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第二節：電解池
1799年意大利物理學家伏打發明了伏打電池。次年，英國化學家用伏打電池進行電解水的試驗。經檢驗，水在通電的情況下生成了氫氣和氧氣。
2H2O==O2↑＋2H2↑
電解
任務1
電解氯化銅（CuCl2）溶液
陰極：石墨棒上覆蓋一層紅色固體；
陽極：①有氣泡冒出并聞到刺激性氣味；
②濕潤的碘化鉀淀粉試紙變為藍色。
陽極材料
石墨
陰極材料
石墨
陽極反應物
Cl-
陰極反應物
Cu2+
Cu
Cl2
實驗現象
電極反應能寫出來嗎？
2Cl－－2e-＝Cl2↑
Cu2＋＋2e-＝Cu
還原反應
氧化反應
陽極
陰極
總反應
離子導體
Cu2＋
H＋
Cl－
OH－
＋ －
直流電源
C
C
e-
e-
陰極
陽極
陰極
陽極
電子導體
電極材料
電極反應
2Cl－－2e-＝Cl2↑
Cu2＋＋2e-＝Cu
Cu2＋＋2Cl－==Cu＋Cl2↑
電解
CuCl2==Cu＋Cl2↑
電解
離子導體的移動方向？
放電過程
電解：使電流通過電解質溶液(或熔融電解質)而在陽極、陰極引起氧化還原反應的過程。
電子導體
電極
材料
離子導體
電極反應
電極反應
陽失氧，陰得還
通電前，氯化銅溶液中有哪些離子？
Cu2＋、Cl－、H＋、OH－
向陰極移動的離子有？
Cu2＋、H＋
但只有銅離子參與反應，原因是什么？
向陽極移動的離子有？
但只有氯離子參與反應，原因是什么？
Cl－、OH－
任務2
認識電解質溶液中的放電順序
S2﹣＞I﹣＞Br﹣＞Cl﹣＞OH﹣＞含氧酸根離子＞F﹣
還原性
氧化性
Ag＋＞Fe3＋＞Cu2＋＞H＋(酸)＞Pb2＋＞Sn2＋＞Fe2＋
＞Zn2＋＞H＋(水) ＞Al3＋＞Mg2＋＞Na＋＞Ca2＋＞K＋
參與電極反應的物質及生成物會受離子濃度、溶液酸堿性等多因素的影響。
一般規律
具體情況具體分析
HCl
評價
通電前，HCl溶液中有哪些離子？
Cl－、H＋、OH－
2Cl－－2e-＝Cl2↑
陽極
陰極
2H＋＋2e-＝H2↑
你覺得電解氯化銅溶液與電解鹽酸的共性是什么？
電解本身型
Cu2＋＋2Cl－==Cu＋Cl2↑
電解
2H＋＋2Cl－==H2↑＋Cl2↑
電解
任務3
演繹推理H2SO4、NaOH、Na2SO4溶液的電解產物
H2SO4
陽極材料
石墨
陰極材料
石墨
陽極反應物
OH-
陰極反應物
H+
2H+＋2e－＝H2↑
2H2O－4e－＝O2↑＋4H＋
還原反應
氧化反應
陽極
陰極
為什么陽極不寫OH-失電子？
總反應
2H2O==2H2↑＋O2↑
電解
S2﹣＞I﹣＞Br﹣＞Cl﹣＞OH﹣＞含氧酸根離子＞F﹣
Ag＋＞Fe3＋＞Cu2＋＞H＋(酸)＞Pb2＋＞Sn2＋＞Fe2＋
＞Zn2＋＞H＋(水) ＞Al3＋＞Mg2＋＞Na＋＞Ca2＋＞K＋
NaOH
S2﹣＞I﹣＞Br﹣＞Cl﹣＞OH﹣＞含氧酸根離子＞F﹣
Ag＋＞Fe3＋＞Cu2＋＞H＋(酸)＞Pb2＋＞Sn2＋＞Fe2＋
＞Zn2＋＞H＋(水) ＞Al3＋＞Mg2＋＞Na＋＞Ca2＋＞K＋
4H2O+4e－＝2H2↑＋4OH-
