2023学年完整公开课版电解池

雅礼中学王志勇第四章电化学基础电解池温故知新：1、电解质是指在_____________能够导电的化合物。2、电离是指电解质在_____________或__________状态下离解成____________的过程。3、原电池是_____________的装置。4、构成原电池的条件是

水溶液或熔融状态下水溶液熔融自由移动离子把化学能转化为电能相连两个电极、电解质溶液或熔融态电解质、形成闭合回路、自发发生氧化还原反应通电电解水：2H2O====2H2↑＋O2↑电能能不能转化为化学能呢？实验4-2电解CuCl2溶液实验现象：阳极：石墨棒上有气泡产生，该气体能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝；阴极：石墨棒上有红色的物质（Cu）析出。思考：1、通电前溶液中有哪些离子？如何运动？CuCl2＝Cu22Cl-四种离子（Cu2、H、Cl-、OH-）作无规则地自由运动。H2OH++OH-Ⅰ通电前2、通电后离子如何运动？电场作用下，阴阳离子作定向运动：Cu2、H移向阴极；Cl-、OH-移向阳极。3、阴阳两极各发生什么反应？电极反应：阳极：2Cl-－2e-=Cl2↑（氧化反应）阴极：Cu22e-=Cu（还原反应）总反应：－＋阴极阳极Ⅱ通电后CuCl2===Cu+Cl2↑通电放电阴离子失去电子,阳离子得到电子的过程叫放电。1、电解： 在外加直流电源的作用下，电解质的离子在阴阳两极发生氧化还原反应的过程。3、构成电解池的条件：①直流电源；阴极:与电源负极相连阳极:与电源正极相连②两个电极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。一、电解原理④形成闭合回路。电流是发生氧化还原反应的根源、动力。4、电极材料：惰性电极：C、Pt、Au等，不论作阴极、阳极，本身都不反应。活性电极：Fe、Cu、Ag等，作阴极时，自身不反应，作阳极时，自身失电子，被氧化溶解。直流电源电极电解质电极反应阴极:阳极:总反应:Cu2Cl–Cl–Cu22e＝Cu2Cl－－2e＝Cl2↑Cu22Cl－电解CuCl2（还原反应）（氧化反应）电解被还原得e失e被氧化（放出Cl2↑）（析出Cu）5电解氯化铜原理CuCl2＝Cu22Cl–II阴极阳极ee正极负极电源CuCl2↑CuCl2↑（氧化还原反应）关于电解CuCl2溶液实验思考（1）阴极、阳极上的现象会不会颠倒？（2）为什么不出现电解水的现象？阳极：发生氧化反应，还原性强的先失去电子，先放电。阴极：发生还原反应，氧化性强的先得到电子，先放电。深度探究：6、离子放电顺序：（1）阳离子放电（得电子）顺序：Ag>Hg2>Fe3>Cu2>H（酸）>g2>Na（2）阴离子放电（失电子）顺序：氧化性还原性S2->SO32>S2–>I–>Br–>Cl–>OH–水>含氧酸根NO3－、SO42–等>F－注意：若阳极是活性电极石墨、金、铂之外）阳极本身失去电子被氧化，阴离子不在阳极放电;若阳极是惰性电极，还原性强的阴离子在阳极放电，阴极无论什么材料，不参与电极反应。Al3、Mg2、Na不可能在水溶液中放电一、惰性电极重、难点突破一：电解电极反应式、总方程式的书写例：写出用石墨做电极电解CuSO4溶液的电极反应式及总的电解方程式，方法阴极：阳极：＞阴极：阳极：4OH－－4e-＝O2↑2H2O2Cu2＋4e-＝2CuOH－SO42－HCu2①首先分析、比较出阴阳极放电离子：②然后写电极反应式：＜CuSO4溶液CC③最后使得失数相等，两极半反应相加得总方程式；2Cu22H2O电解2Cu＋O2↑4H（电解化学方程式）（包括水的电离，并分成阳离子组和阴离子组）②明确溶液中存在哪些离子③判断阴阳离子的放电顺序④根据阳极氧化，阴极还原完成电极反应式书写电极反应式及总方程式的方法小结①判断电极材料（注意得失电子守恒）⑤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）练习1：完成下列溶液的电极

反应式和总方程式。

以石墨为电极电解CCCCNaCl溶液AgNO3溶液CCMgCl2溶液：电解等物质的量CuNO32、Na2SO4、MgCl2混合溶液，书写电极反应式与总方程式。CC：对比下面三个电解池的电极反应式FeCFeFeCFeNaCl溶液NaCl溶液NaCl溶液拓展归纳：电解质溶液用惰性电极电解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-=O22H2O阴极：4H4e-=2H2↑减小增大不变H2O阳极：2Cl-→2e-=Cl2↑阴极：2H2e-=H2↑增大HCl不活泼金属的无氧酸盐CuCl2阳极：2Cl-→2e-=Cl2↑阴极：Cu22e-=Cu------CuCl2活泼金属的无氧酸盐NaCl阳极：2Cl-→2e-=Cl2↑阴极：2H2e-=H2↑增大HCl不活泼金属的含氧酸盐CuSO4阳极：4OH-→4e-=O2↑2H2O阴极：2Cu24e-=2Cu减小CuO练习1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

