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第1課時 電解原理　
第四章 化學反應與電能
第二節 電解池
[學習目標]
1.了解電解及電解池的概念，熟悉電解池的構成條件。
2.理解電解原理，掌握電解池電極反應式的書寫。
[重點難點]
1.理解電解原理。
2.電解池電極反應式的書寫。
亞歷山德羅·伏特
意大利物理學家
伏打電池
次年，英國化學家用伏打電池進行電解水的試驗，奇跡發生了。經鑒定，水在通電的情況下生成了氫氣和氧氣。
伏打電池的發現引起化學家利用電解法研究元素的興趣。
產生電流的化學反應及裝置
將化學能轉化為電能
借助電流而發生反應及裝置
將電能轉化為化學能
原電池：
電解池：
電解池工作原理示意圖
陽離子
陰離子
e-
e-
氧化反應
還原反應
與直流電源的負極相連
H2O
O2
H2
與直流電源的正極相連
離子導體
電解水
1. 實驗探究：在U形管中注入質量分數為25%的CuCl2溶液，插入兩根石墨棒作電極。把濕潤的碘化鉀淀粉試紙放在與直流電源正極相連的石墨棒附近。接通直流電源，觀察U形管內的現象和試紙顏色的變化。
一、電解原理
【實驗4-2:電解氯化銅溶液】
1、實驗現象:
(1)陰極(負極相連)石墨棒上 ；
(2)陽極(正極相連)石墨棒上 。
2、實驗結論:
總反應式: CuCI2 Cu +Cl ↑
【思考]CuCl 溶液在直流電的作用下為什么會生成單質Cu和Cl 呢
這個過程是怎么發生的呢
一、電解原理
【實驗4-2:電解氯化銅溶液】
電解
電解CuCl 溶液生成了Cu和Cl2
逐漸有紅色的固體析出
有氣體產生，使濕潤的碘化鉀淀粉試紙先變藍后褪色。
3.原理探究
(1)氯化銅溶液中存在電離過程
①CuCl2=Cu2＋＋2Cl－，②H2O H＋＋OH－；
溶液中存在的離子有Cu2＋、Cl－、H＋、OH－，
通電前，這些離子在溶液中作自由無規則運動。
通電前
通電后
(2)通電時，在電場的作用下，溶液中的離子作定向運動，即Cl－、OH－趨向陽極，Cu2＋、H＋趨向陰極。
通電前，溶液中存在哪些離子，運動情況怎樣？
總反應式是Cu2＋＋2Cl－ Cu＋Cl2
（3）當離子定向運動到電極表面時，發生了什么變化？
Cu2＋＋2e－=Cu
2Cl－－2e－= Cl2↑
放電：當離子到達電極時，失去/獲得電子，發生氧化/還原反應的過程。
氧化反應
還原反應
Cu2+ ＞ H+
放電順序
放電順序
Cl- ＞ OH-
1．電解：使電流通過電解質溶液（或熔融電解質），在陽極、陰極兩極引起氧化還原反應的過程叫做電解。
2、電離與電解的比較
一、電解原理
電離 電解
條件 電解質溶于水或受熱熔融狀態 電解質電離后，再通直流電
過程 電解質電離成自由移動的離子 陰陽離子定向移動，在兩極上放電
舉例 CuCl2=Cu2＋＋2Cl－ Cu2＋＋2Cl－ Cu＋Cl2
特點 只產生自由移動的離子 發生氧化還原反應，形成新物質
聯系 電解必須建立在電離的基礎上
3．電解池
(1)定義：把電能轉化為化學能的裝置，叫做電解池，也叫電解槽。
(2)電解池的構成條件
①有外接直流電源。
②有與電源相連的兩個電極。
其中與電源正極相連的叫陽極，與電源負極相連的叫陰極。
③電解質溶液或熔融電解質。
④形成閉合回路。
一、電解原理
(1)電解時必須使用直流電源，不能使用交流電源。
(2)常見的惰性電極指石墨、鉑(Pt)、金(Au)，活性電極是指金屬活動性順序中Ag和Ag之前的金屬。
