第四章第三节电解池
第1课时电解原理
【学习目标】1.会描述电解池的工作原理，能正确书写电解池的电极反应式和总反应方程式。
2.熟悉电解规律和电解产物的判断方法。
【学习重点】能正确书写电解池的电极反应式和总反应方程式。
【学习过程】
探究点一电解原理
1、电解池简介
(1)电解是使电流通过电解质溶液或熔融电解质而在两个电极上引起的过程。
(2)电解池是将转化为的装置。
(3)电极名称
阴极：与电源相连的电极，发生反应；
阳极：与电源相连的电极，发生反应。
(4)电解池的构成条件：具有与相连接的两个电极( 、)，插入溶液或熔融电解质中，形成。
2．按下图所示装置完成实验，并填写下表。
3.
(1)氯化铜溶液中的电离过程有①，②；
溶液中存在的离子有，通电前，这些离子在溶液中做自由移动。
(2)通电时，在电场的作用下，溶液中的离子做定向移动，即趋向a极，趋向b极。
(3)a极电极反应式是，b极电极反应式是，
总反应式是。
(4)结论：电解质溶液的导电过程，就是电解质溶液的过程。【练习】如图是电解CuCl2溶液的装置，其中c、d为石墨电极，则下列有关判断正确的是()
A．a为负极，b为正极
B．a为阳极，b为阴极
C．电解过程中，d电极质量增加
D．电解过程中，氯离子浓度不变
探究点二酸、碱、盐溶液的电解规律
电极反应规律
(1)阴极：无论是惰性电极还是活性电极都不参与电极反应，发生反应的是溶液中的阳离子。
阳离子放电顺序：Ag＋>Fe3+>Cu2＋>H＋>Pb2＋>Fe2＋>Zn2＋……
(2)阳极：溶液中还原性强的阴离子失去电子被氧化，或者电极材料本身失去电子被氧化而溶入溶液中。阴离子放电顺序：金属阳极>S2－>I－>Br－>Cl－>OH－>含氧酸根。
用惰性电极电解酸、碱、盐溶液，填写下表：
第2课时电解原理的应用
【学习目标】1.熟知电解饱和食盐水、电镀、电解精炼铜、电冶金的原理，会写其电极反应式及化学方程式。
2.学会电解的有关计算。
【学习重点】学会电解的有关计算。
【课前检测】
用惰性电极电解氯化钾溶液，阴极反应式是，阳极反应式是，电解的化学方程式是。电解后溶液的pH变化是；欲使电解后的溶液复原，需加入的物质是。
【学习过程】
探究点一电解原理的应用
1．电解饱和食盐水
(1)通电前，氯化钠溶液中含有的离子：。通电时移向阴极，
放电，移向阳极，放电。
电极反应式为
阳极：(氧化反应)
阴极：(还原反应)
因H＋放电，导致水的电离平衡H2O H＋＋OH－向移动，致使生成。
(2)电解的总反应式
化学方程式：；
离子方程式：；
工业上习惯把电解饱和食盐水叫做。
2．电镀
(1)根据右图，
回答下列问题：
①电极反应式
阳极：；
阴极：。
②可观察到的现象是。
③硫酸铜溶液浓度的变化是不变。
(2)电镀的概念是应用原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的方法。
(3)电镀池的构成：一般都是用作电镀液；把浸入电镀液中与直流电源的正极相连，作为阳极；与直流电源的负极相连，作阴极。
3．电解精炼铜
(1)粗铜中往往含有铁、锌、银、金等多种杂质，常用电解的方法进行精炼。其电解池的构成是用作阳极，用作阴极，用作电解质溶液。
(2)电极反应式：阳极为、、等，阴极为。
(3)电解精炼铜的原理是粗铜中比铜活泼的金属Zn、Fe等失去电子，产生的阳离子残留在溶液中，不比铜活泼的金属Ag、Au等以金属单质的形式沉积在电解池的底部，形成，粗铜中的铜在纯铜上析出。
4．电冶金
(1)金属冶炼的本质：使矿石中的金属离子获得电子，从它们的化合物中还原出来。如M n＋＋n e－===M。
(2)电解法用于冶炼较活泼的金属如：K、Na、Mg、Al等，但不能电解其盐溶液，应电解其熔融态。
如：电解熔融的氯化钠可制取金属钠：
阳极反应式：；
阴极反应式：；
总反应：。
探究点二电解的有关计算
1．将两支惰性电极插入CuSO4溶液中，通电电解。
(1)当有1.0×10－3 mol的OH－放电时，溶液显浅蓝色，则在阴极上析出铜的质量是__________。
(2)若溶液的体积为1 L，忽略溶液体积变化，在标准状况下放出5.6 mL O2时，溶液的pH是________。
