第二節(jié)電解池

第四章第一課時(shí)電解原理ZnCuCuCl2溶液(1)兩個(gè)活性不同的電極(2)電解質(zhì)溶液(一般與活潑性強(qiáng)的電極能發(fā)生氧化還原反應(yīng))(3)形成閉合回路(4)自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)1、構(gòu)成原電池的條件是什么?負(fù)極：正極：電池總反應(yīng)：Zn–2e-=Zn2+Cu2+

＋2e-=CuZn+Cu2+=Zn2++Cu2、原電池的電極反應(yīng)式?3、原電池中的能量轉(zhuǎn)化方式是什么？化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能知識(shí)回顧如果把兩根石墨棒作電極插入CuCl2溶液中，外接直流電源時(shí)，電能能能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能嗎？CCCuCl2溶液實(shí)驗(yàn)分析：通電前：分析電解質(zhì)溶液中的離子情況

陽(yáng)離子：H+、Cu2+

陰離子：OH-、Cl-做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)通電后：（必須直流電）（1）確定電極名稱：

陽(yáng)極（接電源正極）

陰極（接電源負(fù)極）與電極材料無(wú)關(guān)

Ⅰ通電前實(shí)踐探究思考1：在通電時(shí)這些微粒各向什么區(qū)移動(dòng)？Cu2+、H+向陰極區(qū)移動(dòng)；Cl-、OH-向陽(yáng)極區(qū)移動(dòng)Cl-→Cl2↑OH-→O2↑陰極區(qū)：Cu2+→CuH+→H2↑陽(yáng)極區(qū)：思考2：猜想在通電時(shí)在陽(yáng)極和陰極各會(huì)發(fā)生什么樣的電極反應(yīng)？產(chǎn)物可能是哪些？－＋陰極陽(yáng)極Ⅱ通電后有氣泡，濕潤(rùn)KI-淀粉試紙變藍(lán)，氣體有刺激性氣味碳棒上有一層紅色的物質(zhì)析出

陰極：

陽(yáng)極：陽(yáng)離子陰極陰離子陽(yáng)極閉合回路特點(diǎn)e-溶液中離子定向移動(dòng)負(fù)極陰極陽(yáng)極正極e-2Cl--2e-=Cl2↑Cu2++2e-=2Cu

CuCl2Cu+Cl2↑電解溶液中氫離子和氫氧根離子定向移動(dòng)嗎？為什么它們沒(méi)有放電？+-石墨石墨CuCl2溶液Cu2+Cu2+Cl-e-e-e-e-電極名稱_______反應(yīng)類(lèi)型_______電極反應(yīng)_______實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象_______電極名稱_______反應(yīng)類(lèi)型_______電極反應(yīng)_______實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象_______陰極陽(yáng)極氧化還原氯化銅溶液CCCu2+＋2e－=Cu紅色固體2Cl－－2e－

=Cl2↑黃綠氣體你記住了嗎？1、電解使電流通過(guò)電解質(zhì)溶液而在陰、陽(yáng)兩極引起氧化還原反應(yīng)的過(guò)程。2、電解池（電解槽）把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置注意：①電流應(yīng)是直流電

②熔融態(tài)的電解質(zhì)也能被電解3、電解池構(gòu)成條件(1)外加直流電源(2)電極(3)電解質(zhì)溶液或熔融電解質(zhì)陽(yáng)極：接電源正極陰極：接電源負(fù)極惰性電極：C、Pt、Au等活性電極：Fe、Cu、Ag等電極材料名稱(4)形成閉合回路(1)電解池的兩個(gè)電極必須是兩個(gè)活動(dòng)性不同的電極(

)(2)在電解池中與直流電源負(fù)極相連的電極是陰極(

)(3)在電解池中，電子從陽(yáng)極流入電源正極(

)(4)電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電實(shí)驗(yàn)發(fā)生化學(xué)變化(

