电解池(第一课时)
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第三节 电解池
（第一课时）
思考回忆
1、电解质是指在_____________能够导电的化合物。
2、电离是指电解质在_____________或__________状态下离解成____________的过程。
3、原电池是_____________ 的装置 。
4、构成原电池的条件是
水溶液或熔融状态下
水溶液
熔融
自由移动离子
把化学能转化为电能
两个电极、电解质溶液或熔融态电解质、形成闭合回路、自发发生氧化还原反应
1.电解：
使直流电通过电解质溶液而在阴、阳两极引起 氧化还原反应的过程，叫做电解。
3.构成电解池的条件：
①直流电源；
阴极:与电源负极相连 [还原反应]
阳极:与电源正极相连 [氧化反应]
②阴、阳
电极
③电解质溶液或熔融电解质；
2.电解池：
电能转变为化学能的装置。
一、电解原理
④形成闭合回路。
练习
分析下图，哪个是原电池，哪个是电解池。
①③⑤
⑥⑦
161110
一、电解原理：
4、电子的流向: 电子从外加电源的负极流出，流到电解池的阴极，再从阳极流回电源正极。（注：电子只在外电路定向移动，不能从溶液中移动）
5、离子定向移动的方向:
阳离子向 阴极移动, 阴离子向 阳极移动.
异性相吸
阳氧化、阴还原
6、电极反应：
一、电解原理：
阴离子失去电子,阳离子得到电子的过程叫放电。
影响离子放电的因素：
7.产物的判断
要判断电极反应的产物，必须掌握离子的放电顺序。
一、电解原理：
7.产物的判断
Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+ 浓度大时才先放电
>Pb2+ > Sn2+ >Fe2+>Zn2+
>H+ > Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+
金属越不活泼的对应阳离子氧化性越强，越容易得电子。
阴极： 电子，发生____反应，
离子 越强，放电越容易。
阳离子得
还原
氧化性
一、电解原理：
7.产物的判断
②用惰性电极(Pt、Au、石墨等)时：溶液中阴离子的放电顺序是：
阳极：
①活性材料作电极时：金属在阳极失电子被氧化成阳离子进人溶液，阴离子不容易在电极上放电。
阳极： 电子，发生____反应，
离子 越强，放电越容易
阴离子失
氧化
还原性
金属 > S2-> I-> Br-> Cl－> OH-> 含氧酸根> F-
除Pt、Au
（无氧酸根 >氢氧根 >含氧酸根）
（1）惰性电极：（只考虑溶液中离子放电）
阴极：阳离子还原
阳极：阴离子氧化
（2）活泼电极：阳极为金属（除Pt、Au)
阴极：阳离子还原
阳极：金属氧化
8.电极反应式的书写
（包括水的电离，并分 成阳离子组和阴离子组）
②明确溶液中存在哪些离子
③判断阴阳离子的放电顺序
④根据阳极氧化，阴极还原完成电极反应式
书写电极反应式及总方程式的方法小结
①判断电极材料
（注意得失电子守恒）
⑤由阴阳两电极反应式，合并得总反应式
（弱电解质的须保持分子形式）
先电离
后电解
Cu
Cu
Fe
Cu
CuSO4溶液
稀硫酸溶液
思考: 下列两个电解池的电极反应式
阳极
阴极
Cu - 2e- = Cu2 +
Cu2+ + 2e- = Cu
Cu - 2e- = Cu2 +
2H+ + 2e- = H2 ↑
用惰性电极电解硫酸钠溶液中会有怎样的结果：
离子放电的顺序
H+ >Na+
OH－>SO42－
4OH－－4e－＝2H2O +O2↑
4H+ +4e－＝2H2 ↑
阳极 ：
阴极：
阴极
阳极
氯
气
铜
阳极：2Cl--2 e- =Cl2↑
阴极：Cu2++ 2e-=2Cu↓
减小
接近7
CuCl2
CuCl2溶液
1、电解电解质型
