1、第三节电解池实验实验现象：现象：电流表指针发生偏转电流表指针发生偏转与电源正极相连的与电源正极相连的电极上有气泡析出，电极上有气泡析出，与电源负极相连的与电源负极相连的电极上有红色物质析出电极上有红色物质析出1.通电前，溶液中有哪些离子？通电前，溶液中有哪些离子？运动情况如何？运动情况如何？思考3.3.当离子定向移动到电极表面时，发生的是当离子定向移动到电极表面时，发生的是什么类型的反应？什么类型的反应？2.2.通电后，离子的运动情况有什么改变？通电后，离子的运动情况有什么改变？CuCl2 =Cu2+2Cl-H2O H+OH-阳离子：阳离子：Cu2+、H+移向阴极移向阴极阴离子：阴离子：Cl-
2、、OH-移向阳极移向阳极 无规则运动无规则运动定向运动定向运动氧化还原反应氧化还原反应4、指出该装置中电解池的阴阳极，、指出该装置中电解池的阴阳极，写出电极反应式及总反应的化学方写出电极反应式及总反应的化学方程式。程式。阳极：2Cl-_ 2e-=Cl2 阴极：Cu 2+2e-=Cu总反应：CuCl2 Cu+Cl2 离子在电极上失去或者获得电子，发生离子在电极上失去或者获得电子，发生氧化还原反应，这个过程叫做氧化还原反应，这个过程叫做放电放电。使电流通过使电流通过电解质溶液（或熔融的电解质）电解质溶液（或熔融的电解质）而在阴、阳两极引起而在阴、阳两极引起氧化还原反应氧化还原反应的过程叫做电解。的
3、过程叫做电解。一、电解池一、电解池 1、电解：、电解：2、电解池、电解池:3、工作原理：、工作原理：把电能转变为化学能的装置叫做电解池把电能转变为化学能的装置叫做电解池或电解槽。或电解槽。电离：电离：电解质在电解质在水溶液或熔融状态水溶液或熔融状态下离解成自由移下离解成自由移动离子的过程。动离子的过程。H+OH-阴极阴极阳极阳极2 Cl-2e-=Cl2 (氧化反应氧化反应)Cu2+2e-=Cu (还原反应还原反应)总反应：总反应：CuCl2 Cu+Cl2电解电解阳离子得电子，放电阳离子得电子，放电e-e-阴离子失电子，放电阴离子失电子，放电氧化性强的先得电子氧化性强的先得电子还原性强的先失电子
4、还原性强的先失电子电子流向：电子流向：电源负极电源负极阴极阴极 阳极阳极电源正极电源正极电流流向：电流流向：电源正极电源正极阳极阳极阴极阴极电源负极电源负极能量转化：电能能量转化：电能化学能化学能离子流向：离子流向：阳离子阳离子阴极阴极 阴离子阴离子阳极阳极电解质溶液的电解质溶液的导电过程导电过程，就是电解质溶液的，就是电解质溶液的电解过程。电解过程。电源负极电源负极电解池阴极电解池阴极 溶液中的阳离子在阴极获得电子溶液中的阳离子在阴极获得电子同时溶液中的阴离子向阳极移动同时溶液中的阴离子向阳极移动在阳极表面失去电子在阳极表面失去电子电子沿阳极回到电源正极电子沿阳极回到电源正极ClClClCl
5、CuCu+-阳阳 阴阴4 4、构成电解池的条件、构成电解池的条件(2)其中其中与电源与电源正极正极相连的电极叫做相连的电极叫做阳极阳极，与电，与电源的源的负极负极相连的电极叫做相连的电极叫做阴极阴极。(4)形成闭合回路形成闭合回路与电源正极相连与电源正极相连与电源负极相连与电源负极相连阳极阳极阴极阴极发生氧化反应发生氧化反应发生还原反应发生还原反应阳离子移向阳离子移向阴离子移向阴离子移向电解必须建立在电离的基础上电解必须建立在电离的基础上 发生氧化还原反应生成了发生氧化还原反应生成了新物质新物质 只产生自由移动的离子只产生自由移动的离子 电解质电离成为自由移电解质电离成为自由移动的离子动的离子