)(5)電解池的陽(yáng)極發(fā)生還原反應(yīng)(

)×√√√正誤判斷×特別提醒金屬導(dǎo)電是物理變化；電解質(zhì)溶液導(dǎo)電是化學(xué)變化，就是電解的過(guò)程。如圖所示是電解稀鹽酸的裝置，其中c、d為石墨電極。試回答下列問(wèn)題：(1)a電極為_(kāi)_____，b電極為_(kāi)_____。(2)c電極為_(kāi)____，電極反應(yīng)式為_(kāi)______________________，發(fā)生了_____反應(yīng)。d電極為_(kāi)_____，深度思考電極反應(yīng)式為_(kāi)_________________，發(fā)生了_____反應(yīng)。(3)電解過(guò)程中，氫離子向____(填“陰”或“陽(yáng)”，下同)極移動(dòng)，氯離子向____極移動(dòng)。電解總方程式為：_______________________。正極負(fù)極陽(yáng)極2Cl－－2e－===Cl2↑氧化陰極2H＋＋2e－===H2↑還原陰陽(yáng)如下圖所示裝置中屬于電解池的是________(填序號(hào))。應(yīng)用體驗(yàn)③⑥陰極放電順序（陽(yáng)離子得電子能力）Al3+~

K+水溶液中不放電，熔融狀態(tài)放電Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+（濃度大）>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+（濃度小）>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+上述順序基本上與金屬活動(dòng)順序一致，即越活潑的金屬，其陽(yáng)離子越難結(jié)合電子，但Fe3+氧化性較強(qiáng)，排在Cu2+之前。4.放電順序（即失或得電子的順序）S2－＞SO32－＞I－＞Br－＞Cl－＞OH－＞(含氧酸根)＞F－

①用活性電極：金屬失電子②用惰性電極：陰離子放電順序：陽(yáng)極：看電極材料是否參與反應(yīng)：惰性電極（只傳遞電子本身不失電子）:鉑Pt、金Au、石墨C、活性電極：除鉑、金外的金屬,如Cu、Ag、Fe等含氧酸根、F-在水溶液中不放電陽(yáng)極陰極氧氣氫氣Na2SO4溶液實(shí)例電極反應(yīng)濃度pH復(fù)原Na2SO4

陽(yáng)極:4OH--4e-=2H2O+O2↑陰極:4H++4e-=2H2↑變大不變加H2O2H2O2H2↑

+O2↑電解1、電解水型：含氧酸、強(qiáng)堿、活潑金屬的含氧酸鹽(如H2SO4、NaOH、Na2SO4等)的電解。電解規(guī)律(用惰性電極電解時(shí))無(wú)氧酸、不活潑金屬的無(wú)氧酸鹽(如HCl、CuCl2等)溶液的電解陰極：2H++2e－=H2↑

陽(yáng)極：2Cl－－2e－=Cl2↑

總反應(yīng)：2HCl====Cl2↑+H2↑通電2、電解電解質(zhì)型：實(shí)質(zhì)：電解質(zhì)本身被電解增大通入HCl溶液pH變化：

溶液復(fù)原方法：

電解鹽酸：電解規(guī)律(用惰性電極電解時(shí))實(shí)例電極反應(yīng)濃度pH值復(fù)原CuSO4陽(yáng)極陰極氧氣銅陽(yáng)極:4OH--4e-=2H2O+O2↑陰極：Cu2++2e-=Cu減小減小

加CuOCuSO4溶液2CuSO4+

2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4電解2、放氧生酸型：不活潑金屬的含氧酸鹽(如CuSO4、AgNO3等)溶液的電解。電解質(zhì)H2SO4NaOHNa2SO4陽(yáng)極反應(yīng)式2H2O－4e－===O2↑＋4H＋__________________________2H2O－4e－===O2↑＋4H＋陰極反應(yīng)式____________________2H2O＋4e－===2H2↑＋4OH－pH變化_______________復(fù)原加入物質(zhì)加入_____2.電解后溶液的復(fù)原規(guī)律用惰性電極電解下列酸、堿、鹽溶液，請(qǐng)?zhí)顚?xiě)下表：(1)電解H2O型4OH－－4e－===O2↑＋2H2O4H＋＋4e－===2H2↑減小增大不變H2O電解質(zhì)HClCuCl2陽(yáng)極反應(yīng)式__________________陰極反應(yīng)式___________________________________pH變化_____

復(fù)原加入物質(zhì)加入_____加入______(2)電解電解質(zhì)型2Cl－－2e－===Cl2↑2H＋＋2e－===H2↑Cu2＋＋2e－===Cu增大HClCuCl2電解質(zhì)NaCl（放氫生堿型）CuSO4（放氧生酸型）陽(yáng)極反應(yīng)式_________________________________________陰極反應(yīng)式__________________________________________pH變化__________復(fù)原加入物質(zhì)加入____加入_____________(3)電解質(zhì)和水都發(fā)生電解型2Cl－－2e－===Cl2↑2H2O－4e－===O2↑＋4H＋2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－2Cu2＋＋4e－===2Cu增大減小HClCuO或CuCO3

