高二化学电解池原理与应用

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第三节

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在生产和生活中我们不但要利用化学反应，使化

学能转化为电能，而且要利用化学反应使电能转 化为化学能。电能转化为化学能一般通过电解的 方法来完成。我们已学过的化学课程里涉及利用 电解反应来制取新物质的例子吗？实 例 电解水 被电解物质 电解产物 H2、O2 化学方程式 2H2O==2H2 +O2 2NaCl +2H2O= 2NaOH +H2 + Cl2 2NaCl = 2Na+ Cl2 2Al2O3==4Al +3 O2

水

电解食盐水 H2O、NaCl NaOH 、 H2 、 Cl2 电解融熔 氯化钠 电解融熔 氧化铝 NaCl Al2O3 Na、 Cl2 Al 、 O2

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电解氯化铜溶液微观模拟

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在U形管中加入饱和氯化铜溶液，用 石墨棒作电极，接通电源，电解数分 钟后，观察现象。 有铜析出 (1)接电源负极的石墨棒上有________ , Cu2+ + 2e- = Cu 电极反应为________。 有Cl2放出 (2)接电源正极的石墨棒上有________ , 2Cl- - 2e- = Cl2 电极反应为________。 CuCl2 == Cu + Cl2 (3)电解反应的化学方程式________。 (4)在上述电解反应中，被氧化的物质是____, CuCl2 CuCl2 被还原的物质是____。

(5)比较电解饱和氯化钠溶液与电解饱和氯化铜溶液，

有什么不同？为什么？ 因参与电解的微粒不同。

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构成电解池有什么条件？构成条件: 与外加电源相连的两个电极 有电解质溶液 形成闭合回路

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一.电解原理及电解池1.电解:使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起

氧化还原反应的过程.2.电解池:借助于电流引起氧化还原反应的装置， 即把 电能转化为化学能的装置叫电解池或电解槽 3.电极名称和电极反应 与电源负极相连的电极叫阴极，阴极上发生还原反应。 与电源正极相连的电极叫阳极，阳极上发生氧化反应。

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4. 电极的判断阳极:与电源正极相连， 电子流出，发生氧化反应

e- 阴极 C

e- 阳极 C

阴极:与电源负极相连， 电子流入，发生还原反应电解质溶液

5. 电子、离子的流向电子从阳极通过电源流向阴极阳离子在电解质溶液中移向阴极

阴离子在电解质溶液中移向阳极

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比较原电池、电解池的异同点。原电池、电解池的比较原电池定义 形成 条件 电极 名称 电极 反应化学能转变成电能的装置。 自发的氧化还原反应①活动性不同两电极 ②电解质溶液 ③形成闭合回路 负极：较活泼金属； 正极：较不活泼金属(或能导电 的非金属等) 负极：氧化反应 正极：还原反应

电解池将电能转变成化学能的装置。非 自发的氧化还原反应 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 阳极：电源正极相连 阴极：电源负极相连

阳极：氧化反应 阴极：还原反应

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怎

样区分原电池、电解池？例题1.下列装置中属于原电池的是 ( B ) 属于电解池的是 ( C D )

稀硫酸 A

稀硫酸 B

稀硫酸 C

稀硫酸 D

原电池、电解池的区分关键看是否有外接电源；

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练习 分析下图，哪个是原电池，哪个是电解池。

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6.电极产物的判断及电极反应的书写 阳极:先看电极后看溶液

(1) 活泼金属电极:金属电极失电子(除金和铂)(2) 惰性电极:溶液中阴离子失去电子, 失电子能力为: S2- >I - >Br - >Cl - >OH - >含氧酸根>F 阴极: 溶液中阳离子得电子,得电子能力为: Ag+ > Fe3+ > Cu2+ > H+ (酸)> Pb2+ > Sn2+ > Fe2+ > Zn2+ > H+ (水) > Al3+ > Mg2+ >……

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离子放电规律 得 阴极： ___电子，发生____反应，离子 还原 _____越强，反应越容易。 氧化性 常见阳离子放电顺序：Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+

氧化 阳极：___电子，发生____反应，离子 失 _____越强，反应越容易。 还原性 ①当阳极为惰性电极(石墨、铂、金)时,常见 阴离子放电顺序： S2- > I- > Br- > Cl- > OH- > 含氧酸根 > F-

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分析电解反应的一般思路判断电解池的阴、阳极 溶液中存在的离子 离子的移动方向及放电顺序 两极上的电极反应

记 笔 记

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电解Na2SO4溶液的分析阳极 氧 气实例 电极反应 阳极: 4OH-- 4e- = 2H2O+O2 Na2SO4 阴极: 4H ++

阴极

氢 气浓度 PH 值 复原

4e- =

2H2

变大

不 变

加 H2O

2H2O === 2H2 ↑+O2 ↑

通电

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用惰性电极电解电解质溶液规律 (1)电解水型：如电解H2SO4、HNO3、NaOH、Na2SO4等溶 液时其电极反应式为： 阳极 ： 4OH--4e-=2H2O +O2↑ 阴极： 4H+ +4e-=2H2 ↑ 总反应：2H2O== O2↑ +2H2↑ 电解后溶液中溶质的质量分数增大，若要恢 复原来的浓度，只需加入一定量的水即可。电解

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电解CuCl2溶液的分析阳极 阴极

氯 气实例 电极反应

铜 浓度 PH 值 复原

阳极：2Cl--2 e- =Cl2 CuCl2 阴极：Cu2++ CuCl2电解

2e-=2Cu Cu+Cl2 ↑

减小

----

加 CuCl2