6、CuCl2=Cu2+2Cl-电解质电离后再通直流电电解质电离后再通直流电电解质溶于水或受热融电解质溶于水或受热融化状态化状态联系联系 特点特点 过程过程 条件条件电解电解 电离电离 阴阳离子定向移动，在两阴阳离子定向移动，在两极上失得电子成为原子或极上失得电子成为原子或分子分子 CuCl2=Cu+Cl2电解电解两电极接直流电源两电极接直流电源电解质溶液电解质溶液形成闭合回路形成闭合回路活泼性不同的两电极活泼性不同的两电极电解质溶液电解质溶液形成闭合回路形成闭合回路形成形成条件条件将电能将电能 转变成化学能的装置转变成化学能的装置将化学能将化学能 转变成电能的装置转变成电能的装置定义定义装置装置
7、实例实例电解池电解池原电池原电池装置装置电源负极电源负极电解池阴极电解池阴极电解池阳极电解池阳极电源正极电源正极电子电子流向流向阳极：阳极：氧化反应，溶液氧化反应，溶液中的阴离子失电子或电中的阴离子失电子或电极金属失电子极金属失电子阴极：阴极：还原反应，溶液还原反应，溶液中的阳离子得电子中的阳离子得电子负极：负极：氧化反应，金属氧化反应，金属失电子失电子正极：正极：还原反应，溶液还原反应，溶液中的阳离子得电子中的阳离子得电子电极电极反应反应阳极：阳极：与电源正极相连与电源正极相连阴极：阴极：与电源负极相连与电源负极相连负极：负极：较活泼金属较活泼金属正极：正极：较不活泼金属较不活泼金属（或能导
8、电的非金属）（或能导电的非金属）电极电极名称名称电解池电解池原电池原电池装置装置负极负极 正极正极导线导线5 5、电极产物的判断、电极产物的判断(1)(1)阳极产物的判断阳极产物的判断 活性电极做阳极，活性电极做阳极，(Ag以前金属以前金属)，电极本身失电子，电极本身失电子 惰性电极做阳极，失电子的是溶液中的阴离子。惰性电极做阳极，失电子的是溶液中的阴离子。阳极上的放电顺序：阳极上的放电顺序：活泼金属电极活泼金属电极 S S2 2I IBrBrClClOHOH 含氧酸根离子含氧酸根离子 F F(2)(2)阴极产物的判断阴极产物的判断 与电极材料无关，溶液中的阳离子得电子。与电极材料无关，溶液中
9、的阳离子得电子。阴极上阳离子的放电顺序是：阴极上阳离子的放电顺序是：放电由易到难放电由易到难K+Ca2+Na+Mg2+Al3+H+(H2O)Zn2+Fe2+Sn2+Pb2+H+(酸酸)Cu2+Fe3+Hg2+Ag+注意注意:离子放电顺序与电极材料离子放电顺序与电极材料离子本身的离子本身的氧化性氧化性还原性及离子浓度等因素有关还原性及离子浓度等因素有关.(1)离子浓度相同或相近时离子浓度相同或相近时,由离子的放电顺序确定由离子的放电顺序确定.如如:用惰性电极电解用惰性电极电解0.1mol/LAgNO3与与0.1mol/LCu(NO3)2混合溶液混合溶液,Ag先析出先析出,Cu后析出后析出.又如又
10、如:用惰性电极电解用惰性电极电解0.1mol/LFeCl3和和0.1mol/LCuCl2混合溶液混合溶液,阴极初始反应为阴极初始反应为:Fe3+e-=Fe2+,开始并没有开始并没有Cu析出析出.(2)离子浓度不同离子浓度不同,将影响离子放电顺序将影响离子放电顺序.如如:电解电解1mol/LZnCl2溶液溶液,Zn2+先放电先放电,电解浓度均为电解浓度均为1mol/LZnCl2和盐酸混合和盐酸混合溶液溶液,则则H+先放电先放电.二、电解规律二、电解规律(用惰性电极电解时用惰性电极电解时)电解电解时，时，如电解如电解H2SO4、HNO3、NaOH、Na2SO4等溶液等溶液阳极阳极：4OH4e2H2
