第三节电解池

第三节电解池电解法在元素发现史中的重要地位1.了解电解、电解池的概念，掌握电解池的工作原理。（重点）2.掌握电解饱和食盐水、电镀、电解精炼铜以及电冶金等电解原理的应用。（重点）3.掌握电解规律和电解产物的判断方法，能正确书写电解池的电极反应式和总反应式。用石墨电极电解水时，在阴、阳极分别得到氢气、氧气。思考：（1）如果电解质溶液是CuCl2，请猜想两极产物分别是什么？（2）如果是

NaCl溶液、Na2SO4溶液、CuSO4溶液，电极产物又是什么？【思考与交流】

电解原理电解氯化铜溶液【实验探究】电解原理CuCl2溶液在电流的作用下发生了化学反应，分解生成了Cu和Cl2。阴极阳极氯气铜CuCl2溶液有气泡产生，有刺激性气体，并能使湿润的KI-淀粉试纸变蓝碳棒上有一层红色的物质析出阴极：

阳极：——铜——Cl2或：CuCl2溶液被电解生成了Cu和Cl2。【实验现象】【结论】电解原理CuCl2溶液在电流的作用下为什么会生成Cu和Cl2呢？问题1：通电前，CuCl2溶液中含有哪些微粒?问题2：在通电时这些微粒各向什么极移动？问题3：通电后在阳极和阴极各发生什么样的电极反应？

Cu2+、Cl-、H+、OH-Cu2+和H+向阴极，OH-和Cl-向阳极【思考交流】阳极：2Cl--2e-====Cl2↑氧化反应阴极：Cu2++2e-====Cu还原反应电解原理【小结】电解氯化铜溶液的微观反应过程Cl—Cl—Cl—Cl—Cu2+Cu2+Cu2+、Cl—无规则运动Cu2+、Cl—定向运动Cl—Cl—Cl—Cl—Cu2+Cu2+Cu2+、Cl—发生电子得失ClClClClCuCu阴阳两极上生成Cu、Cl2Cl2Cl2ee电解原理电解：电流通过电解质溶液（或熔融电解质）而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程。电解池：将电能转化为化学能的装置。构成电解池的条件：1.直流电源、两个电极；2.电解质溶液或熔融的电解质；3.闭合回路。碳碳阴极阳极电解池接电源正极的为阳极接电源负极的为阴极电解原理2Cl－－2e－====Cl2↑（氧化反应）Cu2+

＋2e－====Cu（还原反应）总反应式：CuCl2Cu+Cl2↑电解阳极：阴极：氧化性:Cu2+＞H+，故Cu2+优先于H+反应（放电）还原性:Cl-

＞OH-,故Cl-优先于OH-反应（放电）离子在电极表面得到或失去电子的过程叫作“放电”。e－e－CCCuCl2溶液阴极阳极电极反应：电解原理【练一练】下列装置哪些是电解池？【提示】A、D、E、F是电解池。B是原电池，C中乙醇是非电解质，虽然有外接电源，但不是电解池。电解原理【即时巩固】用石墨电极电解CuCl2溶液(见下图)。下列分析正确的是(

)A.a端是直流电源的负极B.通电使CuCl2发生电离C.阳极上发生的反应:Cu2++2e-====CuD.通电一段时间后,在阴极附近观察到黄绿色气体A电解原理

活性电极(Pt、Au除外金属)，金属优先于阴离子放电当电解质溶液中存在多种阳离子或阴离子时，离子在电极上放电顺序不同。①阴极:阳离子放电，得电子能力强的先放电Ag+＞Hg2+＞Fe3+＞Cu2+＞H+（酸）＞Pb2+＞Sn2+＞Fe2+＞Zn2+>H+（水）Al3+、Mg2+、Na+、Ca2+、K+在水溶液中不放电，H+放电②阳极:惰性电极(Pt、Au、石墨)，阴离子放电，失电子能力强的先放电S2－＞I－＞Br－＞Cl－

＞OH－

＞含氧酸根酸根离子如NO3－、SO42－等在水溶液中不放电，OH－放电离子放电顺序电解原理注意事项：1.阳离子的放电顺序与金属活动性顺序相反(Fe3+大于Cu2+)，阴离子的放电顺序与常见的几种非金属单质的活泼性顺序相反。2.当Fe3+和Cu2+共同在溶液中时，先Fe3++e-==Fe2+，然后Cu2+放电。3.金属电极作阳极，金属本身被氧化（金、铂除外），溶液中的阴离子不放电。4.无论活性电极还是惰性电极作阴极，阴极均不参加反应。电解原理与电源正极相连与电源负极相连阴离子移向