2．把两支惰性电极插入500 mL AgNO3溶液中，通电电解。当电解液的pH从6.0变为3.0时(设电解时阴极没有氢气析出，且电解液在电解前后体积变化可以忽略)，电极上应析出银的质量是()
A．27 mg B．54 mg C．108 mg D．216 mg
3．在100 mL H2SO4和CuSO4的混合液中，用石墨作电极进行电解，两极上均收集到2.24 L气体(标准状况下)，则原混合液中，Cu2＋的物质的量浓度为()
A．1 mol·L－1B．2 mol·L－1
C．3 mol·L－1D．4 mol·L－1
【当堂检测】
1．火法炼铜得到的粗铜中含多种杂质(如锌、金和银等)，其性能远不能达到电气工业的要求，工业上常使用电解精炼法将粗铜提纯。在电解精炼时()
A．粗铜接电源负极
B．纯铜作阳极
C．杂质都将以单质形式沉积到池底
D．纯铜片增重2.56 g，电路中通过电子为0.08 mol
2．欲在金属表面镀银，应把镀件挂在电镀池的阴极。下列各组中，选用的阳极金属和电镀液均正确的是()
A．Ag和AgCl溶液B．Ag和AgNO3溶液
C．Pt和Ag2CO3溶液D．Pt和Ag2SO4溶液
3．如图所示，甲、乙为相互串联的两电解池。
(1)甲池若为用电解原理精炼铜的装置，则A电极名称为________极，电极材料是________，电极反应式为________________，电解质溶液可以是________。
(2)乙池中Fe极电极反应式为________，若在乙池中滴入少量酚酞试液，开始电解一段时间，Fe极附近呈______色。
4．右图是电解氯化钠溶液(含酚酞)的装置。有毒气体收集的装置省略
没有画出，两电极均是惰性电极。
(1)a电极的名称____________。
(2)电解过程中观察到的现象__________________________________。
(3)确定N出口的气体最简单的方法是_________________________。
(4)电解的总反应离子方程式为____________________________________。
(5)若将b电极换成铁作电极，写出在电解过程中U形管底部出现的现象________________________________________________________________________。
【笔记总结】
一、电解
1．概念
使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程。
2．特点
(1)电解是最强有力的氧化还原手段，是不可逆(填“可逆”或“不可逆”)的。
(2)电解质溶液的导电过程，就是电解质溶液的电解过程。
二、电解池
1．定义
把电能转化成化学能的装置。
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．装置及电极反应
以电解CuCl2溶液为例
(1)装置
(2)电极反应
4.电子流向和离子流向
(1)电子流向
电源负极―→电解池阴极
电解池阳极―→电源正极
(2)离子流向
阳离子―→电解池阴极
阴离子―→电解池阳极
5、电极反应规律
(1)阴极：无论是惰性电极还是活性电极都不参与电极反应，发生反应的是溶液中的阳离子。
阳离子放电顺序：Ag＋>Fe3+>Cu2＋>H＋>Pb2＋>Fe2＋>Zn2＋……
(2)阳极：溶液中还原性强的阴离子失去电子被氧化，或者电极材料本身失去电子被氧化而溶入溶液中。
阴离子放电顺序：金属阳极>S2－>I－>Br－>Cl－>OH－>含氧酸根。
二、电解原理的应用
1．氯碱工业：电解饱和食盐水，制取烧碱、氯气和氢气。
电极的反应式(并注明反应类型)
阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑(氧化反应)；
阴极：2H＋＋2e－===H2↑(还原反应)。
总反应式：2NaCl＋2H2O=====
电解
2NaOH＋Cl2↑＋H2↑。
其中阴极反应中的H＋是由水电离产生的。
2．电镀
(1)电镀是应用电解的原理在金属表面镀上一薄层其他金属或合金的方法。
(2)电镀
??
