2019高二化学 实验4 电解原理学案

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1、电解原理电解池1、掌握电解、电解池及形成条件2、学会电解池的基本原理，会判断一般电解反应产物3、学会从实验现象探究实验本质的思维能力电解：电流通过电解质溶液（或熔融电解质）而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程。CuCl2Cu＋Cl2↑2H2OH2↑＋O2↑U型管、导线、直流电、电流表、水槽、小试管、碳棒、CuCl2溶液、水探究实验一步骤实验现象实验结论及解释将两根碳棒分别插入盛CuCl2溶液的U型管中，用导线直接将两个碳棒相连，观察现象。无现象碳棒与CuCl2溶液不发生反应，没有形成原电池，也没有形成电解池在U型管中注入CuCl2溶液，将两个碳棒用导

2、线分别和直流电源的正极和负极相连，将一根碳棒插入到U型管中，另一根放在管外，观察现象。无现象有外接电源，但没有闭合回路，没有形成电解池，无明显现象将两根碳棒分别插入盛CuCl2溶液的U型管中，将两个碳棒用导线分别和直流电源的正极和负极相连（中间连接一个电流表），观察现象。再取两张湿润的淀粉碘化钾试纸分别放在两个碳棒附近，在观察现象。电流表指针发生偏转，与电源负极相连的碳棒上覆盖了一层红色固体，与电源正极相连的碳棒上有气泡产生，同时会看到放在这极的湿润的淀粉碘化钾试纸变成蓝色在通直流电的条件下，碳棒做电极，CuCl2溶液发生了氧化还原反应CuCl2Cu

3、+Cl2↑，得到了铜和氯气。与电源正极相连的一极我们称之为阳极，发生了2Cl−－2e−＝Cl2↑；与电源负极相连的一极我们称之为阴极，发生Cu2+＋2e−＝Cu。CuCl2是强电解质且易溶于水，在水溶液中电离生成Cu2+和Cl−，通电前，Cu2+和Cl−在水里自由地移动着；通电后，这些自由移动着的离子，在电场作用下，改作定向移动。溶液中带正电的Cu2+向阴极移动，带负电的Cl−向阳极移动。在阴极，铜离子获得电子而还原成铜原子覆盖在阴极上；在阳极，氯离子失去电子而被氧化成氯原子，并两两结合成氯分子，从阳极放出。电解池构成条件：（1）直流电源、两个电极；

4、（2）电解质溶液或熔融的电解质；（3）闭合回路。探究实验二在一水槽中加入一定量的水，将两个碳棒分别用导线与电源的正负极相连后放入水槽中，再将两只盛满水的试管倒扣在水槽中的两个碳棒上（如上图装置），一段时间后观察实验现象。两根碳棒上均有气泡产生，与电源负极相连的一极（阴极）试管收集到的气体（氢气）的体积约为与电源正极相连的一极（阳极）收集到的气体（氧气）体积的2倍。在通电的条件下，水发生反应生成了氢气和氧气。水时弱电解质，发生电离产生了H+和OH−，通电后，H+向阴极移动失电子，2H+＋2e−＝H2↑；OH−向阳极移动得电子，4OH−－4e−＝2H2O

5、+O2↑。总反应：2H2O2H2↑+O2↑实验分析：电解CuCl2溶液，溶液中除了CuCl2电离出了Cu2+和Cl−，同时水也会电离出H+和OH−，Cu2+、H+均向阴极移动，一段时间后观察现象只得到了碳棒上出现红色铜单质，无气泡产生，说明Cu2＋发生了还原反应，探究实验二证明了水电离出的H+通电条件下，也能发生还原反应，因此我们可以知道当有多种阳离子存在时，氧化性越强的离子先得到电子，发生还原反应。同理，阳极上，还原性强的离子先失电子发生氧化反应。电解池工作原理阳极：与电源正极相连，阴离子移向，发生氧化反应（如：2Cl−－2e−＝Cl2↑）阴极：与

6、电源负极相连，阳离子移向，发生还原反应（如：Cu2+＋2e−＝Cu）装置类别电解池原电池电极名称阳极（与电源正极相连）阴极（与电源负极相连）负极（电子流出的电极）正极（电子流入的电极）电极反应类型氧化反应还原反应氧化反应还原反应能量转变电能转化为化学能化学能转化为电能构成条件①两个电极②电解质溶液或熔融电解质③闭合回路④直流电源①活泼性不同的两个电极②电解质溶液③闭合回路④自发进行的氧化还原反应如何判断装置是电解池还是原电池？如果是单一装置就看有无电源，有电源的就是电解池，无电源的则就是原电池．如果是多装置串联在一起就用假设法．看假如拿掉一个会出现什

7、么情况．情况要具体的对待．电解池中的反应能否自发进行？不能分析电解反应的一般思路是什么？1．明确溶液中存在哪些离子2．阴阳两极附近有哪些离子3．根据阳极氧化，阴极还原，谁强谁先反应原则分析得出产物电极的阳极电极材料是惰性材料还是活性材料活性电极（金属活动顺序表Ag以前），则电极材料本身失电子发生氧化反应，若是惰性电极（Pt、Au、石墨），则看溶液中阴离子的失电子能力，发生氧化反应。1．下列说法不正确的是（）A．不能自发进行的氧化还原反应，一般可以通过电解实现B．电解质溶液导电是化学变化，金属导电是物理变化C．电解池和原电池中均发生氧化还原反应D．电解

8、、电离、原电池均需要通电【答案】D【解析】电离不需要通电，而是溶于水或熔融状态下发生的；原电池也不需要通电。