1、专题1 化学反应与能量变化 第二单元 化学能与电能的转化第3课时 电解池的工作原理一、导入新课原电池的工作原理：原电池的构成条件：两个电极；具有电解质溶液或熔融电解质；形成闭合回路；能自发进行氧化还原反应。知识回顾一、导入新课联想质疑2Na(s) + Cl2(g)=2NaCl(s) H=822.3 kJmol1NaNaClNaClNa如何利用电能制取工业上常用电解熔融的氯化钠获得金属钠。电解是一种将电能转化为化学能的过程。通过电解的方法可以使许多在通常条件下不能自发进行的反应顺利进行。二、电解池的工作原理 1通电前，熔融氯化钠发生电离，Na+和Cl作_移动。 通电后， Na+和Cl作_移动。自
2、由定向Cl阳极 Na+阴极电解熔融态氯化钠原理图熔融态氯化钠通电前后离子的运动用箭头示意Na +和Cl的运动情况：交流讨论电解熔融氯化钠二、电解池的工作原理2两个电极发生反应的电极反应式及反应类型： 阳极：_ _反应 阴极：_ _反应3电子的流向电源负极阴极 2Cl2e=Cl2 2Na+ + 2e=2Na 电解熔融态氯化钠原理图氧化还原+ 交流讨论结论：电解反应：2NaCl 2Na + Cl2通电阳极电源正极二、电解池的工作原理1电解和电解池（1）电解是在直流电的作用下，在两电极上分别发生氧化反应和还原反应的过程。（2）电解池是将电能转化为化学能的装置。电解过程中电能转化为化学能。（2）具有与
3、直流电源相连接的两个电极（阴极、阳极）；（3）两电极插入电解质溶液或熔融电解质中；（4）形成闭合回路。（1）有外加直流电源；2电解池的构成条件直流电源+ -阴极阳极离子导体阴极：阳极：与电源负极相连的电极与电源正极相连的电极二、电解池的工作原理电子流向：负极阴极 离子移动方向：阳离子阴极 阴极：阳极：发生还原反应发生氧化反应3电解池的工作原理电极反应类型：直流电源+ -阴极阳极离子导体还原反应氧化反应ee阴离子阳离子惰性电极（铂、金、石墨）：仅导电，不反应金属电极（除铂、金外的金属）：既可以导电，又可以参与电极反应阴离子阳极阳极正极二、电解池的工作原理电源、电极、电极反应关系与电源正极相连电子
4、流入阳极阴极电子流出阴离子移向发生氧化反应阳离子移向发生还原反应与电源负极相连二、电解池的工作原理交流讨论对比原电池和电解池，请分析：1原电池和电解池在工作原理上有何异同？ 2原电池和电解池在装置构成上有何异同？ 二、电解池的工作原理原电池电解池工作原理不同相同装置构成不同相同自发进行氧化还原反应；化学能转化为电能使难以发生的氧化还原反应发生；电能转化为化学能两电极上分别发生氧化和还原反应无电源有直流电源电极反应物、电极材料、离子导体和电子导体电极名称正、负极阴、阳极4比较原电池和电解池三、电解氯化铜溶液电解氯化铜溶液1实验现象U形管内溶液颜色_；变浅红色物质变蓝阴极上有_生成；阳极附近有_产
5、生，能使湿润的淀粉KI 试纸_。刺激性气味的气体观察思考CuCl2溶液思考：（1）通电后，溶液中的离子如何移动？（2）根据实验现象分析，在电极上放电的离子分别是什么离子？（3）请写出电极反应式。三、电解氯化铜溶液2实验原理（1）放电顺序通电时，在电场的作用下，溶液中的离子作定向移动，Cu2+向阴极移动，Cl向阳极移动。电解氯化铜溶液时，理论上Cu2+、H+都可能在阴极上被还原，但Cu2+优先于H+在电极上发生反应。同理，OH、Cl均可能在阳极上被氧化，但Cl优先于OH在电极上发生反应。三、电解氯化铜溶液电极名称阴极阳极反应类型电极反应式电解反应2实验原理还原反应氧化反应Cu2+ + 2e=Cu
6、2Cl2e=Cl2通电CuCl2 Cu + Cl2（2）反应原理四、电解规律1根据电解氯化铜溶液的实验结果，讨论： （1）阳极为什么是Cl放电而不是OH放电？ （2）阴极为什么是Cu2+放电而不是H+放电？2当用惰性电极电解电解质溶液时，阴、阳极放电有什么规律？交流讨论还原性：ClOH氧化性：Cu2+H+四、电解规律1离子的放电顺序离子在电极表面得到或失去电子的过程通常叫做放电。阴极上金属阳离子得电子能力（氧化性）越强越先放电。常见阳离子的放电顺序：注意：阴极电极不放电。四、电解规律阳极材料为金属（铂、金等惰性金属除外）时，金属阳极材料优先失去电子；阳极上阳极材料为石墨时，电解质溶液中阴离子失
7、去电子，阴离子失电子能力（还原性）越强越先放电。1离子的放电顺序四、电解规律常见阴离子的放电顺序：阳极上1离子的放电顺序金属阳极SO32四、电解规律有下列两组离子：Cu2+、Na+、H+、Ag+；Cl、I、SO42、OH。用惰性电极电解时，移向阳极的是_(填序号)，放电先后顺序是_；移向阴极的是_(填序号)，放电先后顺序是_。IClOHSO42Ag+Cu2+H+Na+练习四、电解规律交流讨论用惰性电极电解下列溶液，写出电极反应式。溶液阴极反应式阳极反应式电解反应方程式H2SO4NaOHNa2SO4盐酸NaClCuSO44H+4e=2H24H+4e=2H24H+4e=2H22H+2e=H22H+