?
??
阳极：镀层金属，电极本身发生氧化反应
阴极：待镀金属制品
电镀溶液：含有镀层金属离子的溶液
在电镀过程中，电镀液的浓度不变。
3．电解精炼(如电解精炼铜，杂质为铁、锌、金、银)
(1)粗铜作阳极，电极反应Cu－2e－===Cu2＋；
精铜作阴极，电极反应Cu2＋＋2e－===Cu；
电解质溶液CuSO4溶液。
(2)
4．电冶金制取金属
Na、Ca、Mg、Al等活泼金属，很难用还原剂从它们的化合物中还原得到单质，因此必须通过电解熔融的化合物的方法得到。如电解熔融的氯化钠可以得到金属钠：
阴极：2Na＋＋2e－===2Na，阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑，
总反应式：2NaCl(熔融)=====
电解
2Na＋Cl2↑。
第四章第四节金属的电化学腐蚀与防护
【学习目标】
1.认识金属腐蚀的危害，并能解释金属发生电化学腐蚀的原因，能正确书写析氢腐蚀和吸氧腐蚀的电极反应式和总反应式。
2.熟知金属腐蚀的防护方法。
【学习重点】能正确书写析氢腐蚀和吸氧腐蚀的电极反应式和总反应式。
【课前检测】回答下列问题：
(1)铁与氯气反应的化学方程式是；纯锌片与盐酸反应的离子方程式是；上述两反应过程(填“是”或“不是”)原电池反应。
(2)铁制品在潮湿的环境中比在干燥的环境中易生锈，其原因是
。【学习过程】探究点一金属的腐蚀
1．金属腐蚀
(1)概念：金属与周围接触到的气体或液体物质发生氧化还原反应而引起损耗的现象。
(2)根据与金属接触的气体或液体物质不同，金属腐蚀可分为两类：
①化学腐蚀：金属与接触到的干燥气体(如O2、Cl2、SO2等)或非电解质液体(如石油)等直接发生化学反应而引起的腐蚀。腐蚀的速率随温度升高而加快。
②电化学腐蚀：不纯的金属跟电解质溶液接触时，会发生反应，比较活泼的金属失去电子而被氧化。
2．钢铁的电化学腐蚀
根据钢铁表面水溶液薄膜的酸碱性不同，钢铁的电化学腐蚀分为析氢腐蚀和吸氧腐蚀，如下图所示：
(1)钢铁的析氢腐蚀：当钢铁表面的电解质溶液酸性较强时，腐蚀过程中有H2放出。Fe是负极，C是正极。发生的电极反应式及总反应式为
负极：；
正极：；
总反应：；
(2)钢铁的吸氧腐蚀：当钢铁表面的电解质溶液呈或呈并溶有O2时，将会发生吸氧腐蚀。电极反应式及总反应式为
负极：；
正极：；
总反应：；
最终生成Fe2O3·x H2O，是铁锈的主要成分。探究点二金属的防护方法
1．金属的防护就是防止金属的腐蚀，要解决的主要问题是使金属不被氧化。从金属腐蚀的反应实质、影响因素等方面分析，确定金属防护的方法：
2．常见的金属防护方法
(1)物理保护法
①在钢铁表面涂矿物性油脂、油漆或覆盖搪瓷、塑料等物质。
②用电镀的方法，在钢铁制品表面镀上一层不易被腐蚀的金属，如锌、锡、铬、镍等。
③把铬（Cr）、镍（Ni）等加入普通钢里制成不锈钢，就大大地增加了钢铁对各种侵蚀的抵抗力。
(2)电化学保护法
①牺牲阳极的阴极保护法——原电池原理
在被保护的钢铁设备上装上若干活泼金属如，作原电池的；让被保护的金属作原电池的。
②外加电流的阴极保护法——电解池原理
用被保护的金属作极，用惰性电极作极，外接直流电源。
【练习】①为了减小某水库的铁闸门被腐蚀的速率，可以采用图甲所示的方案，其中焊接在铁闸门上的固体材料R可以采用(填写字母序号)。
A．铜
B．钠C．锌D．石墨
②图乙所示的方案也可以减慢铁闸门的腐蚀速率，其中铁闸门应该连接在直流电源的负极。
【当堂检测】
1．下列关于金属的防护方法的说法不正确的是()
A．我们使用的快餐杯表面有一层搪瓷，搪瓷层破损后仍能起到防止铁生锈的作用
B．给铁件通入直流电，把铁件与电池负极相连接
C．轮船在船壳水线以下常装有一些锌块，这是利用了牺牲阳极的阴极保护法
