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第二節 電解池
從家庭電解水實驗說開來
——電解原理
第四章
電化學考查題型：
1、電極判斷
2、電子、電流、陰離子、陽離子的移向
3、電極反應式的書寫及正誤判斷
4、轉移電子數的相關計算
5、pH的變化
1. 如何進行家庭電解水實驗？
2. 實驗現象不明顯的原因及如何改進實驗？
從家庭電解水實驗說開來
——電解原理
3. 電解池的組成及工作原理？
4. 為什么不用常見的電解質食鹽做電解水實驗？
5. 電解食鹽水的應用——氯堿工業如何實現產品的分離？
【思考】根據所學知識，我們知道電解水可以獲得H2和O2，如何使用生活中的材料來完成本實驗？
電源：
電極材料及導線：
離子導體：
9V的方塊電池
兩支兩頭均削好的鉛筆
蒸餾水
【活動】請同學們進行實驗現象的預測，與實驗后進行對比并得出結論。
問題1：如何進行家庭電解水實驗？
現象：不明顯。
原因
——加入強電解質，增大離子濃度
增強離子導體的導電性
水是弱電解質，離子濃度極低導電性差
問題2：實驗現象不明顯的原因及如何改進實驗？
2H2O===2H2↑ + O2↑
電解
陰極:與電源負極相連
陽極:與電源正極相連
問題3：電解池的組成及工作原理？
一、電解原理
1. 電解池
2. 構成條件
①直流電源
②電極
③離子導體
④形成閉合回路
把電能轉化成化學能的裝置
【思考】是否用惰性電極電解所有電解質溶液都能得到H2和O2？
（注意分清陰極和陽極）
與直流電源負極相連的陰極上
逐漸覆蓋一層
紅色的固體
與直流電源正極相連的陽極上
有氣泡產生
氣體使濕潤的
淀粉KI試紙變藍
實驗結論： 電解CuCl2溶液生成Cu和Cl2
【思考】該電解池的陰極和陽極的電極反應式及發生的反應類型是什么？
還原反應
氧化反應
陽極：2Cl- - 2e- = Cl2↑
陰極：Cu2+ + 2e- = Cu
3、電極發生的反應類型：陽極氧化
陰極還原
總反應：
Cu2+ + 2Cl- ===Cu + Cl2↑
電解
【思考】電子導體中電子、電流的移動方向？
從帶電微粒看電化學裝置：
負電荷的循環
正極
負極
e—
e—
陰極
陽極
電子：從負極———→陰極
沿導線
從陽極———→正極
沿導線
電流：跟電子相反
3、帶電微粒的移向
Cu2+和Cl-在溶液中作自由運動
Cu2+和Cl-在溶液中改作定向運動
Ⅰ 通電前 Ⅱ 通電后
【思考】離子導體中陰離子、陽離子分別移向哪個電極？
陽離子移向陰極
陰離子移向陽極
陰陽相吸
從帶電微粒看電化學裝置：
負電荷的循環
CuCl2溶液
記下來
C
C
陽極區：氧化反應
陰極區：還原反應
e—
e—
陰離子
陽離子
CuCl2 = Cu2+ + 2Cl-
移向
陰極
移向
陽極
Cu2+ ＞ H+
放電順序
還原反應
氧化反應
放電順序
Cl- ＞ OH-
2Cl- - 2e- = Cl2↑
Cu2+ + 2e- = Cu
【思考】CuCl2溶液中是否只有Cu2+和Cl—？
思考：離子放電順序如何判斷呢？
離子放電順序實質：
失電子能力(還原性)強弱
得電子能力(氧化性)強弱
電化學考查題型：
1、電極判斷
2、電子、電流、陰離子、陽離子的移向
3、電極反應式的書寫及正誤判斷
4、轉移電子數的相關計算
5、pH的變化
Ag+＞Hg2+>Fe3+> Cu2+＞H+(酸)＞Pb2+＞Sn2+＞Fe2+＞Zn2+＞H+(水)
＞Al3+＞Mg2+＞Na+＞Ca2+＞K+
①陰極放電順序
與陰極電極材料無關
氧化性強的離子先放電：
陽離子得電子能力(氧化性)強弱
6、放電順序
僅在熔融狀態下考慮
②陽極放電順序
陽極是活性金屬失電子，發生氧化反應
