－2e－＝Cl2↑阴极(C)：2H++2e－＝H2↑总反应：2NaCl+2H2O＝＝2NaOH+Cl2↑+H2↑电解⑷电解活泼金属的无氧酸盐溶液时，电解质和水电解后原溶液中溶25

四、电解质溶液用惰性电极电解的示例：电解类型举例电极反应溶液PH变化溶液复原方法物质类别实例仅溶剂水电解

仅溶质电解

溶质和溶剂同时电解

含氧酸H2SO4强碱NaOH活泼金属的含氧酸盐Na2SO4无氧酸HCl阳极：4OH-4e--=＋O2+2H2O阴极：4H++4e-=2H2↑减小增大不变H2O阳极：2Cl-=2e-＋Cl2↑阴极：2H++2e-=H2↑增大HCl不活泼金属的无氧酸盐CuCl2阳极：2Cl-=

2e-＋Cl2↑阴极：Cu2++2e-=Cu↓增大CuCl2活泼金属的无氧酸盐NaCl阳极：2Cl-=2e-＋Cl2↑阴极：2H++2e-=H2↑增大HCl不活泼金属的含氧酸盐CuSO4阳极：4OH-=

4e-

＋O2↑+2H2O阴极：2Cu2++4e-=

2Cu↓减小CuO四、电解质溶液用惰性电极电解的示例：电解举例电26电解规律（惰性电极）小结

阳极：S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根>F-

ⅠⅡⅢⅣⅠ与Ⅲ区：电解本身型如CuCl2

、HClⅠ与Ⅳ区：放氢生碱型如NaClⅡ与Ⅲ区：放氧生酸型如CuSO4、AgNO3Ⅱ与Ⅳ区：电解水型如Na2SO4、H2SO4

、NaOH阴极：Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+>Zn2+>（H+）>Al3+>Mg2+>Na+电解规律（惰性电极）小结阳极：S2->I->B27DD28练习1、分析下图，哪个是原电池，哪个是电解池。练习1、分析下图，哪个是原电池，哪个是电解池。29

2.右图中x、y分别是直流电源的两极,通电后发现a极板质量增加,b极板处有无色无臭气体放出,符合这一情况的A练习

2.右图中x、y分别是直流电源的两极,通电后发现a极板质量303.根据金属活动顺序表，Cu不能发生如下反应：

Cu+2H2O=Cu(OH)2↓+H2↑。但选择恰当电极材料和电解液进行电解，这个反应就能变为现实。下列四种电极材料和电解液中，能实现该反应最为恰当的是ABCD阳极石墨CuCuCu阴极石墨石墨FePt电解液CuSO4溶液Na2SO4溶液H2SO4溶液H2OB3.根据金属活动顺序表，Cu不能发生如下反应：ABCD阳极31

（1）在NaCl溶液中,NaCl电离出

，H2O电离出

。通电后，在电场的作用下，

向阴极移动，

向阳极移动。在阳极，由于

容易失去电子，被氧化生成

。阳极方程式：

;（2）在阴极，由于

容易得到电子被还原生成

．使H2O电离向右移动，因此阴极

浓度增大，PH

。阴极方程式：

。

2Cl--2e-=Cl22H++2e-=H2Na+、Cl-H+、OH-Cl-、OH-Cl-Cl2H+H2OH-增大Na+、H+四、电解原理的应用1、氯碱工业

电解饱和食盐水以制造烧碱、氯气和氢气。2Cl--2e-=Cl22H++2e-32总化学方程式：

;总离子方程式:

.(3)电解前向溶液中滴加酚酞，通电后现象为：

___________

，两极极板上都有气体产生，如何检验气体的种类？

阴极附近的溶液无色变为红色阳极:产生刺激气体使湿润KI淀粉试纸变蓝色.阴极:产生无色、无味气体总化学方程式：33(2)避免生成物H2和Cl2混合,因为:

.(1)避免Cl2接触NaOH溶液会反应,使产品不纯,反应方程式:

.第一个问题:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O混合遇火或遇强光爆炸解决方法:使用离子交换膜电解饱和食盐水必须解决两个主要问题:(1)避免Cl2接触NaOH溶液会反应,使产品不纯,第一个问342.铜的电解精炼粗铜含杂质(ZnFeNiAgAu等)纯铜粗铜阳极：

