2023年高中化學 第四章 第三節(jié) 電解池教學案蘇教版選修4

千里之行，始于足下讓知識帶有溫度。第第2頁/共2頁精品文檔推薦高中化學第四章第三節(jié)電解池教學案蘇教版選修4CuCl2溶液

第三節(jié)電解池

一、電解原理

1、實驗探索

如圖所示：與電源正極相連的電極叫極，

與電源負極相連的電極叫極。

若燒杯中的液體為CuCl2溶液，合上電源開關，

能否看到小燈泡發(fā)光？。

給CuCl2溶液通電時現象：

陰極上，

經檢驗該物質是。

陽極上：，

經檢驗該物質是。

兩支電極上發(fā)生的反應為：

陽極：。反應類型：反應。

陰極：。反應類型：反應。

總反應式：。

過程分析：CuCl2溶液能導電是由于存在，通電后這些自由移動

的離子，在電場作用下作移動，按照互相吸引的原理，帶負電的氯離子向

極移動，在陽極，氯離子失去電子被為氯原子，并兩兩結合成氯分子，從陽極放出，

帶正電的銅離子向極移動，在陰極銅離子獲得電子被成銅原子，籠罩在陰極上。

2、電解：使電流通過溶液而在陰、陽兩極引起的過程。

所用電流普通為直流電還是溝通電較好？！該過程中能轉化為

CH3CH2OH稀H2SO4

稀H2SO4

稀H2SO4

稀H2

SO4能！這是一個物理過程還是一個化學過程？過程！明顯：電解質溶液的導電過

程就是的過程。

3、電解池：將能轉化為能的裝置。

構成電解池的條件：

①②

③④

推斷下列裝置是否屬于電解池：

4、原電池與電解池的比較

在CuCl2的電解池裝置中，電子流淌方向從電源的極沿著導線到達極，從極沿著導線回到電源的極。

在溶液中電子有沒有從陰極直接到達陽極呢？。溶液中的在電場作用下到達陰極，得到從電源負極流出的電子；溶液中的在電場作用下到達陽極，失去了電子流向電源的正極。就是說：在電解質溶液中依賴的定向移動而形成閉合回路的。

對CuCl2溶液而言，溶液中是否惟獨Cu2+和Cl－兩種離子呢？。水電離出少量的H＋和OH－－在電場作用下是否也要做定向移動呢？。通電時，溶液中的兩種離子都要向陰極移動，都要向陽極移動。

5、放電挨次

陰極上：

因為陰極上要電子，不管陰極材料是金屬還是石墨，此時都不能得電子，因此只能是溶液中的得電子。陽離子氧化性越強就越得電子。

因此陰極上氧化性強的離子得電子。

金屬越不活潑，對應陽離子氧化性越，越得電子。

由此按照金屬活動挨次表，分析下列離子得電子能力的強弱：

金屬活動挨次表

Ag+Cu2+H+(酸)Pb2+Fe2+Zn2+H+(水)Al3＋…

嚴格講：離子的放電能力與其濃度也有一定的關系，如酸溶液中：c[H+(酸)]>c[H+(水)]，因而放電能力>。但在中學范圍內普通不考慮上述金屬離子濃度對其放電能力的影響。

、、、、、等活潑金屬陽離子在水溶液中電解時不得電子。小結：質量增強，或有氫氣產生的電極一定是極。

陽極上：

電解池中陽極上要電子，而與溶液中的都可失電子，因此陽極上的電極反應與有關。因為普通的比陰離子更簡單失去電子，因此假如用普通的金屬材料做陽極，電解時陽極上是失去電子。而陽極假如用石墨或金屬鉑（Pt）等難失電子的物質做惰性電極時，則是溶液中失去電子。陰離子還原性越強就越失去電子。按照非金屬性的強弱，分析下列離子失電子能力的強弱：