二、电解规律(用惰性电极电解时)
阳极
阴极
氧气
氢
气
阳极: 4OH- -4e- = 2H2O+O2↑
阴极: 4H ++ 4e- = 2H2 ↑
变大
不
变
加H2O
Na2SO4溶液
2H2O 2H2↑ +O2↑
2、电解水型
阳极
阴极
氯气
氢
气
阳极: 2Cl--2e- =Cl2↑
阴极: 2H ++ 2e- =H2 ↑
2NaCl+2H2O 2NaOH+H2 ↑ + Cl2 ↑
减小
增
大
加
HCl
NaCl溶液
3、放氢生碱型
阳极
阴极
氧
气
铜
阳极: 4OH- - 4e- = 2H2O+O2↑
阴极：Cu2++ 2e- =Cu
减小
减小
加
CuO
CuSO4溶液
4、放氧生酸型
阳极
阴极
总电极反应
AgNO3溶液
C
C
4OH- - 4e- = O2 ↑ +2H2O
4Ag+ + 4e- = 4Ag
总反应式：4AgNO3+2H2O== 4Ag +O2 ↑+4HNO3
练习：
书写电解硝酸银溶液的电极反应式及总方程式
电解
阳极
阴极
H2SO4溶液
C
Cu
Cu - 2e- = Cu2+
2H+ + 2e- = H2↑
练习：
设计电解池
Cu + H2SO4 == CuSO4 + H2↑
写出电极反应式
电解
电解质溶液：H2SO4溶液
阳极：金属铜
1、如右图是电解氯化铜溶液的装置,其中c、d为石墨电极，则下列有关判断正确的是
A、a为负极，b为正极
B、a为阳极，b为阴极
C、电解过程中，d电极质量增加
D、电解过程中，氯离子浓度不变
【亲 身 体 验】
+
阴极
阳极
阴极d：
阳极c：
2Cl 2e ＝ Cl2↑
Cu2+ + 2e ＝ Cu
C
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2、右图中x、y分别是直流电源的两极，通电后发现a极板质量增加，b极板处有无色无臭气体放出，符合这一情况的是（ ）
A
[小结]
解答有关电解问题步骤
1.首先观察是否有外接电源
2.分析电解质水溶液的组成,找全离子分两组.
3.观察阳极是否为金属, 金属作阳极失电子
4.根据阴阳两极放电顺序写出两极反应式.
5.合并两极反应写出电解反应式.
电解池与原电池有哪些异同
①两电极接直流电源
②电解质溶液
③形成闭合回路
①活泼性不同的两电极
②电解质溶液
③形成闭合回路
形成条件
将电能
转变成化学能的装置
将化学能
转变成电能的装置
定义
装置
实例
电解池
原电池
装置
自发的氧化还原反应
不自发的氧化还原反应,
要在外加电场作用下才可发生
电解池与原电池有哪些异同(续)
电源负极→电解池阴极电解池阳极→电源正极
电子
流向
阳极：氧化反应，溶液中的阴离子失电子或电极金属失电子
阴极：还原反应，溶液中的阳离子得电子
负极：氧化反应，金属失电子
正极：还原反应，溶液中的阳离子得电子
电极
反应
阳极：与电源正极相连
阴极：与电源负极相连
负极：较活泼金属
正极：较不活泼金属（或能导电的非金属）
电极
名称
电解池
原电池
装置
三、电解原理的应用：
1、电解饱和NaCl溶液
（氯碱工业）
两极材料：碳棒或其它惰性电极
NaCl == Na+ + Cl
阴极：
阳极：
2Cl 2e ＝ Cl2↑
2H+ + 2e ＝ H2↑
2NaCl + 2H2O == 2NaOH + H2↑+ Cl2↑
总反应：
通电
阳极产物和阴极产物能接触吗？
阳极产物Cl2和阴极产物NaOH如何检验？
阳极：
使湿润的KI淀粉试纸变蓝。
阴极：
滴入酚酞，溶液 。
变红
离子交换膜
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+
Cl2
Cl2
Cl—
H2
H+
OH—
淡盐水
NaOH溶液
精制饱和NaCl溶液
H2O（含少量NaOH）
阳离子交换膜
阳极室
阴极室
