1、第 3 节 电解池第 1 课时 电解原理一学习目标：1了解电解、电解池的概念；2理解电解的原理；3能够正确书写电解的电极反应。二学习重点：1能够通过实验探究加深理解电解池的工作原理；2学会比较离子的放电顺序，并正确书写电极反应；3通过原电池与电解池的比较，加深理解它们的工作原理三学习难点：学会比较离子的放电顺序，并正确书写电极反应。四预习导学1电解原理(1)电解的概念在 作用下，在两个电极上分别发生 和 的过程叫电解。(2)电解池的概念借助于电流引起 的装置，也就是把 转化为 的装置叫电解池，也可叫电解槽。(3)电解池的构成条件 。两个固体电极，与电源正极相连的叫 ，与电源负极相连的叫 。 。
2、(4)电极反应电极上进行的 叫做电极反应。阳极发生 反应，阴极发生 反应。(5)电解质溶液导电的实质电解质溶液导电的过程，就是 的过程，就是在阴阳两极发生氧化还原反应的过程。2电解 CuCl2 溶液(1)通电前，CuCl 2 溶液中存在的阳离子有 ，阴离子有 ，这些离子来自于 和 的电离。(2)通电后，阳离子移向 ，阴离子移向 。在阳极放电的离子是 ，在阴极放电的离子是 ，分别发生 反应和 反应，生成 和 。电极反应为：阳极： 阴极： 电解 CuCl2 溶液的总方程式为： 。(3)电解 CuCl2 溶液观察到的现象是 。五问题引领，知识探究问题 1电解原理的初步探究(1)探究实验一：将两根石墨
3、棒按如图连接，插入盛有 CuCl2 溶液的 U 形管中，将观察到的现象和所得结论填入下表：实验现象 结论 (2)探究实验二：如图所示，将两根石墨棒分别跟直流电源的正极和负极连接，浸入盛有 CuCl2 溶液的烧杯中，再接通 12 V 直流电，约 35 min 后切断电源，将观察的现象记录在下表中：实验现象 产物验证 产物确定阴极 阳极 有 色气泡逸出 使淀粉碘化钾试纸变 问题 2CuCl 2 溶液中含有哪些粒子 ?在通电时这些粒子各向什么区域移动 ?发生了什么变化?你得到了什么结论?问题 3原电池与电解池的比较讨论比较原电池与电解池的异同，完成下表横线上的空白内容。装置类别原电池 电解池举例 锌
4、铜原电池 电解氯化铜溶液形成条件1. (用导线连接)；2. (电极插入其中并与电极自发反应)；3.形成 回路1.两电极接 ；2.两电极插入 溶液中；3.形成 回路电极名称负极： ；正极： (或能导电的非金属)；由电极 决定阳极：与电源 极相连的极；阴极：与电源 极相连的极；由外加 决定电极反应负极： 反应，金属 电子正极： 反应，溶液中的 离子得电子阳极： 反应，溶液中的 失电子或电极金属失电子；阴极： 反应，溶液中的 得电子电子流向导线 电源 阴极；阳极 电源 能量转变装置类别原电池 电解池能否自发进行反应 自发进行 实质使氧化还原反应中的电子通过导线定向转移形成电流使电流通过电解质溶液而阴
5、阳两极引起氧化还原反应的过程【练习 1】判断下列装置哪一个是电解池?问题 4电解质溶液电解规律讨论：(1)根据非金属性的强弱，分析下列离子失电子能力的强弱：S 2- I- Br- Cl-OH-(水或碱) 最高价含氧酸根离子 F-。(2)根据金属活动顺序，分析下列离子得电子能力的强弱：金属活动顺序： 。Ag+ Cu2+ H+(酸) Pb2+ Fe2+ Zn2+ H+(水) Al3+【练习 2】用惰性电极电解下列电解质溶液，请你分析下列问题(注意得失电子的顺序) 。(1)CuCl2 溶液。阴极： ；阳极： ；总方程式： 。 (2)盐酸溶液。阴极： ；阳极： ；总方程式： 。 (3)CuSO4 溶液
6、。阴极： ；阳极： ；总方程式： 。 六目标检测1下列关于电解池工作原理的说法中，错误的是( )A电解池是一种将电能转变成化学能的装置B电解池中发生的反应是非自发的氧化还原反应C电解池工作时，阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应D与原电池不同，电解池放电时，电极本身不会参加电极反应2用惰性电极电解 AgNO3 溶液一段时间后，下列有关说法中正确的是( )A电解过程中阴极质量不断减少B电解过程中溶液的 pH 不断升高C向溶液中加入适量的 Ag2O 固体可使溶液恢复电解前的状况D电解后两极产生的气体体积比为 213如下图所示，在一 U 形管中装入含有紫色石蕊的 Na2SO4 溶液，通直流电，一段时间
