2023年高中化学 第四章 第三节 电解池教学案苏教版选修4

千里之行，始于足下让知识带有温度。第第2页/共2页精品文档推荐高中化学第四章第三节电解池教学案苏教版选修4CuCl2溶液

第三节电解池

一、电解原理

1、实验探索

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。

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溶液能导电是由于存在，通电后这些自由移动

的离子，在电场作用下作移动，按照互相吸引的原理，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，笼罩在阴极上。

2、电解：使电流通过溶液而在阴、阳两极引起的过程。

所用电流普通为直流电还是沟通电较好？！该过程中能转化为

CH3CH2OH稀H2SO4

稀H2SO4

稀H2SO4

稀H2

SO4能！这是一个物理过程还是一个化学过程？过程！明显：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：

①②

③④

推断下列装置是否属于电解池：

4、原电池与电解池的比较

在CuCl2的电解池装置中，电子流淌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：在电解质溶液中依赖的定向移动而形成闭合回路的。

对CuCl2溶液而言，溶液中是否惟独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、放电挨次

阴极上：

因为阴极上要电子，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。

由此按照金属活动挨次表，分析下列离子得电子能力的强弱：

金属活动挨次表

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：c[H+(酸)]>c[H+(水)]，因而放电能力>。但在中学范围内普通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：质量增强，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。因为普通的比阴离子更简单失去电子，因此假如用普通的金属材料做阳极，电解时阳极上是失去电子。而阳极假如用石墨或金属铂（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。按照非金属性的强弱，分析下列离子失电子能力的强弱：

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。

讨论表明：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。

注重：放电挨次这个考点不难，但要精心，极易出错。要能按照放电挨次推断阴、阳极产

物，假如是惰性电极则直接考虑溶液中离子的放电挨次。假如阳极是较活泼金属，那一定要能想起：普通的比阴离子更简单失去电子，因此假如用普通的金属材料做阳极，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（注重得失电子的挨次）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：经过总方程式发觉以上两个电解池反应的电解对象都是，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：经过总方程式发觉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：经过总方程式发觉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

小结：经过总方程式发觉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

①标出电极名称—阴极或阳极

②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，总方程式可按照阴、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（注重得失电子的挨次）

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

总方程式：

发散：

1、在电解水试验中，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↑能够举行？

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。

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。

工业上用电解的办法制取金属钠，方程式

工业上用电解的办法制取金属镁，方程式

工业上用电解的办法制取金属铝，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，试验开头时，同时在两边各滴入几滴酚酞试液，则

①电解池中X极上的电极反应式为。在X