Zn→Zn2+＋2e-Fe→Fe2+＋2e-

Ni

→Ni2+＋2e-Cu→Cu2+＋2e-

ZnFeNiCuAgAu阴极:

Cu2++2e-→Cu阳极泥问：电解完后，CuSO4溶液的浓度有何变化？CuSO4溶液2.铜的电解精炼粗铜含杂质(ZnFeNi353、电镀⑴、概念：应用电解原理在某些金属表面镀上一层其它金属或合金的过程。⑵、电镀池形成条件+镀件镀层金属－含镀层金属离子的盐溶液①镀件作阴极②镀层金属作阳极③含镀层金属阳离子的盐溶液作电解液⑶、电镀的特点电镀液的组成及酸碱性保持不变3、电镀⑴、概念：应用电解原理在某些金属表面镀上一层⑵、电镀364、电冶金（冶炼活泼金属钠、镁、铝等）制取金属钠电解熔融状态的氯化钠。通直流电后，阳极：2Cl-

－2e-==Cl2↑阴极：2Na++2e-==2Na总反应：2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑结论：电解法是冶炼金属的一种重要方法，是最强有力的氧化还原的手段。4、电冶金（冶炼活泼金属钠、镁、铝等）制取金属钠电解熔融状态374、电冶金（使用电解法冶炼像钠、镁、铝等活泼金属的方法）制取金属铝电解熔融状态的氧化铝。阳极：6O2-

－12e-==3O2↑阴极：4Al3++12e-==4Al总反应：2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑冰晶石4、电冶金（使用电解法冶炼像钠、镁、铝等活泼金属的制取金属铝38电解池、电解精炼池、电镀池的比较电解池电解精炼池电镀池定义形成条件电极名称电极反应将电能转变成化学能的装置。应用电解原理在某些金属表面镀上一层其它金属的装置。①两电极接直流电源②电极插人电解质溶液③形成闭合回路①镀层金属接电源正极待镀金属接电源负极②电镀液须含有镀层金属的离子阳极：电源正极相连阴极：电源负极相连阳极：镀层金属；阴极：镀件阳极：氧化反应阴极：还原反应阳极：氧化反应阴极：还原反应应用电解原理将不纯的金属提纯的装置。①不纯金属接电源正极纯的金属接电源负极②电解质溶液须待提纯金属的离子阳极：不纯金属；阴极：纯金属阳极：氧化反应阴极：还原反应电解池、电解精炼池、电镀池的比较电解池电解精炼池电镀池定义形39负正负正40多池串联装置中电池类型的判断1．直接判断非常直观明显的装置，如燃料电池、铅蓄电池等在电路中，则其他装置为电解池。如图：A为____________，B为__________。原电池电解池多池串联装置中电池类型的判断原电池电解池412．根据电池中的电极材料和电解质溶液判断原电池一般是两种不同的金属电极或一种金属电极和一个碳棒作电极；而电解池则一般都是两个惰性电极，如两个铂电极或两个碳棒电极。原电池中的电极材料和电解质溶液之间能发生自发的氧化还原反应，电解池的电极材料一般不能和电解质溶液自发反应。如图：B为______________，A为________。原电池电解池2．根据电池中的电极材料和电解质溶液判断原电池电解池423．根据电极反应现象判断在某些装置中根据电极反应或反应现象可判断电极，并由此判断电池类型。如图：若C极溶解，D极上析出Cu，B极附近溶液变红，A极上放出黄绿色气体，则可知乙是________，D是正极，C是负极，甲是________，A是阳极，B是阴极。B、D极发生还原反应，A、C极发生氧化反应。原电池电解池3．根据电极反应现象判断原电池电解池43AA442.如上图所示，通电后A极上析出Ag，对该装置的有关叙述正确的是

A.P是电源的正极B.F极上发生的反应为：4OH--4e-=2H2O+O2↑C.电解时，甲、乙、丙三池中，除E、F两极外，其余电极均参加了反应D.通电后，甲池的PH减小，而乙、丙两池溶液的PH不变