8、2e=H24OH-4e=2H2O+O24OH-4e=2H2O+O24OH-4e=2H2O+O22Cl-2e=Cl22Cl-2e=Cl24OH-4e=2H2O+O2通电2H2O 2H2+O2通电2H2O 2H2+O2通电2H2O 2H2+O2通电2HCl H2+Cl2通电2CuSO4+2H2O 2Cu+2H2SO4+O2通电2NaCl+2H2O 2NaOH+H2+Cl22Cu2+4e=2Cu四、电解规律2电解类型（惰性电极）电解本身型阳极：S2SO32IBrClOH含氧酸根F阴极：Ag Fe3 Cu2HFe2Zn2(H+) Al3+Mg2+Na+（1）与区实例阴极反应式阳极反应式pH变化复原加入
9、物质盐酸CuCl2增大CuCl2如HCl、CuCl2分4种情况2H+2e=H22Cl-2e=Cl2Cu2+2e=Cu2Cl-2e=Cl2HCl说明：电解质溶液恢复原状的方法：少什么加什么，少多少加多少。四、电解规律放氢生碱型阳极：S2SO32IBrClOH含氧酸根F阳极：Ag Fe3 Cu2HFe2Zn2(H+) Al3+Mg2+Na+（2）与区实例阴极反应式阳极反应式pH变化复原加入物质NaCl增大如NaCl2H+2e=H22Cl-2e=Cl2HCl2电解类型四、电解规律放氧生酸型阳极：S2SO32IBrClOH含氧酸根F阳极：Ag Fe3 Cu2HFe2Zn2(H+) Al3+Mg2+Na
10、+（3）与区实例阴极反应式阳极反应式pH变化复原加入物质CuSO4AgNO3CuO或CuCO3如CuSO4、AgNO32Cu2+4e=2Cu2电解类型4OH-4e=2H2O+O2减小Ag2O或Ag2CO34Ag+4e=4Ag4OH-4e=2H2O+O2减小四、电解规律电解水型阳极：S2SO32IBrClOH含氧酸根F阳极：Ag Fe3 Cu2HFe2Zn2(H+) Al3+Mg2+Na+（4）与区实例阴极反应式阳极反应式pH变化复原加入物质H2SO4NaOHNa2SO44H+4e=2H24OH-4e=2H2O+O2减小增大不变H2O如H2SO4、HNO3、NaOH、Na2SO42电解类型四、电
11、解规律（1）通电前：电解质溶液中含有哪些阴、阳离子(包括水电离出的H+和OH)。（2）通电时：阴离子移向阳极，阳离子移向阴极，结合放电顺序分析谁优先放电。（3）正确书写电极反应式，要注意原子数、电荷数是否守恒。（4）能结合题目要求分析电解时的各种变化情况，如两极现象、离子浓度的变化、 pH变化等。3分析电解问题的基本方法思路五、课堂练习1下列关于电解池的说法正确的是（ ）A电源的负极就是阴极B阳极上发生还原反应C电子从电源的负极沿导线流向电解池的阴极D在电解质溶液中，阴离子向阴极运动，阳离子向阳极运动C五、课堂练习2如图所示是电解CuCl2溶液的装置，其中c、d为石墨电极，则下列有关判断正确的
12、是（ ）Aa为负极，b为正极Ba为阳极，b为阴极C电解过程中，d电极质量增加D电解过程中，氯离子浓度不变CCuCl2溶液五、课堂练习3关于如图所示、两个装置的叙述，正确的是（ ）A装置名称：是原电池，是电解池B硫酸浓度变化：增大，减小C电极反应式：中阳极：4OH4e=2H2O+O2，中正极： Zn2e=Zn2+D离子移动方向：中H+向阴极方向移动，中H+向负极方向移动B五、课堂练习4用惰性电极电解下列各组物质的水溶液时，发生的电极反应完全相同的是（）ANaOH、H2SO4 BCuCl2、Cu(NO3)2CNa2SO4、NaCl DKNO3、AgNO3A五、课堂练习5电解硫酸铵的废水可制备硫酸和
13、化肥，电解装置如图。下列说法错误的是（）Aa极为电源的负极BNH4+通过阳膜移向N室C电解过程中原料室溶液pH升高DM室电极反应式为2H2O4e=O2 + 4H+A六、课堂小结1电解和电解池（1）电解是在直流电的作用下，在两电极上分别发生氧化反应和还原反应的过程。（2）电解池是将电能转化为化学能的装置。2电解池的构成条件一、电解池的工作原理（2）具有与直流电源相连接的两个电极（阴极、阳极）；（3）两电极插入电解质溶液或熔融电解质中；（4）形成闭合回路。（1）有外加直流电源；六、课堂小结一、电解池的工作原理3电解池的工作原理直流电源+ -阴极阳极离子导体还原反应氧化反应ee阴离子阳离子六、课堂小结1离子的放电顺序阴极上常见阳离子的放电顺序：二、电解规律常见阴离子的放电顺序：阳极上六、课堂小结二、电解规律2电解类型（惰性电极）电解本身型阳极：S2SO32IBrClOH含氧酸根F阴极：Ag Fe3 Cu2HFe2Zn2(H+) Al3+Mg2+Na+（1）与区如HCl、CuCl2放氢生碱型（2）与区如NaCl放氧生酸型（3）与区如CuSO4、AgNO3电解水型（4）与区如H2SO4、HNO3、NaOH、Na2SO4敬请各位老师提出宝贵意见！
