电化学导学案（电解池）

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1、第四章电化学第三节电解池——电解原理一、电解1．概念：使电流通过而在阴、阳两极引起的过程。2．特点：(1)电解是最强有力的手段，是(填“可逆”或“不可逆”)的。(2)电解质溶液的导电过程，就是电解质溶液的过程。二、电解池1．定义：把能转化成能的装置。2．形成条件：(1)直流电源；(2)两个电极：与电源正极相连的一极是阳极；与电源负极相连的一极是阴极；(3)电解质溶液或熔融电解质；(4)形成闭合回路。3．电解池装置及电极反应：以电解CuCl2溶液为例（右图为装置）因为CuCl2是强电解质且易溶于水，H2O是弱电解质，微弱电离生成H＋和OH－，因此溶液中存在Cu2＋、H＋

2、、Cl－和OH－等4种离子。通电前，离子做自由移动；通电后，电子从电源负极流出到电解池的阴极上，吸引溶液中的Cu2＋和H＋向阴极移动，而电源正极需要电子流入，则有电解池中的阴离子Cl－和OH－向阳极移动失去电子流给电源正极。（注意：电子不能从溶液中经过，溶液导电的原因是自由移动离子定向移动）。在阳极，OH－、Cl－均可能被氧化，由于Cl－的放电能力比OH－强，Cl－优先于OH－在阳极上发生反应；在阴极，Cu2＋和H＋都可能被还原，但Cu2＋的放电能力比H＋强，Cu2＋优先于H＋在阴极上发生反应。电极反应为：阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑(氧化反应)；阴极：Cu2

3、＋＋2e－===Cu(还原反应)。电解反应：CuCl2Cu＋Cl2↑。4.电子流向和离子流向：(1)电子流向：电源极―→电解池极，电解池极―→电源极(2)离子流向：阳离子―→电解池极，阴离子―→电解池极5、根据原电池和电解池的工作原理总结：（14字规律）负氧，正还。负接阴，正接阳。阴还，阳氧。“负氧，正还”解释：原电池的负极发生氧化反应，正极发生还原反应。负接阴，正接阳。解释：电池的负极连接电解池的阴极，电池的正极连接电解池的阳极。主要用于两池的转换或者连接。阴还，阳氧。解释：电解池的阴极发生还原反应，阳极发生氧化反应。补充一、电解时两电极产物的判断与电极反应式的书写

4、★1.阳极产物的判断：(1)活性金属电极(金属活动性顺序表中排在Ag之前(包含Ag))，电极金属失电子，生成对应的金属阳离子，阴离子不放电。(2)惰性电极(Au、Pt、石墨)，溶液中的阴离子失电子，生成对应的非金属单质或高价化合物。阴离子放电顺序：S2－>I－>Br－>Cl－>OH－>含氧酸根>F－。★2.阴极产物的判断(1)与电极材料无关，直接根据阳离子放电顺序进行判断，溶液中的阳离子得电子生成对应的单质或低价化合物。(2)阳离子的放电顺序：Ag＋＞Hg2＋＞Fe3＋＞Cu2＋＞H＋＞Pb2＋＞Sn2＋＞Ni2＋＞Fe2＋＞Zn2＋＞Mn2＋＞H+(H2O)>Al3

5、+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+较活泼金属阳离子(注意Fe3＋的顺序)。3.电极反应式与电解反应式的书写(以石墨电极电解CuCl2溶液为例)(1)电极反应式的书写①确定阴、阳极。与电源正极相连的为阳极、与电源负极相连的是阴极。②分别写出两极上出现的离子。阴极：Cu2＋、H＋，阳极：Cl－、OH－。③判断阴、阳极放电顺序。阴极：Cu2＋>H＋，阳极：Cl－>OH－。④写电极反应式。列物质→标得失→选离子、配电荷→配原子个数阴极：Cu2＋＋2e－===Cu，阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑。(2)电解反应方程式的书写①通过最小公倍数法使两个电极反应式的电子数相等。

6、②把两个电极反应式相加，消去相同项，并注明条件“电解”。电解CuCl2溶液总反应方程式为CuCl2Cu＋Cl2↑注意：①若是水电离出的H＋(或OH－)得(或失)电子，在总反应式中应有H2O参与反应。②由电极反应式相加得总电解方程式时，要消去电极反应中的电子。[课堂练习]1、根据电解原理和离子放电顺序，惰性电极电解下列溶液的电极反应和溶液PH值变化物质阳极反应式阴极反应式PH变化CuCl2溶液总反应：NaCl溶液HCl溶液(盐酸)总反应：CuSO4溶液总反应：H2SO4溶液(硫酸)总反应：Na2SO4溶液总反应：补充二、根据上表总结溶液的电解规律：盐酸代表无氧酸，硫酸代

7、表含氧酸，Na代表活泼金属，Cu代表不活泼金属。故盐溶液可以分为：CuCl2代表不活泼金属无氧酸盐，NaCl代表活泼金属无氧酸盐。CuSO4代表不活泼金属含氧酸盐，Na2SO4代表活泼金属含氧酸盐。用惰性电极电解电解质溶液的电解规律有四类：电解电解质型、放氢生碱型、放氧生酸型、电解水型。1、电解电解质型：电解无氧酸和不活泼金属无氧酸盐时，实质为电解其本身。无氧酸溶液pH值，不活泼金属无氧酸盐溶液pH值。如：电解氯化铜溶液时，阳极生成氯气，阴极生成铜，溶液中剩余氢氧根离子和氢离子，即整个过程就是电解电解质，最后电解质溶液转化为水。2、放氢生碱型：电解活