陽(yáng)極：S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根>F-

ⅠⅡⅢⅣⅠ與Ⅲ區(qū)：電解本身型如CuCl2

、HClⅠ與Ⅳ區(qū)：放氫生堿型如NaClⅡ與Ⅲ區(qū)：放氧生酸型如CuSO4、AgNO3Ⅱ與Ⅳ區(qū)：電解水型如Na2SO4、H2SO4

、NaOH陰極：Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+>Zn2+>（H+）>Al3+>Mg2+>Na+（2）電極反應(yīng)式要注意溶液的酸堿性對(duì)書(shū)寫(xiě)的影響；要注意兩邊的電荷要守恒（電子看作負(fù)電荷）（3）標(biāo)明條件：通電或電解。若電解的H+或OH-來(lái)自于H2O，在方程式中要以H2O形式存在，不能書(shū)寫(xiě)H+或OH-作為反應(yīng)物（4）電解反應(yīng)是一個(gè)氧化還原反應(yīng)，是被外界強(qiáng)迫發(fā)生的反應(yīng)，所以：弱氧化劑+弱還原劑=強(qiáng)氧化劑+強(qiáng)還原劑的反應(yīng)形式也很常見(jiàn)（1）首先看陽(yáng)極材料，若陽(yáng)極是活性電極陽(yáng)極本身失去電子被氧化，若陽(yáng)極是惰性電極，陰離子在陽(yáng)極放電。6.電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)（包括水的電離，并分成陽(yáng)離子組和陰離子組）②明確溶液中存在哪些離子③判斷陰陽(yáng)離子的放電順序④根據(jù)陽(yáng)極氧化，陰極還原完成電極反應(yīng)式書(shū)寫(xiě)電極反應(yīng)式及總方程式的方法小結(jié)①判斷電極材料（注意得失電子守恒）⑤由陰陽(yáng)兩電極反應(yīng)式，合并得總反應(yīng)式（弱電解質(zhì)的須保持分子形式）(1)用石墨作電極電解氯化鈉和硫酸銅的混合液，最初一段時(shí)間陰極和陽(yáng)極生成的物質(zhì)分別是銅和氯氣(

)(2)用石墨作電極電解熔融氯化鈉的陰極反應(yīng)式為Na＋＋e－===Na(

)(3)用石墨作陰極、銅作陽(yáng)極電解硫酸銅溶液的陽(yáng)極反應(yīng)式為2H2O－4e－===O2↑＋4H＋(

)(4)用石墨作電極電解硝酸銀溶液的離子方程式為4Ag＋＋2H2O4Ag＋4H＋＋O2↑(

)(5)銅作陽(yáng)極電解鹽酸的化學(xué)方程式為Cu＋2HClCuCl2＋H2↑(

)√√×√正誤判斷√如圖所示的電解池中，a、b、c、d都是石墨電極，通電一段時(shí)間后，a、b、c、d各電極反應(yīng)式分別是：a：________________，b：___________________，c：__________________，d：_________________________，并計(jì)算各電極生成的氣體或固體的物質(zhì)的量之比是____________。深度思考Cu2＋＋2e－===Cu2Cl－－2e－===Cl2↑4Ag＋＋4e－===4Ag2H2O－4e－===O2↑＋4H＋2∶2∶4∶11.為探究電解的放電規(guī)律，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：應(yīng)用體驗(yàn)序號(hào)陽(yáng)極材料陰極材料電解質(zhì)陽(yáng)極產(chǎn)物陰極產(chǎn)物①石墨石墨0.1mol·L－1CuCl2溶液Cl2Cu②石墨石墨0.1mol·L－1NaCl溶液Cl2H2③石墨石墨0.2mol·L－1CuSO4溶液O2Cu④銅石墨0.2mol·L－1CuSO4溶液Cu2＋Cu⑤石墨石墨熔融NaClCl2Na下列說(shuō)法不正確的是A.對(duì)比①②可知，陰極放電順序：Cu2＋>H＋>Na＋B.對(duì)比①③可知，陽(yáng)極放電順序：Cl－>OH－>C.對(duì)比③④可知，陽(yáng)極是銅時(shí)，會(huì)先于溶液中的離子放電D.對(duì)比①⑤可知，電解得到金屬只能用熔融態(tài)，不能用水溶液√2.用石墨作電極電解0.1mol·L－1