電解池的工作原理 公開(kāi)課

電解池的工作原理什么是原電池？電能化學(xué)能？一.電解池1.電解：使電流通過(guò)電解質(zhì)溶液而在陰、陽(yáng)兩極引起氧化還原反應(yīng)的過(guò)程2.電解池：借助于電流引起氧化還原反應(yīng)的裝置，

即把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置叫電解池陰極：與電源負(fù)極相連陽(yáng)極：與電源正極相連構(gòu)成條件：1.外接電源（直流）2.兩電極惰性電極：AuPt石墨活性電極：其余金屬（如：AgCuFe等）4.形成閉合回路3.電解質(zhì)（溶液或熔融狀態(tài)）陽(yáng)極陰極CC電解質(zhì)溶液電解氯化銅溶液微觀模擬將濕潤(rùn)的淀粉碘化鉀試紙靠近陽(yáng)極，變?yōu)樗{(lán)色[實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象]：陰極石墨棒上有銅析出（Cu2+→Cu）（Cl-→Cl2）陽(yáng)極石墨棒上有Cl2放出二.電解原理：e-e-+1.電子流向：陽(yáng)極CC陰極電解質(zhì)溶液陽(yáng)離子在電解質(zhì)溶液中移向陰極陰離子在電解質(zhì)溶液中移向陽(yáng)極電子從電源負(fù)極流向電解池陰極從電解池陽(yáng)極流向電源正極

2.離子流向：（得電子，化合價(jià)降低，還原反應(yīng)）（失電子，化合價(jià)升高，氧化反應(yīng)）？（1）哪些離子移向陽(yáng)極？哪些離子移向陰極？（2）為什么發(fā)生反應(yīng)的是Cl-和Cu2+而不是OH-和H+？請(qǐng)分析原因。陰極：Cu2+

H+陽(yáng)極：Cl-

OH-3.電極反應(yīng)：陰極：Cu2++2e-=Cu陽(yáng)極：2Cl--2e-=Cl2↑

總反應(yīng)：2CuCl2Cu+Cl2↑電解濃度大??；氧化性、還原性強(qiáng)弱（主）4.放電順序

*

先看電極后看溶液放電順序?yàn)椋篈g+>Hg2+

>Fe3+>Cu2+>H+（酸）>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+（水）>Al3+>Mg2+>Na+>K+失氧化還原性得還原氧化性◆陽(yáng)極：___電子，發(fā)生_____反應(yīng)，_______越強(qiáng)，反應(yīng)易發(fā)生◆陰極：___電子，發(fā)生_____反應(yīng)，_______越強(qiáng)，反應(yīng)易發(fā)生①活性電極：金屬電極失電子（除Au和Pt）②惰性電極：溶液中陰離子失電子放電順序?yàn)?活性電極>S2-

>I-

>Br-

>Cl-

>OH-

>含氧酸根>F-只有溶液中陽(yáng)離子得電子，電極不參與反應(yīng)放電順序?yàn)椋篈g+>Hg2+

>Fe3+

>Cu2+>H+（酸）>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+（水）>Al3+>Mg2+>Na+>K+分析電解反應(yīng)的一般思路溶液中存在的離子兩極上的電極反應(yīng)離子的移動(dòng)方向及放電順序判斷電解池的陰、陽(yáng)極陰極陽(yáng)極電解CuCl2溶液的分析氯氣銅電解質(zhì)CuCl2電極反應(yīng)濃度PH復(fù)原Cu2++2e-=Cu陰極：Cu2+

H+√2Cl--2e-=Cl2↑

不變加CuCl2減小陽(yáng)極：Cl-

OH-總：2CuCl2Cu+Cl2↑電解√如電解鹽酸、CuCl2溶液等電解后溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)減小，若要恢復(fù)原來(lái)的組成和濃度，需加入一定量的溶質(zhì)(通入一定量的HCl氣體)陽(yáng)極：2Cl--2e-＝Cl2↑陰極：2H++2e-＝H2↑電解鹽酸電解本身：用惰性電極電解電解質(zhì)溶液規(guī)律總反應(yīng)：2HClCl2↑+H2↑電解陰極陽(yáng)極電解CuSO4溶液的分析氧氣銅減小加CuO減小CuSO4電解質(zhì)電極反應(yīng)濃度PH復(fù)原4OH--4e-=2H2O+O2↑