4OH-－4e－＝O2↑＋2H2O
還原反應
氧化反應
陽極
陰極
總反應
2H2O==2H2↑＋O2↑
電解
Na2SO4
S2﹣＞I﹣＞Br﹣＞Cl﹣＞OH﹣＞含氧酸根離子＞F﹣
Ag＋＞Fe3＋＞Cu2＋＞H＋(酸)＞Pb2＋＞Sn2＋＞Fe2＋
＞Zn2＋＞H＋(水) ＞Al3＋＞Mg2＋＞Na＋＞Ca2＋＞K＋
4H2O+4e－＝2H2↑＋4OH-
2H2O－4e－＝O2↑＋4H＋
還原反應
氧化反應
陽極
陰極
總反應
2H2O==2H2↑＋O2↑
電解
你覺得電解硫酸、氫氧化鈉、硫酸鈉溶液的共性是什么？
電解水型
任務4
演繹推理CuSO4溶液的電解產物
CuSO4
S2﹣＞I﹣＞Br﹣＞Cl﹣＞OH﹣＞含氧酸根離子＞F﹣
Ag＋＞Fe3＋＞Cu2＋＞H＋(酸)＞Pb2＋＞Sn2＋＞Fe2＋
＞Zn2＋＞H＋(水) ＞Al3＋＞Mg2＋＞Na＋＞Ca2＋＞K＋
Cu2＋＋2e-＝Cu
2H2O－4e－＝O2↑＋4H＋
還原反應
氧化反應
陽極
陰極
2CuSO4＋2H2O === 2Cu＋O2↑＋2H2SO4
電解
放氧生酸
總反應
任務5
演繹推理NaCl溶液的電解產物
NaCl
S2﹣＞I﹣＞Br﹣＞Cl﹣＞OH﹣＞含氧酸根離子＞F﹣
Ag＋＞Fe3＋＞Cu2＋＞H＋(酸)＞Pb2＋＞Sn2＋＞Fe2＋
＞Zn2＋＞H＋(水) ＞Al3＋＞Mg2＋＞Na＋＞Ca2＋＞K＋
2H2O+2e－＝H2↑＋2OH-
2Cl－－2e-＝Cl2↑
還原反應
氧化反應
陽極
陰極
放氫生堿
總反應
2NaCl＋2H2O === 2NaOH＋H2↑＋Cl2↑
電解
類型 電極反應特點 實例 電解質溶液濃度變化 pH 電解質溶液
復原
電解 水型 陰極：4H＋＋4e－===2H2↑ 陽極：4OH－－4e－=== 2H2O＋O2↑ NaOH
H2SO4
Na2SO4
電解本身型 電解質電離出的陰、陽離子分別在兩極放電 HCl
CuCl2
放氫生 堿型 陰極：H2O放出H2生成OH－ 陽極：電解質陰離子放電 KCl
放氧生 酸型 陰極：電解質陽離子放電 陽極：H2O放出O2生成H＋ CuSO4
增大
增大
增大
增大
增大
增大
增大
減小
減小
減小
減小
生成新
電解質
生成新
電解質
不變
加水
加水
加水
通HCl
通HCl
加CuCl2
加CuO或
CuCO3
之前的電解用的都是惰性電極，如果更換成活潑電極呢？
NaCl
Fe
C
2H2O+2e－＝H2↑＋2OH-
Fe－2e-＝Fe2+
還原反應
氧化反應
陽極
陰極
2Cl－－2e-＝Cl2↑
活潑電極會參與反應
任務6
建構電解池放電順序的認識模型
S2﹣＞I﹣＞Br﹣＞Cl﹣＞OH﹣＞含氧酸根離子＞F﹣
Ag＋＞Fe3＋＞Cu2＋＞H＋(酸)＞Pb2＋＞Sn2＋＞Fe2＋
＞Zn2＋＞H＋(水) ＞Al3＋＞Mg2＋＞Na＋＞Ca2＋＞K＋
陰極
陽極
溶液中的微粒得電子
惰性
電極
活潑
電極
溶液中的微粒失電子
活潑電極自身失電子
放電
順序

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