(3)電解過程是化學變化，而金屬的導電是物理變化；書寫電解總反應式要注明“電解”或“通電”這一反應條件。
(4)原電池裝置和電解池裝置的最大區別是看有無外接直流電源，有外接直流電源的是電解池。
【點撥】
氧化
反應
還原
反應
陰離子
陽離子
氧化反應
還原反應
陽極
陰極
陰離子移向______；
陽離子移向______
陽極
陰極
離子流向
反應類型
電子流向
電源____極流向____極
____極流向電源____極
負
陰
陽
正
e-
e-
電子導體
離子導體
電解兩只“羊”
（3）電解池工作原理
負極 陰極 陽極 正極
e-
溶液中離子定向移動
CuCl2 溶液
e-
思考：氯化銅溶液中存在的離子有Cu2＋、Cl－、H＋、OH－，為什么是Cu2＋、Cl－放電，而不是H＋、OH－？
1．陽極: 失電子，氧化反應
金屬活性電極：首先金屬本身被電解M－ne-＝Mn+
惰性電極(Pt、Au、石墨等)：還原性強的離子先放電，
4、陽極、陰極的放電順序
放電順序：金屬活性電極>S2－>I－>Br－>Cl－>OH－>含氧酸根>F －
失電子能力減弱，得電子能力增強
SO42- CO32- NO3-
陽極
還原性減弱，氧化性增強
meiyangyang8602
陰極總是溶液(或熔融電解質)中的陽離子放電，與電極材料無關
Ag+＞Hg2+>Fe3+> Cu2+＞(酸)H+＞Pb2+＞Sn2+＞Fe2+＞Zn2+＞(水)H+＞Al3+＞Mg2+＞Na+＞Ca2+＞K+
氧化性強的離子先放電：
即越活潑的金屬，其陽離子越難結合電子
2．陰極 ：得電子，還原反應
水溶液中不放電，熔融態放電，電解熔融氯化物或熔融氧化物可制備其單質
Fe3+得電子能力比Cu2+強，Fe3++e-= Fe2+
Ag++e-=Ag
Cu2++2e-=Cu
②明確溶液中存在哪些離子
③判斷陰陽離子的放電順序
④根據陽極氧化，陰極還原分析得出產物，完成電極反應式
①判斷電極材料
5、電極反應式書寫的一般思路
水的電離，并分成陽離子組和陰離子組
電荷守恒，原子守恒
⑤由陰陽兩電極反應式，合并得總反應式
弱電解質的須保持分子形式
【注意】
1、標明條件“通電或電解”
2、若電解的“H+或OH-”來自于H2O，H2O是弱電解質，不可拆
meiyangyang8602
電解Na2SO4溶液會有怎樣的結果？
H2O H+ + OH—
Na2SO4 ＝ 2Na++ SO4
2—
離子放電的順序
陽離子
陰離子
H+ Na+
OH－ SO42－
4OH－－4e－＝2H2O +O2↑
4H+ +4e－＝2H2 ↑
總反應：2H2O＝＝ O2↑ +2H2↑
電解
陽極 ：
陰極：
>
>
meiyangyang8602
電解NaCl溶液？
陽離子
陰離子
H+ Na+
>
Cl- OH－
>
陰極：2H+ +2e－＝2H2 ↑
陽極 ：Cl- - 2e－＝ Cl2 ↑
總：2NaCl+2H2O＝＝Cl2 ↑ +2H2↑+NaOH
電解
如圖，電解質溶液是NaCl的水溶液，經過一段時間發現d極附近有黃綠色氣體產生，以下說法正確的是( )
A．a是電源的正極
B．電子流動的方向：d→b
C．c極發生氧化反應
D．如果將c、d兩電極互換，則c上也一定會生成黃綠色氣體
B　

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