AP是电源的正极BF极上发生的反应为：2H2O-4e-=4HO2↑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

B当堂训练2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．是正极，Y是负极B．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用铂电极电解下表中各组物质的水溶液，电解一段时间以后，甲、乙两池中溶液的pH值均减小，而在①和④两极，电极产物的物质的量之比为1︰2的是甲乙ABCD甲OHH2SO4Na2SO4CuSO4乙CuSO4AgNO3HClHNO3D4某学生设计了一个“黑笔写红字”的趣味实验。滤纸先用氯化钠、无色酚酞的混合液浸湿，然后平铺在一块铂片上，接通电源后，用铅笔在滤纸上写字，会出现红色字迹。据此，下列叙述正确的是A铅笔端作阳极，发生还原反应B铂片端作阴极，发生氧化反应C铅笔端有少量的氯气产生Da点是负极，b点是正极铂片滤纸铅笔祝你成功ab直流电源、Pb2、Na、SO42-、NO3-、Cl-，将该溶液放在用惰性电极的电解池中通电片刻，则氧化产物和还原产物的质量之比为（）A、355:108B、1:2C、8:1D、108:355C6构成原电池的条件有很多，其中一种就是利用电解质的浓度差构成“浓差电池”。电解质中某离子的浓度越大，其氧化性或还原性就越强。如图，甲池为3mol·L－1的AgNO3溶液，乙池为1mol·L－1的AgNO3溶液，A,B均为Ag电极。实验开始先闭合2，断开1，发现电流计指针发生偏转。下列说法不正确的是（

）能力拓展二、电解原理的应用1电解食盐水氯碱工业现象：阳极：有气泡产生，使湿润的淀粉－I试纸变蓝阴极：有气泡产生，滴加酚酞溶液变红实验装置阳极：2Cl--2e-=Cl2↑阴极：2H++2e-=H2↑总式：2NaCl+2H2O=2NaOH+H2↑+Cl2↑通电电解饱和食盐水可以制造烧碱、氯气和氢气。（1）生产设备名称：离子交换膜电解槽阴极：碳钢阳极：钛阳离子交换膜：只允许阳离子通过Cl－、OH－离子和气体不能通过，把电解槽隔成阴极室和阳极室。（2）离子交换膜的作用：a、防止氢气和氯气混合而引起爆炸；b、避免氯气和氢氧化钠反应生成，而影响氢氧化钠的产量。氯碱工业:离子交换膜法制烧碱－+Cl2Cl2Cl—H2Na+HOH—淡盐水NaOH溶液精制饱和NaCl溶液H2O（含少量NaOH）离子交换膜

阳极金属钛网阴极碳钢网阳极室阴极室粗盐的成份：泥沙、Ca2、Mg2、Fe3、SO42－杂质，会与碱性物质反应产生沉淀，损坏离子交换膜精制食盐水杂质的除去过程：粗盐水含少量Ca2Mg2精制盐水2电镀电镀：电镀是利用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的过程，铁片铜片硫酸铜溶液①电极：阳极——镀层金属阴极——待镀金属制品②电镀液：含有镀层金属离子的电解质溶液。特点：溶液中CuSO4的浓度基本保持不变3铜的电解精炼粗铜含杂质nFeNiAgAu等纯铜粗铜阳极：n→n2＋2e-Fe→Fe2＋2e-Ni→Ni2＋2e-Cu→Cu2＋2e-

nFeNiCuAgAu阴极:Cu22e-→Cu阳极泥CuSO4溶液阳极泥:相对不活泼的金属以单质的形式沉积在电解槽底,形成阳极泥4、电冶金属制取金属钠电解熔融状态的氯化钠。阳极：2Cl-－2e-==Cl2↑阴极：2Na2e-==2Na总反应：2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑目的：使金属离子获得电子，还原为单质电解熔融氯化钠制钠阳极：6O2--12e-=3O2↑阴极：4Al312e-=4Al冶炼铝通电总式：2Al2O34Al+3O2↑原理:助熔剂：冰晶石（Na3AlF6六氟合铝酸钠）思考:工业上为什么用电解熔融氧化铝的方法冶炼铝而不用AlCl3例1：铂电极电解1LCuNO32和NO3混合溶液,通电一段时间,STP,并确定析出铜的物质的量解析：阳极4OH--4e-=2H2OO2↑阴极Cu22e-=Cu↓2H2e-=H2↑阳极转移电子的物质的量为:05×4=2mol,消耗4OH-2mol,即产生H2mol2,消耗H1mol;所以溶液中CH=1mol/Lol,故还有1mole-用于还原Cu2,重、难点突破二：电解计算——电子守恒法例2：在如下的装置中进行电解，并已知铁极的质量减小112克。

（1）A是电源的极（2）电解过程中，电路中通