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第1课时 电解原理　
第四章 化学反应与电能
第二节 电解池
[学习目标]
1.了解电解及电解池的概念，熟悉电解池的构成条件。
2.理解电解原理，掌握电解池电极反应式的书写。
[重点难点]
1.理解电解原理。
2.电解池电极反应式的书写。
亚历山德罗·伏特
意大利物理学家
伏打电池
次年，英国化学家用伏打电池进行电解水的试验，奇迹发生了。经鉴定，水在通电的情况下生成了氢气和氧气。
伏打电池的发现引起化学家利用电解法研究元素的兴趣。
产生电流的化学反应及装置
将化学能转化为电能
借助电流而发生反应及装置
将电能转化为化学能
原电池：
电解池：
电解池工作原理示意图
阳离子
阴离子
e-
e-
氧化反应
还原反应
与直流电源的负极相连
H2O
O2
H2
与直流电源的正极相连
离子导体
电解水
1. 实验探究：在U形管中注入质量分数为25%的CuCl2溶液，插入两根石墨棒作电极。把湿润的碘化钾淀粉试纸放在与直流电源正极相连的石墨棒附近。接通直流电源，观察U形管内的现象和试纸颜色的变化。
一、电解原理
【实验4-2:电解氯化铜溶液】
1、实验现象:
(1)阴极(负极相连)石墨棒上 ；
(2)阳极(正极相连)石墨棒上 。
2、实验结论:
总反应式: CuCI2 Cu +Cl ↑
【思考]CuCl 溶液在直流电的作用下为什么会生成单质Cu和Cl 呢
这个过程是怎么发生的呢
一、电解原理
【实验4-2:电解氯化铜溶液】
电解
电解CuCl 溶液生成了Cu和Cl2
逐渐有红色的固体析出
有气体产生，使湿润的碘化钾淀粉试纸先变蓝后褪色。
3.原理探究
(1)氯化铜溶液中存在电离过程
①CuCl2=Cu2＋＋2Cl－，②H2O H＋＋OH－；
溶液中存在的离子有Cu2＋、Cl－、H＋、OH－，
通电前，这些离子在溶液中作自由无规则运动。
通电前
通电后
(2)通电时，在电场的作用下，溶液中的离子作定向运动，即Cl－、OH－趋向阳极，Cu2＋、H＋趋向阴极。
通电前，溶液中存在哪些离子，运动情况怎样？
总反应式是Cu2＋＋2Cl－ Cu＋Cl2
（3）当离子定向运动到电极表面时，发生了什么变化？
Cu2＋＋2e－=Cu
2Cl－－2e－= Cl2↑
放电：当离子到达电极时，失去/获得电子，发生氧化/还原反应的过程。
氧化反应
还原反应
Cu2+ ＞ H+
放电顺序
放电顺序
Cl- ＞ OH-
1．电解：使电流通过电解质溶液（或熔融电解质），在阳极、阴极两极引起氧化还原反应的过程叫做电解。
2、电离与电解的比较
一、电解原理
电离 电解
条件 电解质溶于水或受热熔融状态 电解质电离后，再通直流电
过程 电解质电离成自由移动的离子 阴阳离子定向移动，在两极上放电
举例 CuCl2=Cu2＋＋2Cl－ Cu2＋＋2Cl－ Cu＋Cl2
特点 只产生自由移动的离子 发生氧化还原反应，形成新物质
联系 电解必须建立在电离的基础上
3．电解池
(1)定义：把电能转化为化学能的装置，叫做电解池，也叫电解槽。
(2)电解池的构成条件
①有外接直流电源。
②有与电源相连的两个电极。
其中与电源正极相连的叫阳极，与电源负极相连的叫阴极。
③电解质溶液或熔融电解质。
④形成闭合回路。
一、电解原理
(1)电解时必须使用直流电源，不能使用交流电源。
(2)常见的惰性电极指石墨、铂(Pt)、金(Au)，活性电极是指金属活动性顺序中Ag和Ag之前的金属。
(3)电解过程是化学变化，而金属的导电是物理变化；书写电解总反应式要注明“电解”或“通电”这一反应条件。
(4)原电池装置和电解池装置的最大区别是看有无外接直流电源，有外接直流电源的是电解池。
【点拨】
氧化
反应
还原
反应
阴离子
阳离子
氧化反应
还原反应
阳极
阴极
阴离子移向______；
阳离子移向______
阳极
阴极
离子流向
反应类型
电子流向
电源____极流向____极
____极流向电源____极
负
阴
阳
正
e-
e-
电子导体
离子导体
电解两只“羊”
（3）电解池工作原理
负极 阴极 阳极 正极
e-
溶液中离子定向移动
CuCl2 溶液
e-
思考：氯化铜溶液中存在的离子有Cu2＋、Cl－、H＋、OH－，为什么是Cu2＋、Cl－放电，而不是H＋、OH－？
1．阳极: 失电子，氧化反应
金属活性电极：首先金属本身被电解M－ne-＝Mn+
惰性电极(Pt、Au、石墨等)：还原性强的离子先放电，
4、阳极、阴极的放电顺序
放电顺序：金属活性电极>S2－>I－>Br－>Cl－>OH－>含氧酸根>F －
失电子能力减弱，得电子能力增强
SO42- CO32- NO3-
阳极
还原性减弱，氧化性增强
meiyangyang8602
阴极总是溶液(或熔融电解质)中的阳离子放电，与电极材料无关
Ag+＞Hg2+>Fe3+> Cu2+＞(酸)H+＞Pb2+＞Sn2+＞Fe2+＞Zn2+＞(水)H+＞Al3+＞Mg2+＞Na+＞Ca2+＞K+
氧化性强的离子先放电：
即越活泼的金属，其阳离子越难结合电子
2．阴极 ：得电子，还原反应
水溶液中不放电，熔融态放电，电解熔融氯化物或熔融氧化物可制备其单质
Fe3+得电子能力比Cu2+强，Fe3++e-= Fe2+
Ag++e-=Ag
Cu2++2e-=Cu
②明确溶液中存在哪些离子
③判断阴阳离子的放电顺序
④根据阳极氧化，阴极还原分析得出产物，完成电极反应式
①判断电极材料
5、电极反应式书写的一般思路
水的电离，并分成阳离子组和阴离子组
电荷守恒，原子守恒
⑤由阴阳两电极反应式，合并得总反应式
弱电解质的须保持分子形式
【注意】
1、标明条件“通电或电解”
2、若电解的“H+或OH-”来自于H2O，H2O是弱电解质，不可拆
meiyangyang8602
电解Na2SO4溶液会有怎样的结果？
H2O H+ + OH—
Na2SO4 ＝ 2Na++ SO4
2—
离子放电的顺序
阳离子
阴离子
H+ Na+
OH－ SO42－
4OH－－4e－＝2H2O +O2↑
4H+ +4e－＝2H2 ↑
总反应：2H2O＝＝ O2↑ +2H2↑
电解
阳极 ：
阴极：
>
>
meiyangyang8602
电解NaCl溶液？
阳离子
阴离子
H+ Na+
>
Cl- OH－
>
阴极：2H+ +2e－＝2H2 ↑
阳极 ：Cl- - 2e－＝ Cl2 ↑
总：2NaCl+2H2O＝＝Cl2 ↑ +2H2↑+NaOH
电解
如图，电解质溶液是NaCl的水溶液，经过一段时间发现d极附近有黄绿色气体产生，以下说法正确的是( )
A．a是电源的正极
B．电子流动的方向：d→b
C．c极发生氧化反应
D．如果将c、d两电极互换，则c上也一定会生成黄绿色气体
B　

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