Cu2++2e-=Cu陽(yáng)極：SO42-OH-陰極：Cu2+

H+總：2CuSO4+

2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4電解√√如電解CuSO4溶液、AgNO3溶液等陽(yáng)極：4OH--4e-＝2H2O+O2↑陰極：2Cu2++4e-＝2Cu電解后原溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)減小，若要恢復(fù)原來(lái)的組成和濃度，需加入一定量金屬氧化物。電解CuSO4溶液(2)放氧生酸型：總反應(yīng)：2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4

電解陰極陽(yáng)極電解NaCl溶液的分析氫氣氯氣2Cl--2e-=Cl2↑

2H++2e-=H2↑

電解質(zhì)NaCl電極反應(yīng)濃度PH復(fù)原增大加HCl減小陽(yáng)極：Cl-

OH-陰極：Na+

H+總：2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑電解√√如電解NaCl、KCl、MgCl2溶液等電解后原溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)減小，若要恢復(fù)原來(lái)的組成和濃度，需通入一定量的HCl氣體。陽(yáng)極(C)：2Cl--2e-＝Cl2↑陰極(C)：2H++2e-＝H2↑(3)放氫生堿型：總反應(yīng)：2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑電解陰極陽(yáng)極電解Na2SO4溶液的分析氫氣氧氣電解質(zhì)Na2SO4電極反應(yīng)濃度PH復(fù)原2H++2e-=H2↑

總：2H2O2H2↑+O2↑電解不變加H2O增大4OH--4e-=2H2O+O2↑

陽(yáng)極：SO42-OH-陰極：Na+

H+√√如電解H2SO4、HNO3、NaOH、Na2SO4等溶液時(shí)其電極反應(yīng)式為：陽(yáng)極：4OH--4e-＝2H2O+O2↑陰極：4H++4e-＝2H2↑電解后溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大，若要恢復(fù)原來(lái)的濃度，只需加入一定量的水即可。(4)電解水型：總反應(yīng)：2H2OO2↑+2H2↑電解四.電解規(guī)律（惰性電極）◆電解水型：電解含氧酸、強(qiáng)堿溶液及活潑金屬的含氧酸鹽，實(shí)質(zhì)上是電解水◆放氧生酸型：電解不活潑金屬的含氧酸鹽，陽(yáng)極產(chǎn)生氧氣，陰極析出不活潑金屬，并生成相應(yīng)的堿◆電解自身型：無(wú)氧酸(除HF外)或不活潑金屬無(wú)氧酸鹽，實(shí)際上是電解電解質(zhì)本身◆放氫生堿型：電解活潑金屬無(wú)氧酸，陰極產(chǎn)生氫氣、陽(yáng)極析出非金屬，并生成相應(yīng)的堿原電池電解池定義形成條件電極名稱(chēng)電極反應(yīng)原電池、電解池的比較化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能的裝置。自發(fā)的氧化還原反應(yīng)將電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能的裝置。非自發(fā)的氧化還原反應(yīng)①活動(dòng)性不同兩電極②電解質(zhì)溶液③形成閉合回路①兩電極接直流電源②電極插入電解質(zhì)溶液③形成閉合回路負(fù)極：較活潑金屬；正極：較不活潑金屬(或能導(dǎo)電的非金屬等)陽(yáng)極：電源正極相連陰極：電源負(fù)極相連負(fù)極：氧化反應(yīng)正極：還原反應(yīng)陽(yáng)極：氧化反應(yīng)陰極：還原反應(yīng)電極實(shí)質(zhì)：原電池“負(fù)氧正還”；電解池“陽(yáng)氧陰還”分析下圖，哪個(gè)是原電池，哪個(gè)是電解池。怎樣區(qū)分原電池、電解池？◆是否有外接電源在原電池和電解池的電極上所發(fā)生的反應(yīng)，同屬氧化反應(yīng)或同屬還原反應(yīng)的是A.原電池的正極和電解池的陽(yáng)極所發(fā)生的反應(yīng)B.原電池的正極和電解池的陰極所發(fā)生的反應(yīng)C.原電池的負(fù)極和電解池的陽(yáng)極所發(fā)生的反應(yīng)D.原電池的負(fù)極和電解池的陰極所發(fā)生的反應(yīng)課堂練習(xí)BC2.關(guān)于電解NaCl水溶液，下列敘述正確的是A．電解時(shí)在陽(yáng)極得到氯氣，在陰極得到金屬鈉B．若在陽(yáng)極附近的溶液中滴入KI試液，溶液呈