若為活性電極：
若為惰性電極(Pt、Au、C等)：
僅溶液中的陰離子失電子
(惰性電極只導電，不參與反應)
失電子能力(還原性)強弱
6、放電順序
性
水溶液中不考慮
7、書寫電極反應式的方法
①判斷電極材料，活性金屬作陽極時，活性金屬失電子
②明確溶液中存在哪些離子
③判斷放電順序
(包括水的電離，分成陽離子組、陰離子組）
④根據陰陽相吸，陽極氧化陰極還原完成電極反應式
⑤ 陰極+陽極反應式 = 總反應式
（注意得失電子數相等）
以不同電極材料電解蘇打溶液為例
類型 實例 電極反應式和電解方程式 溶液復原
H2SO4
NaOH KNO3 總式 加水
用惰性電極電解電解質溶液的一般規律
陰極:4H++4e- ==2H2↑
陽極:2H2O-4e-== 4H++O2↑
陰極:2H2O+2e-==H2↑+2OH-
陽極:4OH--4e- ==2H2O+O2↑
陰極:2H++2e-==H2↑
陽極:4OH--4e- ==2H2O+O2↑
電解
2H2O=== 2H2↑+O2↑
8、電解規律
(OH－> SO42－ )
[H+(酸)]
(OH－ )
[H+(水)> Na+]
(OH－> NO3－ )
[H+(水)> K+]
電解
水型
溶液復原的原則：
少什么加什么
類型 實例 電極反應式和電解方程式 溶液復原
HCl
CuCl2
通HCl
加CuCl2
用惰性電極電解電解質溶液的一般規律
陰極:2H++2e- ==H2↑
陽極:2Cl--2e- ==Cl2↑
電解
電解方程式:2HCl==== H2↑+Cl2↑
陰極:Cu2++2e--== Cu
陽極:2Cl--2e- ==Cl2↑
電解
電解方程式:CuCl2 ====Cu+Cl2↑
(Cl－> OH－ )
[H+(酸)]
[Cu2+> H+(水)]
(Cl－> OH－ )
電解
電解質型
類型 實例 電極反應式和電解方程式 溶液復原
NaCl
CuSO4
通HCl
加CuO或
CuCO3
用惰性電極電解電解質溶液的一般規律
陰極:4H2O+4e-==2H2↑+4OH-
陽極:2Cl--2e- ==Cl2↑
電解
2NaCl+2H2O ==== 2NaOH+H2↑+Cl2↑
陰極:Cu2++2e--== Cu
陽極:2H2O-4e- ==4H++O2↑
電解
2CuSO4+2H2O==== 2Cu+2H2SO4+O2↑
[H+(水)>Na+]
(Cl－> OH－ )
[Cu2+> H+(水)]
(OH－> SO42－ )
放氫
生堿
型
放氧
生酸
型
問題4：為什么不用常見的電解質——食鹽做電解水實驗？
陰極:4H2O+4e-==2H2↑+4OH-
陽極:2Cl--2e- ==Cl2↑
通電
2NaCl+2H2O ==== 2NaOH+H2↑+Cl2↑
惰性電極
電解精制食鹽水
NaCl溶液
裝置的不同點？
2Cl--2e- ==Cl2↑
Ca2++2e- ==Ca
電解
CaCl2(熔融)=== Ca+Cl2↑
4OH--4e- ==2H2O+O2↑
電解
2H2O=== 2H2↑+O2↑
2H2O+2e-==H2↑+2OH-
C
作業本，不抄題。
1、提示：請從平衡移動的角度分析原因
（1）在配制CuCl2溶液時，將二水合氯化銅直接溶于水，得到的溶液會變渾濁。配制CuCl2溶液時應加入什么物質才能配得澄清的溶液？
.
（2）碳酸氫鈉溶液和CuCl2溶液混合會產生氣泡和沉淀的原因？
.
.
2、鐵制鑰匙易生銹，請設計一個電解池給鑰匙鍍銅。畫出裝置示意圖、標明電解質溶液、電極材料、陰陽極、電子移動方向
請勿抄襲，請勿二改二傳
謝謝觀看

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