7、后U 形管内会形成一个倒立的三角 “彩虹”，从左到右的颜色顺序是( )A蓝、紫、红 B红、蓝、紫C红、紫、蓝 D紫、红、蓝4如图所示，下列叙述中正确的是( )AY 为阴极，发生还原反应BX 为正极，发生氧化反应CY 与滤纸接触处有氧气生成DX 与滤纸接触处变红5若阳极是石墨电极，阴极是铁电极，写出电解下列电解质溶液的两电极反应式和电解方程式。(1)Na2SO4 溶液阳极： ，阴极： ，电解方程式： ； (2)MgCl2 溶液阳极： ，阴极： ，电解方程式： ； (3)CuSO4 溶液阳极： ，阴极： ，电解方程式： ； (4)CuCl2 溶液阳极： ，阴极： ，电解方程式： 。 6如下图所示，
8、当线路接通时，发现 M(用石蕊溶液浸润过的滤纸)a 端显蓝色，b 端显红色，且知甲中电极材料是锌、银，乙中电极材料是铂、铜，且乙中两极不发生变化。回答：(1)甲、乙分别是什么装置?(2)写出 A、B、 C、D 电极名称以及电极材料。参考答案四预习导学1(1)电流 氧化反应 还原反应(2)氧化还原反应 电能 化学能(3) 外加直流电源阳极 阴极两极插入电解质溶液或熔融电解质中(4) 氧化反应或还原反应 氧化 还原(5)电解质被电解2(1) Cu 2+、H + OH-、Cl - CuCl2 H2O (2)阴极 阳极 Cl- Cu2+ 氧化 还原 Cu Cl22Cl-2e- Cl2 Cu2+2e-
9、Cu CuCl2 Cu+Cl2。(3)溶液的蓝色逐渐变浅，直至消失，在阳极上有气泡生成，在阴极有红色物质生成五问题引领，知识探究问题 1 (1) 无现象 没有发生且不能自发发生原电池反应(2) 有红色固体析出 铜 黄绿 蓝 氯气问题 2答案：通电前：CuCl 2 Cu2+2Cl-，H 2O H+OH-，Cu 2+、Cl -、H +、OH -为自由移动的离子；通电后：Cu 2+、 H+移向阴极，Cl -、OH -移向阳极。电极反应：阳极：2Cl -2e- Cl2(氧化反应)阴极：Cu 2+2e- Cu(还原反应)结论：CuCl 2 Cu+Cl2问题 3 装置类别原电池 电解池形成条件1.活泼性不
10、同的两电极2.电解质溶液1.直流电源2.电解质3.闭合 3.闭合电极名称较活泼金属 较不活泼金属本身正负 电源电极反应氧化 失 还原 阳氧化 阴离子 还原 阳离子电子流向负极 正极 负极 正极能量转变化学能转换为电能 电能转换为化学能能否自发进行能够 【练习 1】解析：CH 3CH2OH 为非电解质，玻璃棒不能导电，是原电池，没有形成闭合回路。答案：问题 4 (1) (2) K、Ca 、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb(H)、Cu、Hg、Ag 、Pt 、Au 【练习 2】答案：(1)Cu 2+2e- Cu 2Cl -2e- Cl2 CuCl2 Cu+Cl2(2)2H+2e- H2 2C
11、l -2e- Cl2 2HCl H2+Cl2(3)Cu2+2e- Cu 4OH -4e- O2+2H2O 2CuSO4+2H2O 2Cu+2H2SO4+O2六目标检测1答案：D2解析：用惰性电极电解 AgNO3 溶液，其阴极、阳极电极反应分别为：4Ag +4e-4Ag，4OH -4e- 2H2O+O2，其总的电池反应为：4AgNO3+2H2O 4Ag+4HNO3+O2，故 C 项正确。答案：C3解析：用惰性电极电解 Na2SO4 溶液，实际上就是电解水，其两极反应为：阴极：4H +4e- 2H2阳极：4OH -4e- 2H2O+O2故阴极区域富集 OH-，溶液呈碱性，使石蕊溶液变蓝；阳极区域富
12、集 H+，溶液中 c(H+)增大，使石蕊溶液变红。答案：C4解析：图中左边装置是以 Zn、Cu 为电极的原电池装置，该电池中，Zn 极为负极，Cu极为正极。而右边为电解池，根据连接情况可以推知，X 与 Cu 极相连为阳极，发生氧化反应；Y 与 Zn 极相连为阴极，发生还原反应。两极的电极反应为 X：4OH -4e-2H2O+O2；Y：4H +4e- 2H2，从而可得出答案应为 A。答案：A5答案：(1)4OH -4e- 2H2O+O2 4H +4e- 2H2 2H 2O 2H2+O2(2)2Cl-2e- Cl2 2H +2e- H2 MgCl 2+2H2O Mg(OH)2+H2+Cl2(3)4OH-4e- 2H2O+O2 2Cu 2+4e- 2Cu 2CuSO 4+2H2O 2Cu+O2+2H2SO4(4)2Cl-2e- Cl2 Cu 2+2e- Cu CuCl 2 Cu+Cl26解析：甲中可发生自发的氧化还原反应，乙不能。因此甲为原电池，乙为电解池。a 端显蓝色，说明 H+反应剩余 OH-，则 a 为电解池阴极。则 A 为原电池负极，B 为正极，C 为阳极，D 为阴极。乙中两极不发生变化，则阳极为铂，阴极为 Cu。答案：(1)甲：原电池 乙：电解池(2)A：负极、Zn；B：正极、Ag ；C ：阳极、Pt；D：阴极、Cu