阳离子移向发生还原反应发生氧化反应阳极阴极电源、电极、电极反应的关系【归纳总结】电解原理原电池与电解池对比项目原电池电解池能量转换能否自发两个电极离子移动方向电子流向构成条件化学能转化为电能电能转化为化学能不自发自发连接电源的正极，作为阳极相对活泼的金属作为负极连接电源的负极，作为阴极相对不活泼的金属或石墨作为正极阴离子向阳极移动，阳离子向阴极移动阴离子向负极移动，阳离子向正极移动两个电极、电解质溶液形成闭合回路。电解池有外电源，原电池无需外电源。氧化反应失去电子还原反应获得电子负极→正极负极→阴极，阳极→正极电解原理实例电极反应浓度pHH2SO4阴极阳极氧气氢气增大减小H2SO4阳极：4OH--4e-====2H2O+O2↑阴极：4H++4e-====2H2↑

2H2O2H2↑

+O2↑电解电解规律电解规律实例电极反应浓度pHNa2SO4阳极阴极O2H2变大不变Na2SO4溶液阳极:4OH--4e-====2H2O+O2↑阴极:4H++4e-====2H2↑2H2O2H2↑

+O2↑电解电解规律实例电极反应浓度pHNaCl阳极阴极氯气氢气阳极:2Cl--2e-====Cl2↑阴极:2H++2e-====H2↑2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑

电解减小增大NaCl溶液电解规律电解质溶液电解规律（惰性电极）

阳极:S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根离子>F-

ⅠⅢⅡⅣⅠ与Ⅲ区：电解本身型如CuCl2Ⅰ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+>Al3+>Mg2+>Na+>K+电解规律1.写出用石墨电极电解硫酸铜溶液的电极反应式及总反应式。2.写出用铜作电极电解硫酸铜溶液的电极反应式。阳极4OH--4e-====2H2O+O2↑阴极2Cu2++4e-====2Cu总反应2CuSO4+2H2O====2Cu+2H2SO4+O2↑电解阳极(Cu)：阴极(Cu)：Cu

-2e–

====Cu2+

Cu2++2e–

====Cu完成下列问题。【练一练】电解规律总结:分析电解反应的一般思路明确溶液中存在哪些离子根据阳极氧化、阴极还原分析得出产物判断阳极材料及阴阳两极附近离子种类及离子放电顺序先电离后电解电解规律NaCl====Na++Cl–阴极：阳极：2Cl––2e–====Cl2↑2H++2e–====H2↑2NaCl+2H2O====2NaOH+H2↑+Cl2↑总反应：电解阳极产物Cl2和阴极产物NaOH如何检验？阳极：使湿润的KI-淀粉试纸变蓝。阴极：滴入酚酞，溶液

变红H2OH++OH-电解原理的应用1.电解饱和食盐水电解原理应用实验视频

2.电镀电解原理应用⑴定义：利用电解原理在某些金属的表面镀上一薄层其他金属或合金的过程。⑵电镀材料的选择：阴极——镀件阳极——镀层金属

电镀液——含有镀层金属离子的溶液⑶电极反应：铜镀件CuSO4溶液阳极阴极（电镀铜）阳极：阴极：Cu–2e–====Cu2+Cu2++2e–====Cu⑷电镀的特点：②电镀液的浓度保持不变。①阳极溶解，阴极沉积；电解原理应用粗铜：含杂质（Zn、Fe、Ni、Ag、Au等）Zn–2e–====Zn2+Fe–2e–====Fe2+Ni

–2e–====Ni2+Cu–2e–====Cu2+

ZnFeNiCuAgAu阴极：阳极泥思考:电解完后，CuSO4溶液的浓度有何变化？粗铜纯铜硫酸铜溶液阳极阴极Cu2++2e–====Cu略变小。用电解的方法由粗铜制精铜（纯铜）3.电解精炼铜动画演示

阳极:电解原理应用4.电冶金:AlCl3？MgO？为什么不电解钠、镁、铝的盐溶液？2Al2O3(熔融)====4Al+3O2↑电解MgCl2

(熔融)====Mg+Cl2↑2NaCl(熔融)====2Na

+Cl2↑电解电解冰晶石结论：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。使用电解法冶炼像钠、钙、镁、铝等活泼金属的方法。电解原理应用电解熔融氯化钠制钠电解原理应用电解池原理应用电能转化为化学能阳极：氧化反应阴极：还原反应氯碱工业电镀电解精炼铜电冶金电解池、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他金属的装置①两电极接直流电源②电极插入电解质溶液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1.下列关于铜电极的叙述不正确的是A．铜锌原电池中铜是正极

B．用电解法精炼铜时粗铜作阳极C．在镀件上镀铜时可用铜作阳极

D．电解稀硫酸溶液制H2、O2时铜做阳极√2.pH＝a的某电解质溶液中，插入两支惰性电极通直流电一段时间后，溶液的pH＞a，则该电解质可能是A．NaOHB．H2SO4

C．AgNO3D．Na2SO4√3.(2014·海南高考)以石墨为电极,电解KI溶液(其中含有少量酚酞和淀粉),下列说法错误的是A.阴极附近溶液呈红色 B.阴极逸出气体C.阳极附近溶液呈蓝色 D.溶液的pH变小√(1)甲池若为用电解原理精炼铜的装置，则A电极为___极，电极