11、O+O2阴极：阴极：4H+4e2H2 总反应：总反应：2H2O O2+2H2 电解 电解后溶液中溶质的质量分数电解后溶液中溶质的质量分数 ，若要恢复，若要恢复原来的浓度，只需加入一定量的原来的浓度，只需加入一定量的 即可。即可。实质：电解水实质：电解水例如：电解硫酸钠溶液例如：电解硫酸钠溶液增大增大水水电解电解无氧酸溶液无氧酸溶液(氢氟酸除外氢氟酸除外)、不活泼金属的、不活泼金属的无氧酸盐溶液无氧酸盐溶液(氟化物除外）氟化物除外），如电解盐酸、，如电解盐酸、CuCl2溶液等溶液等 电解后溶液中溶质的质量分数电解后溶液中溶质的质量分数 ，若要恢复，若要恢复原来的组成和浓度，需加入一定量的原来的组
12、成和浓度，需加入一定量的 (通入一通入一定量的定量的HCl气体气体)阳极：阳极：2Cl 2eCl2阴极：阴极：2H+2e H2 总反应：总反应：2HCl Cl2+H2 电解例如：电解盐酸例如：电解盐酸实质：电解质本身被电解实质：电解质本身被电解减小减小溶质溶质电解电解不活泼金属的含氧酸盐不活泼金属的含氧酸盐时，电解质和水都时，电解质和水都被电解，如电解被电解，如电解CuSO4溶液、溶液、AgNO3溶液等。溶液等。阳极阳极：4OH4e2H2O+O2阴极：阴极：2Cu2+4e2Cu总反应：总反应：2CuSO4+2H2O 2Cu+O2+2H2SO4 电解 电解后原溶液中溶质的质量分数电解后原溶液中溶
13、质的质量分数 ，若要恢，若要恢复原来的组成和浓度，需加入一定量复原来的组成和浓度，需加入一定量 。电解电解CuSO4溶液溶液减小减小金属氧化物金属氧化物电解电解活泼金属的无氧酸盐溶液活泼金属的无氧酸盐溶液时，电解质和水时，电解质和水都被电解，如电解都被电解，如电解NaCl溶液等。溶液等。电解后原溶液中溶质的质量分数电解后原溶液中溶质的质量分数 ，若要恢，若要恢复原来的组成和浓度，需通入一定量的复原来的组成和浓度，需通入一定量的 。阳极阳极(C)：2Cl 2eCl2阴极阴极(C)：2H+2e H2 总反应：总反应：2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2+H2 电解减小减小HCl电解电解类型类型
14、举举 例例 电极反应电极反应 溶液溶液pHpH变化变化 溶液复溶液复原方法原方法 物质类别物质类别 实例实例 水水电电解解含氧酸含氧酸H H2 2SOSO4 4 强碱强碱NaOH NaOH 活泼金属的含活泼金属的含氧酸盐氧酸盐 NaNa2 2SOSO4 4 溶溶质质电电解解无氧酸无氧酸 HCl HCl 不活泼金属的不活泼金属的无氧酸盐无氧酸盐 CuClCuCl2 2 溶质和溶质和水同时水同时电解电解活泼金属的无活泼金属的无氧酸盐氧酸盐 NaCl NaCl 不活泼金属的不活泼金属的含氧酸盐含氧酸盐 CuSOCuSO4 4 电解质溶液用惰性电极电解的规律小结：电解质溶液用惰性电极电解的规律小结：阳
15、极：阳极：4OH4OH-4e-4e-=O=O2 2+2H+2H2 2O O阴极：阴极：4H4H+4e+4e-=2H=2H2 2阳极阳极2Cl2Cl-2e-2e-=Cl=Cl2 2阴极：阴极：2H2H+2e+2e-=H=H2 2阳极阳极2Cl2Cl-2e2e-=Cl=Cl2 2阴极：阴极：CuCu2+2+2e+2e-=Cu=Cu阳极阳极2Cl2Cl-2e-2e-=Cl=Cl2 2阴极：阴极：2H2H2 2O+2eO+2e=H=H2 2+2OH+2OH-阳极：阳极：4OH4OH-4e-4e-=O=O2 2+2H+2H2 2O O阴极：阴极：2Cu2Cu2+2+4e+4e-=2Cu=2Cu减小减小增