D．钢铁制造的暖气管管道外常涂有一层较厚的沥青
2．下列叙述中不正确的是()
A．金属的电化学腐蚀比化学腐蚀更普遍
B．钢铁在干燥空气中不易被腐蚀
C．用铝质铆钉铆接铁板，铁板不易被腐蚀
D．原电池中电子由正极流入负极
3．下列有关钢铁腐蚀与防护的说法正确的是()
A．钢管与电源正极连接，钢管可被保护
B．铁遇冷浓硝酸表面钝化，可保护内部不被腐蚀
C．钢管与铜管露天堆放在一起时，钢管不易被腐蚀
D．钢铁发生析氢腐蚀时，负极反应是Fe－3e－===Fe3＋
4．铜制品在经常下酸雨的地区电化学腐蚀严重。写出此电化学腐蚀的电极反应式：
正极：________________________________________________________________________，
负极：________________________________________________________________________。
5.如图装置中，U形管内为红墨水，a、b试管内分别盛有食盐水和氯化铵溶液，各加入生铁块，放置一段时间。下列有关描述错误的是()
A．生铁块中的碳是原电池的正极
B．红墨水水柱两边的液面变为左低右高
C．两试管中相同的电极反应式是Fe－2e－===Fe2＋
D．a试管中发生了吸氧腐蚀，b试管中发生了析氢腐蚀
6．对金属制品进行抗腐蚀处理，可延长其使用寿命。
(1)以下为铝材表面处理的一种方法：
①碱洗的目的是除去铝材表面的自然氧化膜，碱洗时常有气泡冒出，原因是______________________________
(用离子方程式表示)。为将碱洗后槽液中的铝以沉淀形式回收，最好向槽液中加入下列试剂中的________(填字母序号)。a．NH3b．CO2c．NaOH d．HNO3
②以铝材为阳极，在H2SO4溶液中电解，铝材表面形成氧化膜，阳极的电极反应式为_________________________。
(2)镀铜可防止铁制品腐蚀，电镀时用铜而不用石墨作阳极的原因是________________________ 。
(3)利用右图装置，可以模拟铁的电化学防护。
若X为碳棒，为减缓铁的腐蚀，开关K应置于________处。
若X为锌，开关K置于M处，该电化学防护法称为___________________ 【笔记总结】一、金属的腐蚀
金属腐蚀是金属与周围的气体或液体物质发生氧化还原反应而引起损耗的现象。金属腐蚀一般可分为化学腐蚀和电化学腐蚀两类。
1．化学腐蚀
金属跟接触到的干燥气体或非电解质液体(如石油)等直接发生化学反应而引起的腐蚀，这种腐蚀的速率随着温度的升高而加快。
2．电化学腐蚀
不纯的金属接触电解质溶液时，会发生原电池反应，较活泼的金属失去电子而被氧化所引起的腐蚀。
二、电化学腐蚀的分类
1．电化学保护法
(1)牺牲阳极的阴极保护法——原电池原理
在被保护的钢铁设备上装上若干活泼金属如镁合金或锌块，作原电池的负极(阳极)；让被保护的金属作原电池的正极(阴极)。
(2)外加电流的阴极保护法
用被保护的金属作阴极，用惰性电极作阳极，外接直流电源。
2．其他方法
(1)改变金属内部结构，如制成防腐的合金；
(2)加涂保护层，如喷油漆、涂油脂。