S2－I－Br－Cl－OH－（水或堿）最高價含氧酸根離子F－。

從CuCl2溶液的電解產物可知：的失電子能力比強。而氟原子的得電子能力很，因而F－失電子能力最。

討論表明：OH－的失電子能力比最高價含氧酸根離子強：

4OH－－4e－＝O2↑＋2H2O

、等陰離子在水溶液中電解時不失電子。

注重：放電挨次這個考點不難，但要精心，極易出錯。要能按照放電挨次推斷陰、陽極產

物，假如是惰性電極則直接考慮溶液中離子的放電挨次。假如陽極是較活潑金屬，那一定要能想起：普通的比陰離子更簡單失去電子，因此假如用普通的金屬材料做陽極，電解時陽極上是失去電子。

練習：一、用惰性電極電解下列電解質溶液，請你分析下列問題（注重得失電子的挨次）1、CuCl2陰極：陽極

總方程式：電解質濃度，pH

電解對象：，要把電解質溶液復原，加。

2、HCl:

陰極：陽極

總方程式：電解質濃度，pH

電解對象：，要把電解質溶液復原，加。

小結：經過總方程式發(fā)覺以上兩個電解池反應的電解對象都是，這一類電解反應稱

為電解電解質型

3、NaCl陰極：陽極

總方程式：電解質濃度，pH

電解對象：，要把電解質溶液復原，加。

小結：經過總方程式發(fā)覺該電解池反應的電解對象是，這一類電解反應稱為放H2生堿型。

4、CuSO4陰極：陽極

總方程式：電解質濃度

總方程式：電解質濃度，pH

電解對象：，要把電解質溶液復原，加。

小結：經過總方程式發(fā)覺該電解池反應的電解對象是，這一類電解反應稱為放O2生酸型。

5、NaOH:

陰極：陽極

總方程式：電解質濃度，pH

6、H2SO4:

陰極：陽極

總方程式：電解質濃度，pH

7、Na2SO4:

陰極：陽極

總方程式：電解質濃度，pH

小結：經過總方程式發(fā)覺以上三個電解池反應的電解對象都是，要把電解質溶液復原，加。這一類電解反應稱為電解水型。

4、電極方程式的書寫

①標出電極名稱—陰極或陽極

②寫出電極方程式：

陽極：；反應類型：反應。

陰極：；反應類型：反應。

陰、陽兩極中得、失電子的總數要，每一極上都要滿足和守恒，總方程式可按照陰、陽兩極的物質變化寫出。

二、用銅電極電解下列電解質溶液，請你分析下列問題（注重得失電子的挨次）

1、H2SO4:

陰極：

陽極

總方程式：

2、ZnSO4:

陰極：

陽極

總方程式：

3、CuSO4陰極：

陽極

總方程式：

發(fā)散：

1、在電解水試驗中，常加入一定量的NaOH溶液和H2SO4溶液，對電解水的現象和結果有無影響？。為何加入一定量的NaOH溶液和H2SO4液？。能否改為加入HCl溶液？。能否把陰極上的石墨改為Fe？。能否把陽極上的石墨改為Fe？。

2、能否設計一個裝置，使反應：Cu＋H2SO4＝CuSO4＋H2↑能夠舉行？

二、電解原理的應用：

1、氯堿工業(yè)：電解制、和。

電極反應方程式：

陽極：

陰極：

總方程式

該電解池中陽極用電極（金屬、惰性）

2、電鍍：

電鍍時，通常把作陰極，把作陽極，

用含有作電鍍液。

3、銅的精煉

電解時，通常把作陰極，把作陽極，

用含有作電鍍液。

粗銅中的多數雜質沉積在電解槽底部，形成

4、電冶金

對于、、、這樣活潑的金屬，工業(yè)上用電解法冶煉。

工業(yè)上用電解的辦法制取金屬鈉，方程式

工業(yè)上用電解的辦法制取金屬鎂，方程式

工業(yè)上用電解的辦法制取金屬鋁，方程式

練習：電解原理在化學工業(yè)中有廣泛應用。右圖表示一個電解池，裝有電解液a；X、Y是兩塊電極板，通過導線與直流電源相連。請回答以下問題：

（1）若X、Y都是惰性電極，a是飽和NaCl溶液，試驗開頭時，同時在兩邊各滴入幾滴酚酞試液，則

①電解池中X極上的電極反應式為。在X