16、大增大不变不变增大增大增大增大减小减小H H2 2O OHClHClCuClCuCl2 2 HClHClCuOCuO练习：练习：关于电解氯化铜溶液时的关于电解氯化铜溶液时的pH变化问题，化变化问题，化学界有以下两种不同的观点：理论派认为，电解学界有以下两种不同的观点：理论派认为，电解氯化铜溶液后溶液的氯化铜溶液后溶液的pH升高；实验派经过多次精升高；实验派经过多次精确的实验测定证明电解氯化铜溶液时确的实验测定证明电解氯化铜溶液时pH的变化有的变化有如图所示的曲线关系。如图所示的曲线关系。(1)电解前氯化铜溶液的电解前氯化铜溶液的pH处于处于A点的原因（离子方程式表示）点的原因（离子方程式表示）
17、(2)理论派所持观点的理论依据理论派所持观点的理论依据_.(3)实验派的结论是实验派的结论是_;他们所述他们所述“精确的实验精确的实验”是通过是通过_来测定溶液的来测定溶液的pH的。你持何观点？你的。你持何观点？你所持观点的理由是所持观点的理由是_.（1）Cu2+2H2O Cu(OH)2+2H+（2）因为）因为Cu2+2e=Cu，使，使Cu2+水解平衡向水解平衡向左移动，左移动，c(H+)减少，减少，pH上升。上升。（3）溶液的）溶液的pH值降低值降低 pH计计 同意实验派观点；理由是同意实验派观点；理由是CuCl2电解生成电解生成 Cu和和Cl2，Cl2+H2O HCl+HClO，使溶，使溶
18、液酸性增强，液酸性增强，pH降低。降低。思考：思考：指出下图装置的名称，说出可能观察到的现象，写指出下图装置的名称，说出可能观察到的现象，写出电极名称及电极反应的化学方程式，标出装置中的电出电极名称及电极反应的化学方程式，标出装置中的电流方向。流方向。铁棒石墨棒石墨棒石墨棒稀硫酸CuCl2 溶液练习：练习：某水溶液中含有等物质的量浓度的某水溶液中含有等物质的量浓度的Cu(NO3)2和和NaCl，以惰性电极对该溶液进行电解，以惰性电极对该溶液进行电解，分阶段写出电解反应的化学方程式。分阶段写出电解反应的化学方程式。解析：解析：第一阶段阳极：第一阶段阳极：2Cl2e=Cl2阴极：阴极：Cu22e=
19、Cu第二阶段阴极：第二阶段阴极：2Cu24e=2Cu阳极：阳极：4OH4e=O22H2O第三阶段阴极：第三阶段阴极：4H4e=2H2阳极：阳极：4OH4e=O22H2O将电极反应式合并可得电解反应的化学方程式。将电极反应式合并可得电解反应的化学方程式。2.采用惰性电极从采用惰性电极从NO3-、SO42-、Cl-、Cu2+、Ba2+、Ag+、H+等离子中选出适当的离子组成电等离子中选出适当的离子组成电解质并组成电解质，并对其溶液进行电解。解质并组成电解质，并对其溶液进行电解。1)若两极分别放出若两极分别放出H2和和O2，电解质的化学式，电解质的化学式 _2）若阴极析出金属，阳极放出）若阴极析出金属，阳极放出 O2，电解质的，电解质的化学式化学式_3）若两极分别放出气体，且体积比为）若两极分别放出气体，且体积比为1：1，电，电解质的化学式解质的化学式_1.利用反应利用反应Zn+2FeCl3=2FeCl2+ZnCl2，设，设计一个单液原电池，一个双液原电池（使用盐计一个单液原电池，一个双液原电池（使用盐桥），画出原电池的示意图，并写出电极反应。桥），画出原电池的示意图，并写出电极反应。