电解饱和食盐水的原理示意图
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（1）生产设备名称：离子交换膜电解槽
阴极：碳钢 阳极：钛
阳离子交换膜：只允许阳离子通过(Cl－、OH－离子和气体不能通过)，把电解槽隔成阴极室和阳极室。
（2）离子交换膜的作用：
a、防止氢气和氯气混合而引起爆炸；
b、避免Cl2和NaOH反应生成 ，而影响NaOH的产量。
氯碱工业：离子交换膜法制烧碱
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2、电镀
⑴ 定义：
利用电解原理在某些金属的表面镀上一薄层其它金属或是合金的方法。
⑵ 电镀材料的选择：
阴极——镀件
阳极——镀层金属
电镀液——含有镀层金属离子的溶液
⑶ 装置：
铜
镀件
CuSO4溶液
阳极
阴极
（电镀铜）
阳极：
阴极：
Cu 2e = Cu2+
Cu2+ + 2e = Cu
⑷ 电镀的特点：
电镀液的浓度基本不变。
阳极参加反应的电解，
六、电解原理的应用：
3、铜的电解精炼
粗铜：含杂质（Zn、Fe、Ni、Ag、Au 等）
阳极：
Zn 2e = Zn2+
Fe 2e = Fe2+
Ni 2e = Ni2+
Cu 2e = Cu2+
Zn
Fe
Ni
Cu
Ag
Au
阴极：
阳极泥
粗铜
纯铜
硫酸铜溶液
阳极
阴极
Cu2+ + 2e = Cu
若把阴极纯铜换成铁棒，
电解过程变吗？
不变，但不是精炼铜了，而叫电镀铜。
金属的防护
金属腐蚀的快慢程度：
电解池的阳极＞
原电池的负极＞
化学腐蚀＞
原电池的正极＞
电解池的阴极
海水
C
Fe
+
1. a 、b哪一极为正极？
2. 若要给铁叉镀银，
a极选用什么材料？
选择何种溶液？
【思考】
e
+
六、电解原理的应用：
4、电冶金
冶炼活泼金属 K ~~ Al
2Al2O3 (熔融) == 4Al + 3O2↑
通电
MgCl2 (熔融) == Mg + Cl2↑
2NaCl (熔融) == 2Na + Cl2↑
AlCl3 ？
MgO ？
为什么不电解钠、镁、铝的盐溶液？
通电
通电
冰晶石
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1、用石墨作电极电解CuCl2、NaCl的混合溶液
时，阴极析出的物质是 ；阳极产物是 。
2、两极都用银片作电极电解AgNO3时，阳极的产
物是 ；阴极的产物是 。
【课堂练习1】
Cu
Cl2
Ag+
Ag
【原电池与电解池的结合】
4、如图所示装置，指出A、B池的名称、电极名称、
电极反应式、二池pH值的变化情况。
1．下列描述不正确的是（ ）
A．把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中，铜片表面
出现气泡
B．把铜片插入氯化铁溶液中，在铜片表面出现一层铁
C．把锌粒放入盛有盐酸的试管中，加入几滴氯化铜溶
液，气泡放出速度加快
D．与电源负极相连的是电解槽的阴极
B
【课堂练习2】
2．用石墨作电极，电解 1mol/L 下列物质的溶液，
溶液的pH值保持不变的是（ ）
A．HCl B．NaOH C．Na2SO4 D．NaCl
C
3．下列关于铜电极的叙述，正确的是（ ）
A．铜锌原电池中铜是负极
B．用电解法精炼粗铜时，纯铜作阳极
C．在镀件上电镀铜时可用金属铜作阳极
D．电解稀硫酸制H2、O2时，铜作阳极
C
4．串联电路中的四个电解池分别装有0.1molXXXXXL-1的下列 溶液，用铂电极电解，连接直流电源一段时间后，溶液的pH最小的是（ ）
A．CuCl2 B．NaCl C．AgNO3 D．KNO3
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