B2.如上图所示，通电后A极上析出Ag，对该装置的有关叙述正确453.为下图所示装置中，a、b都是惰性电极，通电一段时间后，b极附近溶液呈红色。下列说法正确的是A．X是正极，Y是负极B．X是负极，Y是正极C．CuSO4溶液的PH值逐渐减小D．CuSO4溶液的PH值不变

a

•XY•bPtCuCuSO4溶液NaCl和酚酞溶液AC3.为下图所示装置中，a、b都是惰性电极，通电一段时间后，b46（A）（B）（C）（D）CuSO4AgNO3AgNO3NaHSO4AgCuCuCPtPtAgFe4、写出下列装置的极反应，并判断A、B、C溶液PH值的变化。练习（A）（B）（C）（D）CuSO4AgNO3AgNO3N47

电解计算——电子守恒法例一：铂电极电解1LCu(NO3)2和KNO3混合溶液,通电一段时间,两极均产生11.2L(标况)气体.求电解后溶液的pH,并确定析出铜的物质的量.解析：阳极4OH--4e-=2H2O+O2↑

阴极Cu2++2e-=Cu↓2H++2e-=H2↑

阳极转移电子的物质的量为:0.5×4=2mol,消耗4OH-2mol,即产生H+2mol.

阴极生成0.5molH2,消耗H+1mol;所以溶液中C(H+)=1mol/LpH=0

生成H2转移的电子:0.5×2=1mol,故还有1mole-

用于还原Cu2+,可析出铜为0.5mol.电解计算——电子守恒法解析：阳极48在如下的装置中进行电解，并已知铁极的质量减小11.2克。（1）A是电源的

极（2）电解过程中，电路中通过

摩电子（3）Ag极的电极反应是

；析出物质是

克（4）Cu(a)的电极反应是

；（5）Cu(b)的电极反应是

。在如下的装置中进行电解，并已知铁极的质量减小11.2克。49第四章电化学基础第三节电解池第四章电化学基础第三节电解池50探究实验1甲实验步骤如图甲所示，将用导线连接在一起的两根石墨碳棒插入盛有CuCl2溶液的U型管中，观察现象。实验现象结论

无现象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分析原因:探究实验1甲实验步骤如图甲所示，将用导线连接在一起的两根石墨51探究实验2－－如图所示，将两根石墨棒分别跟直流电源的正极和负极连接，浸入盛有CuCl2溶液的烧杯中，再接通12V直流电,观察现象。约3～5min后切断电源。CCCuCl2阴极阳极CuCl2溶液＋－探究实验2－－如图所示，将两根石墨棒分别跟直流电源的正极和负52实践探究1、向氯化铜溶液中通入直流电A：理论先行思考1：氯化铜溶液中含有哪些微粒?思考2：在通电时这些微粒各向什么区移动？思考3：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？阳离子：Cu2+H+

阴离子：Cl-OH-Cu2+H+向阴极区移动；Cl-OH-向阳极区移动Cl-→Cl2↑OH-→O2↑H2OH++OH-

CuCl2＝Cu2++2Cl-

阴极区：Cu2+→CuH+→H2↑阳极区：实践探究1、向氯化铜溶液中通入直流电A：理论先行思考1：氯化53实验结果交流B.实验记录实验现象产物验证产物确定有气泡逸出有红色固体析出氯气铜不能使带火星木条复燃使淀粉碘化钾试纸变蓝—————氧气？氢气？阴极阳极实验结果交流B.实验记录实验现象产物验证产物确定有气泡逸54①离子移动通电前：CuCl2=Cu2++2Cl－，

Cu2+、Cl－为自由移动的离子；

通电后：Cu2+

Ｈ＋移向阴极，

Cl－ＯＨ－移向阳极；②电极反应：2Cl－

－

2e－

=Cl2↑（氧化反应）Cu2+

＋2e－

=Cu（还原反应）总反应式：CuCl2Cu+Cl2↑电解Ⅰ通电前－＋阴极阳极Ⅱ通电后阳极：阴极：①离子移动通电后：Cu2+Ｈ＋移向阴极，②电极反应：551.电解：

使直流电通过电解质溶液而在阴、阳两极引起

氧化还原反应的过程，叫做电解。3.构成电解池的条件：①直流电源；阴极:与电源负极相连[还原反应]阳极:与电源正极相连[氧化反应]②阴、阳电极③电解质溶液或熔融电解质；2.电解池：电能转变为化学能的装置。CC一、电解原理④形成闭合回路。1.电解： 使直流电通过电解质溶液而在阴、阳两极引起

