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第二節 電解池（第2課時）
第四章 化學反應與電能
一、導入新課
溫故知新
1.電解池的構成條件
①直流電源；
②陰、陽電極；
③電解質溶液或熔融電解質；
④形成閉合回路。
一、導入新課
溫故知新
2.水溶液中離子的放電順序：
活性電極> S2－>I－>Br－>Cl－>OH－ >NO3－>SO42－>F－
Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+(酸溶液）>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+(水溶液）>Al3+>Mg2+ > Na+>Ca2+ > K+
陰極：
陽極：
氧化性強的離子先得電子
陽極金屬或還原性強的離子先失電子
一、導入新課
3.分析電解反應的一般思路：
明確溶液中存在哪些離子
根據陽極氧化、陰極還原，結合離子得失電子能力強弱，分析得出優先放電離子及產物
陰、陽兩極附近有哪些離子
溫故知新
二、講授新課
以石墨為電極電解下列溶液，請寫出電極反應式及總反應的化學方程式。
(1)CuCl2溶液：
陽極：
陰極：
總反應式：
CuCl2 Cu + Cl2↑
電解
2Cl- － 2e- = Cl2↑
Cu2+ ＋ 2e- = Cu
CuCl2 = Cu2+ + 2Cl-
H2O H+ + OH-
Cu2+ + 2Cl- Cu + Cl2↑
電解
牛刀小試
二、講授新課
以石墨為電極電解下列溶液，請寫出電極反應式及總反應的化學方程式。
(2)NaCl溶液：
陽極：
陰極：
總反應式：
2Cl- － 2e- = Cl2↑
牛刀小試
2NaCl+2H2O H2↑+ Cl2↑
電解
+ 2NaOH
2Cl-+2H2O H2↑+ Cl2↑+ 2OH-
電解
NaCl = Na+ + Cl-
H2O H+ + OH-
二、講授新課
以石墨為電極電解下列溶液，請寫出電極反應式及總反應的化學方程式。
(3) CuSO4溶液：
陽極：
陰極：
總反應式：
牛刀小試
4OH- －4e- = 2H2O + O2↑
2Cu2+ + 4e- = 2Cu
(H+)
CuSO4 = Cu2+ + SO42-
H2O H+ + OH-
2CuSO4+2H2O 2Cu + O2↑
電解
+ 2H2SO4
2Cu2+ +2H2O 2Cu + O2↑ + 4H+
電解
二、講授新課
以石墨為電極電解下列溶液，請寫出電極反應式及總反應的化學方程式。
(4) Na2SO4溶液：
陽極：
陰極：
總反應式：
牛刀小試
4OH- － 4e- = 2H2O + O2↑
4H+ + 4e- = 2H2↑
2H2O 2H2↑ + O2↑
電解
Na2SO4 = 2Na+ + SO42-
H2O H+ + OH-
二、講授新課
電解質溶液 電解反應總方程式
CuCl2溶液
NaCl溶液
CuSO4溶液
Na2SO4溶液
2H2O 2H2↑ + O2↑
電解
2CuSO4+2H2O 2Cu+ O2↑+2H2SO4
電解
2NaCl+2H2O H2↑+ Cl2↑+ 2NaOH
電解
CuCl2 Cu + Cl2↑
電解
通過以上對電解過程的分析，你發現了什么規律？
分解電解質
放H2生堿
放O2生酸
電解水
交流研討一
二、講授新課
類型 電極反應特點 實例(溶液) 電解對象 電解質濃度 電解質溶液復原
電解電解質型
放H2生堿型
放O2生酸型
電解水型
電解質電離出的陰、陽
離子分別在兩極放電
CuCl2
HCl
電解質
減小
CuCl2
HCl
陰極: 2H2O+ 2e- = H2 ↑+2OH-
陽極:電解質陰離子放電
NaCl
電解質和水
生成新電解質
HCl
陰極:電解質陽離子放電
陽極:4OH- -4e-=2H2O+O2↑
CuSO4
電解質和水
生成新電解質
CuO
CuCO3
陰極: 4H+ + 4e- = 2H2 ↑
陽極:4OH- -4e-=2H2O+O2↑
NaOH
H2SO4
Na2SO4
水
增大
水
無氧酸(氫氟酸除外)溶液、
不活潑金屬的無氧酸鹽溶液
活潑金屬的無氧酸鹽溶液
不活潑金屬的含氧酸鹽溶液
含氧酸溶液、強堿溶液、
活潑金屬的含氧酸鹽溶液
交流研討二
電解規律
二、講授新課
三、電解原理的應用
1.氯堿工業
