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第四章 化學反應與電能
第二節 電解池
第1課時 電解原理
【課程學習目標】
1. 通過對氯化銅溶液電解過程的分析，了解電解池的概念。
2.形成系統分析電解池的一般思路和方法，能初步設計簡單的電解池。
3.初步了解在電解池過程中，粒子的放電順序與其氧化性、還原性的關系，能解釋或推測電解反應的產物。
電能
化學能
陰極
陽極
氫氣
氧氣
思考：若將水換成CuCl2溶液，預計會觀察到什么現象？
【溫故知新】 水的電解
原理維度
現象
過程
電極反應物
電極產物
失電子場所（陽極材料）
電子導體（導線）
離子導體（電解質）
得電子場所（陰極材料）
4OH－
失4e－
O2
4H＋
得4e－
2H2
裝置維度
陽極：2H2O－4e－＝O2↑＋4H＋（氧化反應）
陰極：2H2O＋2e－ ＝ H2↑＋2OH－（還原反應）
總反應式：
陰離子
陽離子
e－
e－
2H2O 2H2↑＋O2↑
電解
CuCl2溶液
G
Zn
Cu
思考右圖原電池的電極反應、電池總反應。
負極：Zn – 2e- = Zn2+
正極： Cu2+ ＋ 2e- = Cu
電池總反應：Zn + CuCl2 = ZnCl2 + Cu
C
C
CuCl2溶液
問題：如果把兩根石墨棒作電極插入CuCl2溶液中，外接直流電源，這還是原電池裝置嗎？會發生怎樣的現象呢？
原電池是把化學能轉變成電能的裝置。
【實驗探究】 (一）電解池工作原理
【實驗4-2】
紅色固體
有氣泡，有刺激性氣味，濕潤的淀粉KI試紙變藍色
銅
氯氣
1.電解池：將電能轉化為化學能的裝置
2.兩極：
陽極：與電源正極相連
陰極：與電源正極相連
【微觀探析 符號表征】
如何判斷電解池中電極，離子移動方向？
正陽
1
陽極氧化，陰極還原
2
陽極吸引陰離子，陰極吸引陽離子
3
3.電子移動方向
電子從負極到陰極；從陽極到正極。
4.離子移動方向
①陽離子移向陰極； ②陰離子移向陽極
5．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。
6.電解池的構成要素
①有直流電源
②有兩個電極材料（金屬或石墨）
③有電解質溶液（或熔融電解質）
④形成閉合回路
例1、下圖所示裝置中，屬于電解池的是______（填序號）。
③⑥⑨
⑨
【對點訓練】
例2、下列關于電解池的敘述中，不正確的是 (　　)
A．與電源正極相連的是電解池的陰極
B．電解池是電能轉化為化學能的裝置
C．溶液中的陽離子移向陰極
D．在電解池的陽極發生氧化反應
A　
【對點訓練】
電解池
能量轉換
離子移動方向
氧化反應的電極
還原反應的電極
電能轉化為化學能
陽極（接電源正極）
陰極（接電源負極）
陰離子向陽極遷移
陽離子向陰極遷移
原電池
化學能轉化為電能
負極
正極
陰離子向負極遷移陽離子向正極遷移
相同點 (從原理分析)
都是氧化還原反應
易錯警示
1.石墨做電極電解CuCl2溶液時，陰極為什么是Cu2+最終放電，而不是H+，你的理由是什么？陽極呢？
2.當溶液中有多種離子時，如何判斷哪種離子先放電呢？
【深度剖析】
若以銅代替石墨為陰極，電解CuSO4溶液的產物是否發生變化？
石墨電極
Cu
CuSO4溶液
得電子場所（陰極材料）
陰極：2Cu2＋＋4e－＝2Cu
陽極：4OH－－4e－＝O2↑＋2H2O
或：2H2O－4e－ ＝4H＋＋O2↑
總反應：
2Cu2＋＋2H2O 2Cu＋O2↑＋4H＋
電解
若將陽極材料也替換為銅，電解CuSO4溶液的產物有無變化？
Cu
CuSO4溶液
得電子場所（陰極材料）
Cu
失電子場所（陽極材料）
Cu陽
極
H＋
Cu陰極
Cu2＋
SO42-
√
OH-
√
陽極放電順序：金屬 ＞ Cl－＞ OH－ ＞ SO42-
(除Pt、Au外)
陰極：Cu2＋＋2e－＝Cu
陽極：Cu－2e－＝Cu2＋
S2－＞I－＞Br－＞Cl－＞OH－＞ … 含氧酸根離子 … F－
二、離子放電順序(水溶液)
陽極：看電極材料是否參與反應
①活性材料作電極：電極放電
②惰性電極(Pt、Au、石墨、碳) ：溶液中陰離子的放電
【發現規律】
陰極:陽離子的放電性
Ag＋＞Hg＋＞Fe3＋＞Cu2＋＞H＋酸＞Pb2＋＞Sn2＋＞Fe2＋＞Zn2＋＞H＋水…
一般不參與放電
越不活潑的金屬對應的金屬陽離子氧化性越強，越容易得電子。
怎樣增強水的導電性且不改變兩極上的電極反應？
陰極放電順序： Ag＋﹥ Cu2＋﹥ H＋﹥ Na＋
陽極放電順序：金屬(除Pt、Au外)＞ Cl－＞ OH－＞ SO42-
電解：
Na2SO4溶液
、H2SO4溶液
、NaOH溶液
陽極材料：石墨等惰性電極
例4、現用Pt作電極電解1 L濃度均為0.1 mol·L－1的HCl、CuSO4的混合溶液，裝置如圖，下列說法正確的是 (　　)
A．電解開始時陰極有H2放出
B．電解開始時陽極上發生：Cu2＋＋2e－══ Cu
C．當電路中通過電子的物質的量超過0.1 mol時，
此時陰極放電的離子發生了變化
D．整個電解過程中， SO42-不參與電極反應
【對點訓練】
【對點訓練】
例5.按要求書寫電極反應式和總反應方程式：
(1)用惰性電極電解MgCl2溶液
陽極：2Cl－－2e－===Cl2↑
陰極：Mg2＋＋2H2O＋2e－===H2↑＋Mg(OH)2↓
(2)用Al作電極電解NaOH溶液
(3)以鋁材為陽極，電解H2SO4溶液，鋁材表面形成氧化膜
2Al－6e－＋3H2O===Al2O3＋6H＋
6H＋＋6e－===3H2↑
6H2O＋6e－===3H2↑＋6OH－
三個易失分點
(1)書寫電解池中電極反應式時，要以實際放電的離子表示，但書寫電解池總反應式時，弱電解質要寫成 。
(2)要確保兩極電子轉移數目 ，且注明條件“通電”。
(3)電解水溶液時，應注意放電順序，位于H＋、OH－之后的離子一般不參與放電。
分子式
相等
小結
電解池的分析方法
01
02
03
04
確定溶液中存在的離子
判斷離子移動方向
比較離子放電順序
書寫電極
反應方程式

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