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人教版高中化学选修4 4.3 电解池（第三课时）.doc 218.50 KB
第四章 第三节 电 解 池
编制人：林彩霞 审核人： 林彩霞 领导签字：
【学习目标】：1．理解电解原理，初步掌握一般电解反应产物的判断方法 2. 掌握电解质溶液中离子的放电顺序及电解质溶液的电解规律（惰性电极）
【重点和难点】电解原理及应用
第三节 电解池 第二课时
二．电解电极反应的分析
自 主 学 习
1. 放电顺序
阴极：
由于阴极上要 电子，不管阴极材料是金属还是石墨，此时都不能得电子，因此只能是溶液中的 得电子。阳离子氧化性越强就越 得电子。
金属越不活泼，对应阳离子氧化性越 ，越 得电子。
由此根据金属活动顺序表，分析下列离子得电子能力的强弱：
（1）金属活动顺序表
（2）（用“〉”表示）Ag+ Hg2+ (Fe3+ )Cu2+ H+(酸)
Pb2+ Fe2+ Zn2+ Al3＋…
（3） 、 、 、 、 等活泼金属阳离子在水溶液中电解时不得电子。
【小结】 质量增加，或有氢气产生的电极一定是 极。
阳极：
① 活性材料（除Pt\Au\石墨外的金属）作电极时：金属在阳极优先 电子被 成 离子进入溶液，
②用惰性电极(Pt、Au、石墨等)时：溶液中阴离子的放电顺序（由易到难）（用“〉”表示）：S2－ I－ Br－ Cl－ OH－（水或碱） 最高价含氧酸根离子 F－
【小结】当阳极为活泼金属时，金属电极优先放电。
2. 电解质溶液电解规律:
实 例 电极反应 PH
变化 使电解质溶液复原的物质
电解溶剂型 含氧酸 H2SO4 阴极：
阳极：
总反应：
强碱 NaOH
活泼金属的含氧酸盐 Na2SO4
电解溶质型 无氧酸 HCl 阴极：
阳极：
总反应：
不活泼金属的无氧酸盐 CuCl2 阴极：
阳极：
总反应：
溶剂和溶质均被电解型 活泼金属的无氧酸盐 NaCl 阴极：
阳极：
总反应：
不活泼金属的含氧酸盐 CuSO4 阴极：
阳极：
总反应：
【小结】 用惰性电极电解时，若使电解后的溶液恢复原状态，应遵循“缺什么加什么，缺多少加多少”的原则，一般加入阴极产物与阳极产物的化合物。
3.电极方程式的书写（以电解ZnSO4为例）
①标出电极名称—阴极或阳极；分析、比较出阴阳极分别放电的离子：
②写出电极方程式：
阳极： ；反应类型： 反应。
阴极： ；反应类型： 反应。
阴、阳两极中得、失电子的总数要 ，每一极上都要满足 和 守恒，
③两极半反应相加得总方程式；
【练习】用石墨电极电解下列电解质溶液，写出其电极反应式（注意得失电子的顺序）
(1) AgNO3
阴极： 阳极
总方程式：
(2) KCl
阴极： 阳极
总方程式：
合 作 探 究
1. 电解水时常常需加入氢氧化钠或稀硫酸，为什么？可以加食盐吗？
2. 从NO－3、SO2－4、H＋、Cu2＋、Ba2＋、Ag＋、Cl－等离子中选出适当的离子组成电解质，
采用惰性电极对其溶液进行电解。
(1) 两极分别放出H2和O2时，电解质的化学式可能是
________________________________________________________________________
(2)若阴极析出金属，阳极放出O2，电解质的化学式可能是
________________________________________________________________________
(3)两极分别放出气体，且体积比为1∶1，电解质的化学式可能是
_______________________________________________________________________
巩 固 练 习
1．电解CuCl2和NaCl的混合溶液，阴极和阳极上分别析出的物质是
A． H2 和Cl2 B．Cu和Cl2 C．H2和O2 D．Cu和O2
2.(双选题)用铂电极电解下列溶液时，阴极和阳极上的主要产物分别是H2和O2的是
A．稀NaOH溶液 B．HCl溶液
C．酸性MgSO4溶液 D．酸性AgNO3溶液
3．用惰性电极实现电解，下列说法正确的是
A．电解稀硫酸时，实质上电解的是水，故溶液的pH不变
B．电解稀NaOH溶液，要消耗OH－，故溶液的pH减小
C．电解Na2SO4溶液，在阴极和阳极上析出的产物的物质的量之比为1∶2
D．电解CuCl2溶液，在阴极和阳极上析出的产物的物质的量之比为1∶1
4．用惰性电极电解M(NO3)x的水溶液，当阴极上增重a g时，在阳极上同时产生b L氧气(标准状况)，从而可知M的原子量(相对原子质量)为
A. 22.4axb B. 11.2axb
C. 5.6axb D. 2.5axb
5. 按如图所示装置进行实验，并回答问题：
1) 判断装置的名称：A池为________ ，
第四章 第三节 电 解 池
编制人：林彩霞 审核人： 林彩霞 领导签字：
【学习目标】：1．了解氯碱工业，电镀，冶金的原理 2．掌握电解电极方程式的书写。