56Cu2+oooooooooooooooooooo

－＋－＋阴极阳极CuCl2ooooooooooooooooooooooo电解氯化铜溶液实验装置e-e-单击电子流动4.电解池中离子和电子的移动方向

Cu2+oooooooooooooooooooo－57电子的流向:

电子从外加电源的负极流出，流到电解池的阴极，再从阳极流回电源正极。（注：电子只在外电路定向移动，不能从溶液中移动）离子定向移动的方向:

阳离子向阴极移动,阴离子向阳极移动.惰性电极与活性电极：

惰性电极(铂、金、石墨)：仅仅导电，不参与反应活性电极（除铂、金外的金属）：既可以导电、又可以参与电极反应电子的流向:电子从外加电源的负极流出，流到电解池的阴极58电解池与原电池有哪些异同①两电极接直流电源②电解质溶液③形成闭合回路①活泼性不同的两电极②电解质溶液③形成闭合回路形成条件将电能转变成化学能的装置将化学能转变成电能的装置定义装置实例电解池原电池装置电解池与原电池有哪些异同①两电极接直流电源①活泼性不同的两电59电解池与原电池有哪些异同(续)电源负极→电解池阴极电解池阳极→电源正极电子流向阳极：氧化反应，溶液中的阴离子失电子或电极金属失电子阴极：还原反应，溶液中的阳离子得电子负极：氧化反应，金属失电子正极：还原反应，溶液中的阳离子得电子电极反应阳极：与电源正极相连阴极：与电源负极相连负极：较活泼金属正极：较不活泼金属（或能导电的非金属）电极名称电解池原电池装置负极正极导线电解池与原电池有哪些异同(续)电源负极→电解池阴极电解池阳极60结一结：①电极反应：阳氧化、阴还原②离子流向：阴阳相吸③电子流向：电子从负极流向阴极，经溶液离子导电，再从阳极流回正极(阳氧)结一结：①电极反应：阳氧化、阴还原②离子流向：阴阳相吸③电61

阴离子失去电子,阳离子得到电子的过程叫放电。一、电解原理影响离子放电的因素：离子得失电子的能力离子的浓度5.放电能力阴离子失去电子,阳离子得到电子的过程叫放电。一、电解原理影62阴极：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

>S2－>I－>Br－>Cl－>OH－>NO3－>SO42－>F－

阳极：还原性强的离子先失电子电解质在水溶液中放电顺序掌握除Pt、AuAg+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+

>Pb2+>

Sn2++>Fe2+>Zn2+

浓度大时先于

H+放电

>H+>

Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+

水中H+先放电阴极：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63思考?电解硫酸钠溶液中会有怎样的结果：

H2O

H++OH—

Na2SO4

＝2Na++SO4

2—离子放电的顺序阳离子阴离子H+

>Na+OH－>SO42－4OH－－4e－＝2H2O+O2↑4H++4e－＝2H2↑总反应：2H2O＝＝O2↑+2H2↑电解阳极：阴极：思考?电解硫酸钠溶液中会有怎样的结果：H2OH641.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。2.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。（注意得失电子守恒）3.由阴阳两电极反应式，合并得总反应式。（弱电解质的须保持分子形式）写电极反应【方法小结】1.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65电解规律阴极阳极氯气铜实例电极反应

浓度PH值复原CuCl2

阳极：2Cl--2e-=Cl2↑阴极：Cu2++2e-=2Cu↓减小增大CuCl2CuCl2溶液

CuCl2Cu+Cl2↑电解电解规律阴极阳极氯铜实例电极反应66阳极阴极氧气氢气实例电极反应

浓度PH值复原Na2SO4

实例电极反应

浓度PH值复原Na2SO4

阳极:4OH--4e-=

2H2O+O2

↑阴极:

4H++4e-=2H2↑变大不变

加H2ONa2SO4溶液2H2O2H2↑

+O2↑电解阳极阴极氧气氢实例电极反应67阳极阴极氯气氢气实例电极反应

浓度PH值复原NaCl

阳极:2Cl--2e-=

Cl2↑阴极:2H++2e-=H2↑2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑

+Cl2↑电解减小增大

加HClNaCl溶液阳极阴极氯气氢实例电极反应68实例电极反应浓度PH值复原CuSO4阳极阴极氧气铜阳极:4OH--4e-=

2H2O+O2

↑阴极：Cu2++2e-=

Cu减小减小

加CuOCuSO4溶液

2CuSO4+

2H2O2Cu+O2

↑+2H2SO4电解实例电极反应浓度PH值复原阳极阴极氧铜阳极:4OH--469练习：以石墨作电极，电解下列溶液，写出电极反应及电解总反应式。

AgNO3溶液

试一试阳极：4OH--4e-=2H2O+O2↑或(4H2O=4H++4OH-）阴极：4Ag++4e-=4Ag总反应式：4Ag++2H2O==4Ag+O2↑+4H+通电练习：以石墨作电极，电解下列溶液，写出电极反应及电解总反应式70三、电解规律(用惰性电极电解时)⑴电解含氧酸、强碱溶液、活泼金属的含氧酸盐溶液时，如电解H2SO4、HNO3、NaOH、Na2SO4等溶液阳极：4OH－－4e－＝2H2O+O2↑阴极：4H++4e－＝2H2↑总反应：2H2O＝＝O2↑+2H2↑电解

电解后溶液中溶质的质量分数

，若要恢复原来的浓度，只需加入一定量的

即可。实质：电解水例如：电解硫酸钠溶液增大水三、电解规律(用惰性电极电解时)⑴电解含氧酸、强碱溶液、活泼71⑵电解无氧酸溶液(氢氟酸除外)、不活泼金属的无氧酸盐溶液，如电解盐酸、CuCl2溶液等

电解后溶液中溶质的质量分数

，若要恢复原来的组成和浓度，需加入一定量的

(通入一定量的HCl气体)阳极：2Cl－－2e－＝Cl2↑阴极：2H++2e－＝H2↑总反应：2HCl＝＝Cl2↑+H2↑电解电解盐酸实质：电解质本身被电解减小溶质⑵电解无氧酸溶液(氢氟酸除外)、不活泼金属的电解后溶液72⑶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CuSO4溶液、AgNO3溶液等。阳极：4OH－－4e－＝2H2O+O2↑阴极：2Cu2++4e－＝2Cu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，若要恢复原来的组成和浓度，需加入一定量金属氧化物。电解CuSO4溶液⑶电解不活泼金属的含氧酸盐时，电解质和水都阳极：4OH－73⑷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NaCl溶液等。

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HCl。阳极(C)：2Cl－－2e－＝Cl2↑阴极(C)：2H++2e－＝H2↑总反应：2NaCl+2H2O＝＝2NaOH+Cl2↑+H2↑电解⑷电解活泼金属的无氧酸盐溶液时，电解质和水电解后原溶液中溶74

四、电解质溶液用惰性电极电解的示例：电解类型举例电极反应溶液PH变化溶液复原方法物质类别实例仅溶剂水电解

仅溶质电解

溶质和溶剂同时电解

含氧酸H2SO4强碱NaOH活泼金属的含氧酸盐Na2SO4无氧酸HCl阳极：4OH-4e--=＋O2+2H2O阴极：4H++4e-=2H2↑减小增大不变H2O阳极：2Cl-=2e-＋Cl2↑阴极：2H++2e-=H2↑增大HCl不活泼金属的无氧酸盐CuCl2阳极：2Cl-=

2e-＋Cl2↑阴极：Cu2++2e-=Cu↓增大CuCl2活泼金属的无氧酸盐NaCl阳极：2Cl-=2e-＋Cl2↑阴极：2H++2e-=H2↑增大HCl不活泼金属的含氧酸盐CuSO4阳极：4OH-=

