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第三节电解池
第1课时 电解原理
【今日目标】
1.通过实验探究电能转化为化学能的过程。
2.理解电解池的工作原理。
3.正确书写电解池中电极反应和电池反应方程式。
【】学习过程
一、电解CuCl2溶液
1.装置装置:
2.实验现象和结论
实验现象 结论
电流表指针发生偏转 说明电解质溶液在导电,形成闭合回路
与负极相连的石墨棒上逐渐覆盖了一层红色固体 析出金属铜
与正极相连的碳棒一侧有刺激性气味的气体产生,湿润的KI淀粉试纸变蓝 产生了氯气
3.实验原理分析
(1)通电前,Cu2+、H+、Cl-以及OH-在溶液中作自由运动通电时,在电场的作用下,这些自由运动的离子改作定向运动即Cl-、OH-等阴离子趋向阳极,Cu2+、H+等阳离子趋向阴极。
(2)两个电极上的反应和总反应:
阳极(与电源正极相连):2Cl--2e-===Cl2↑。
阴极(与电源负极相连):Cu2++2e-===Cu。
总反应:CuCl2 Cu+Cl2↑。
(3)结论:电解质溶液的导电过程,就是电解质溶液的电解过程。
【思考】
1. 溶液中含有Cu2+、H+为什么是Cu2+去阴极得电子,而不是H+呢?
【提示】 阴极上的物质,发生还原反应,本身是氧化剂应具有氧化性,而氧化性Cu2+>H+,故Cu2+先得电子。
二、电解原理
1.电解
使电流通过电解质溶液在两个电极上引起氧化还原反应的过程。
2.电解池
(1)定义:将电能转化为化学能的装置。
(2)构成:
有外加电源
电解质溶液或熔融电解质
形成闭合回路
(3)电极:
阴极:与电源负极相连,发生还原反应
阳极:与电源正极相连,发生氧化反应形成闭合回路
【思考】
(1) 电解CuCl2溶液产生Cl2的两电极能用铁吗?
【提示】:阴极可以用,但阳极不能用,否则阳极发生反应为Fe-2e-===Fe2+,而不放出Cl2。
(2) 电解质溶液导电时,一定会有化学反应发生吗?
【提示】:一定。
三、电解池电极及电极产物判断
【思考】
① 电解池中,阴、阳两极的材料与电解产物有关系吗?
【提示】 阳极产物与材料有关,阴极无关。
② 电解CuSO4与NaCl的混合液,首先在阴、阳两极产生什么物质(用惰性电极)?
【提示】 阳极―→Cl2 阴极——Cu。
【总结】
1.电解池的电极和电极反应
2.电解时电极产物的判断
(1)阳极产物的判断
①活性金属电极
金属电极失电子,被溶解,生成对应金属阳离子。
②惰性电极(Pt、Au、C)
(一般情况下为)阴离子失电子,生成对应非金属单质。
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