【重点和难点】电解原理及应用
第三节 电解池 第三课时
三、电解原理的应用：
自 主 学 习
1、氯碱工业：电解 制 、 和 。
食盐溶液中，含有的离子包括
离子放电顺序有：阳离子： 阴离子：
现象：阳极：
阴极：
电极反应方程式：
阳极：
阴极：
总方程式
该电解池中阳极可用 作电极（金属、惰性）
2. 电镀：
电镀是应用 的方法。
电镀的主要目的是
电镀的原理：电镀时，通常把 作阴极，把 作阳极，用含有 作电镀液。在 作用下，镀件表面就覆盖上一层均匀光洁而致密的镀层。
电解精炼铜：
电解时，通常把 作阴极， 中通常含有Zn、Fe、Ni、Ag、Au等金属，用作阳极，用 作电镀液。
电极反应：阳极： 阴极：
粗铜中的多数杂质沉积在电解槽底部，形成
3. 电冶金
（1）金属冶炼就是使矿石中的 。
电解是最强有力的 手段。
（2）对于 、 、 、 这样活泼的金属，工业上用电解法冶炼。
工业上用电解 的方法制取金属钠，方程式
工业上用电解 的方法制取金属镁，方程式
工业上用电解 的方法制取金属铝，方程式
合 作 探 究
1. 现代氯碱工业中使用的离子交换膜法电解制碱的主要生产流程示意图如下：
依据图完成下列填空：
(1) 与电源正极相连的电极上所发生反应的电极方程式
为____________________________；
与电源负极相连的电极附近，溶液的pH________(填“不变”、“升高”或“降低”)。
(2)工业食盐中含有Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋等杂质，精制过程中发生反应的离子方程式为
___________________ 、 __________________ 、
_______________________ 。
(3)如果粗盐中SO42-的含量较高，必须添加钡试剂除去SO42-，该钡试剂可以是________。
A．Ba(OH)2 B．Ba(NO3)2 C．BaCl2
(4)为有效除去Ca2＋、Mg2＋、SO42-，加入试剂的合理顺序为________。
A．先加NaOH，后加Na2CO3，再加钡试剂
B．先加NaOH，后加钡试剂，再加Na2CO3
第四章 第三节 电 解 池
编制人：林彩霞 审核人： 林彩霞 领导签字：
【学习目标】：1．理解电解原理，初步掌握一般电解反应产物的判断方法 2. 掌握电解质溶液中离子的放电顺序及电解质溶液的电解规律（惰性电极） 3．了解氯碱工业，电镀，冶金的原理 4．掌握电解电极方程式的书写。
【重点和难点】电解原理及应用
第一课时
自 主 学 习
一． 电解原理
1.实验探究：教材P79页“实验4-2”
【问题1】通电前，CuCl2溶液中存在
阳离子： 阴离子：
【问题2】如图所示：与电源正极相连的电极叫 极，
与电源负极相连的电极叫 极。
通电后，溶液中的离子如何运动？
阳离子向 极移动，阴离子向 极移动
【问题3】预测一下将发生怎样的电极反应？
在阴极上发生电极反应（或者说放电）的离子是
在阳极上放电的离子是
给CuCl2溶液通电时现象：
阴极上： ，经检验该物质是 。
阳极上： ，经检验该物质是 。
电极反应式：
阳极： 反应类型： 反应。
阴极： 反应类型： 反应。
总反应式：
过程分析：CuCl2溶液能导电是因为存在 ，通电后这些自由移动的离子，在电场作用下作 移动，带负电的氯离子向 极移动，在阳极，氯离子失去电子被 为氯原子，并两两结合成氯分子，从阳极放出，带正电的铜离子向 极移动，在阴极铜离子获得电子被 成铜原子，覆盖在阴极上。
2. 电解：使电流通过 溶液而在阴、阳两极引起 的过程。
该过程中 能转化为 能。 这是一个 过程（物理？化学？）
显然：电解质溶液的导电过程就是 的过程。
3. 电解池：将 能转化为 能的装置。
4．原电池与电解池的比较
装置类别 原电池 电解池
原理（能量转化）
离子迁移方向
发生氧化反应的电极
发生还原反应的电极
相同点
(从原理分析
合 作 探 究
1.构成电解池的条件有哪些？
2.在电解池工作时，电子的流向是怎样的？电流的流向又是怎样的？
3.电离和电解有什么区别和联系？
4. 在电解氯化铜溶液的装置中，若把电解质换成氯化钠，其结果又如何呢？写出电解
的化学方程式。
巩 固 练 习
1. 下列说法正确的是
①电解是把电能转变成化学能 ②电解是化学能转变成电能 ③电解质溶液导电是化学变化，金属导电是物理变化 ④不能自发进行的氧化还原反应，通过电解的原理可以实现 ⑤任何溶液被电解时，必然导致氧化还原反应的发生
A．①②③④ B．②③⑤ C．③④ D．①③④⑤
2．如图所示的装置能够组成电解池的是
3. 电解某盐溶液时在阴阳两极上一定相等的是
A．析出金属的物质的量 B．析出金属的质量
C．通过的电子数目 D．放出气体的体积
4.某同学为了使反应2HCl＋2Ag = 2AgCl＋H2↑能进行，设
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