4e-

＋O2↑+2H2O阴极：2Cu2++4e-=

2Cu↓减小CuO四、电解质溶液用惰性电极电解的示例：电解举例电75电解规律（惰性电极）小结

阳极：S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根>F-

ⅠⅡⅢⅣⅠ与Ⅲ区：电解本身型如CuCl2

、HClⅠ与Ⅳ区：放氢生碱型如NaClⅡ与Ⅲ区：放氧生酸型如CuSO4、AgNO3Ⅱ与Ⅳ区：电解水型如Na2SO4、H2SO4

、NaOH阴极：Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+>Zn2+>（H+）>Al3+>Mg2+>Na+电解规律（惰性电极）小结阳极：S2->I->B76DD77练习1、分析下图，哪个是原电池，哪个是电解池。练习1、分析下图，哪个是原电池，哪个是电解池。78

2.右图中x、y分别是直流电源的两极,通电后发现a极板质量增加,b极板处有无色无臭气体放出,符合这一情况的A练习

2.右图中x、y分别是直流电源的两极,通电后发现a极板质量793.根据金属活动顺序表，Cu不能发生如下反应：

Cu+2H2O=Cu(OH)2↓+H2↑。但选择恰当电极材料和电解液进行电解，这个反应就能变为现实。下列四种电极材料和电解液中，能实现该反应最为恰当的是ABCD阳极石墨CuCuCu阴极石墨石墨FePt电解液CuSO4溶液Na2SO4溶液H2SO4溶液H2OB3.根据金属活动顺序表，Cu不能发生如下反应：ABCD阳极80

（1）在NaCl溶液中,NaCl电离出

，H2O电离出

。通电后，在电场的作用下，

向阴极移动，

向阳极移动。在阳极，由于

容易失去电子，被氧化生成

。阳极方程式：

;（2）在阴极，由于

容易得到电子被还原生成

．使H2O电离向右移动，因此阴极

浓度增大，PH

。阴极方程式：

。

2Cl--2e-=Cl22H++2e-=H2Na+、Cl-H+、OH-Cl-、OH-Cl-Cl2H+H2OH-增大Na+、H+四、电解原理的应用1、氯碱工业

电解饱和食盐水以制造烧碱、氯气和氢气。2Cl--2e-=Cl22H++2e-81总化学方程式：

;总离子方程式:

.(3)电解前向溶液中滴加酚酞，通电后现象为：

___________

，两极极板上都有气体产生，如何检验气体的种类？

阴极附近的溶液无色变为红色阳极:产生刺激气体使湿润KI淀粉试纸变蓝色.阴极:产生无色、无味气体总化学方程式：82(2)避免生成物H2和Cl2混合,因为:

.(1)避免Cl2接触NaOH溶液会反应,使产品不纯,反应方程式:

.第一个问题:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O混合遇火或遇强光爆炸解决方法:使用离子交换膜电解饱和食盐水必须解决两个主要问题:(1)避免Cl2接触NaOH溶液会反应,使产品不纯,第一个问832.铜的电解精炼粗铜含杂质(ZnFeNiAgAu等)纯铜粗铜阳极：

Zn→Zn2+＋2e-Fe→Fe2+＋2e-

Ni

→Ni2+＋2e-Cu→Cu2+＋2e-

ZnFeNiCuAgAu阴极:

Cu2++2e-→Cu阳极泥问：电解完后，CuSO4溶液的浓度有何变化？CuSO4溶液2.铜的电解精炼粗铜含杂质(ZnFeNi843、电镀⑴、概念：应用电解原理在某些金属表面镀上一层其它金属或合金的过程。⑵、电镀池形成条件+镀件镀层金属－含镀层金属离子的盐溶液①镀件作阴极②镀层金属作阳极③含镀层金属阳离子的盐溶液作电解液⑶、电镀的特点电镀液的组成及酸碱性保持不变3、电镀⑴、概念：应用电解原理在某些金属表面镀上一层⑵、电镀854、电冶金（冶炼活泼金属钠、镁、铝等）制取金属钠电解熔融状态的氯化钠。通直流电后，阳极：2Cl-

－2e-==Cl2↑阴极：2Na++2e-==2Na总反应：2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑结论：电解法是冶炼金属的一种重要方法，是最强有力的氧化还原的手段。4、电冶金（冶炼活泼金属钠、镁、铝等）制取金属钠电解熔融状态864、电冶金（使用电解法冶炼像钠、镁、铝等活泼金属的方法）制取金属铝电解熔融状态的氧化铝。阳极：6O2-

－12e-==3O2↑阴极：4Al3++12e-==4Al总反应：2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑冰晶石4、电冶金（使用