習慣上把電解飽和食鹽水的工業叫做氯堿工業。
二、講授新課
在NaCl溶液中，NaCl電離出 ，H2O電離出 。電后，在電場的作用下， 向陰極移動， 向陽極移動。
在陽極，由于 容易失去電子，被氧化生成 。陽極反應： ；
在陰極，由于 容易得到電子被還原生成 。使H2O 電離向右移動，因此陰極 濃度增大，pH 。陰極反應： 。
2Cl- - 2e- = Cl2↑
Na+、Cl-
H+、OH-
Cl-、OH-
Cl-
Cl2
H+
H2
OH-
增大
Na+、H+
交流研討三
二、講授新課
結論：
氯堿工業發生的電極反應式及總反應方程式：
陽極反應：
陰極反應：
總反應式：
2Cl- - 2e- = Cl2↑
2NaCl+2H2O H2↑+ Cl2↑+ 2NaOH
電解
2Cl-+2H2O H2↑+ Cl2↑+ 2OH-
電解
二、講授新課
1.電解前向溶液中滴加酚酞溶液，通電后現象是什么？
陰極附近的溶液由無色變為紅色。
陽極：把濕潤的碘化鉀淀粉試紙放在陽極附近，產生氣體可以使濕潤碘化鉀淀粉試紙變藍色。
2.兩極極板上都有氣體產生，如何檢驗兩種氣體？
交流研討四
陰極：收集純凈氣體，點燃，并在上方罩一個干冷的燒杯，產生淡藍色火焰，且燒杯壁上有水珠出現。
二、講授新課
（1）避免Cl2與NaOH溶液接觸發生反應，使產品不純，反應方程式：Cl2 +2NaOH =NaCl + NaClO + H2O；
（2）避免生成物H2和Cl2混合，因兩者混合遇火或遇強容易發生光爆炸。
解決方法：使用離子交換膜
3.在氯堿工業中需要注意哪些問題？
交流研討四
二、講授新課
已知粗銅中含有Zn、Fe、Ni、Ag、Au等雜質，試討論如何通過電解的方法將粗銅提純？陰、陽極上分別發生什么反應？
交流研討五
2.銅的電解精煉
二、講授新課
+
純銅
粗銅
－
粗銅為陽極，純銅為陰極，
陽極反應：
陰極反應：
CuSO4溶液為電解液進行電解。
Zn －2e-＝Zn2+
Fe－2e-＝Fe2+
Ni －2e-＝Ni2+
Cu－2e-＝Cu2+
Cu2+ +2e-＝Cu
CuSO4溶液
二、講授新課
試討論如何通過電解的方法在金屬鐵上鍍銅？陰、陽極上分別發生什么反應？
交流研討六
電鍍：應用電解原理在某些金屬表面鍍上一層其它金屬或合金的過程。
3.電鍍
二、講授新課
鍍件作陰極，鍍層金屬作陽極
含鍍層金屬陽離子的鹽溶液作電解液。
+
鍍件
鍍層金屬
－
CuSO4溶液
陽極反應：
陰極反應：
Cu - 2e- = Cu2+
Cu2+ + 2e- = Cu
以金屬鐵上鍍銅為例：
銅為陽極，鐵為陰極，硫酸銅溶液作電解液
二、講授新課
在粗銅精煉過程中，電解液的濃度逐漸減小；
在電鍍的過程中，電解液的成分及酸堿性保持不變。
交流研討七
試分析在粗銅精煉和在金屬鐵上鍍銅的過程中，電解液的成分變化是否相同？
二、講授新課
交流研討八
電解飽和NaCl溶液能否得到金屬鈉？如何能通過電解的方法得到金屬鈉？
4.電冶金
電解飽和NaCl溶液不能得到金屬鈉，應用電冶金法。
二、講授新課
制取金屬鈉
電解熔融狀態的氯化鈉。
陽極反應：
2Cl - - 2e- = Cl2↑
陰極反應：
2Na+ + 2e- = 2Na
總反應式：
2NaCl(熔融) 2Na + Cl2 ↑
電解
結論：電解法是冶煉金屬的一種重要方法，是最強有力的促進氧化還原反應的手段。
三、課堂練習
1.下列說法或實驗現象的描述不正確的是（ ）
A．把銅片和鐵片緊靠在一起浸入稀硫酸中，銅片表面出現氣泡。
B．把銅片插入氯化鐵溶液中，在銅片表面出現一層鐵。
C．把鋅粒放入盛有鹽酸的試管中，加入幾滴氯化銅溶液，氣泡放出速度加快。
D．與電源負極相連的是電解槽的陰極。
B
三、課堂練習
2.在50 mL 0.2 mol/L的硫酸銅溶液中插入兩個電極，通電電解(不考慮水分蒸發)，則：
⑴若兩極均為銅片，則電解過程中溶液溶質濃度將 ；
⑵若陽極為純鋅，陽極反應是 ；
⑶如果兩極均為銅片且不考慮H+在陰極上放電當電路中有0.01mol電子通過時，陰極增重 陰極上的電極反應式 。
不變
0.32g
Zn －2e－＝Zn2+
Cu2+ +2e－＝Cu
四、課堂小結
一、電解規律
1.氯堿工業
2.銅的電解精煉
3.電鍍
4.電冶金（冶煉活潑金屬鈉、鎂、鋁等）
二、電解原理的應用
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