第四章《电化学基础》第三节《电解池》 周考卷——电解原理 时间：45分钟满分：100分 一、选择题(每小题4分，每小题有1－2个正确选项) 1．用惰性电极实现电解，下列说法正确的是： A．电解稀硫酸溶液，实质上是电解水，故溶液pH不变 B．电解稀氢氧化钠溶液，要消耗OH－，故溶液pH减小 C．电解硫酸钠溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1∶2 D．电解氯化铜溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1∶1 2．下列关于实验现象的描述不正确的是： A．把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中，铜片表面出现气泡 B．用锌片作阳极，铁片作阴极，电解氯化锌溶液，铁片表面出现一层锌 C．把铜片插入三氯化铁溶液中，在铜片表面出现一层铁 D．把锌粒放入盛有盐酸的试管中，加入几滴氯化铜溶液，气泡放出速率加快 3．在外界提供相同电量的条件下，Cu2＋和Ag＋分别按Cu2＋＋2e－===Cu和Ag＋＋e－===Ag在电极上放电，析出铜的质量为1.92g，则析出银的质量为： A．1.62g B．6.48g C．3.24g D．12.96g 4．将含有KCl、CuBr2、Na2SO4三种物质的水溶液用铂电极进行电解，且电解时间足够长。有以下结论：①溶液中几乎没有Br－；②电解质溶液为无色；③最终溶液显碱性；④K＋、Na＋和SO2－4的浓度几乎没有变化。正确的是(设Cl2、Br2全部从溶液中逸出): A．①②③B．仅③C．①④D．均正确 5．根据金属活动性顺序表，Cu不能发生：Cu＋2H2O===Cu(OH)2＋H2↑的反应。但选择恰当电极材料和电解液进行电解，这个反应就能变为现实。下列四组电极和电解液中，能实现该反应最为恰当的是: A B C D 阳极石墨棒Cu Cu Cu 阴极石墨棒石墨棒Fe Pt 电解液CuSO4溶液Na2SO4溶液H2SO4溶液H2O 6．将两根铂插入500mL的CuSO4溶液中进行电解，通电一段时间后，某电极质量增加0.064g(设电解时无H2放出，且不考虑水解和溶液体积变化)。此时溶液中H＋浓度约为: A．4×10－3mol/L B．3×10－3mol/L C．1×10－3mol/L D．1×10－7mol/L 7．0.4mol CuSO4和0.4mol NaCl溶于水，配成1 L溶液，用惰性电极进行电解，当一个电极得到0.3molCu 时，另一个电极上生成的气体在标准状况下的体积是: A．5.6L B．6.72L C．1.344L D．11.2L
化学专题复习：电化学基础(完整版)
————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：
I F Z I I I F Z 高考化学专题复习：电化学基础 要点一 原电池、电解池、电镀池的比较 原电池 电解池 电镀池 定 义 将化学能转变成电能的装置 将电能转变成化学能的装置 应用电解原理在某些金属表面镀上一层其它金属的装置。一种特殊的电解池 装 置 举 例 形 成 条 件 ①活动性不同的两电极(连接) ②电解质溶液(电极插入其中 并与电极自发反应) ③形成闭合回路 ①两电极接直流电源 ②两电极插人电解质溶液 ③形成闭合回路 ①镀层金属接电源正极，待镀金属接电源负极 ②电镀液必须含有镀层金属的离子 电 极 名 称 负极：较活泼金属； 正极：较不活泼金属(或能导电的非金属等) 阳极：电源正极相连的电极 阴极：电源负极相连的电极 阳极：镀层金属； 阴极：镀件 电 子 流 向 负极正极 电源负极 阴极 电源正极 阳极 电源负极阴极 电源正极 阳极 电 极 反 应 负极（氧化反应）：金属原子失电子； 正极（还原反应）：溶液中的阳离子得电子 阳极（氧化反应）：溶液中的阴离子失电子，或金属电极本身失电子； 阴极（还原反应）：溶液中的阳离子得电子 阳极（氧化反应）：金属电极失电子； 阴极（还原反应）：电镀液中阳离子得电子 离 子流向 阳离子：负极→正极（溶液中） 阴离子：负极←正极（溶液中） 阳离子→阴极（溶液中） 阴离子→阳极（溶液中） 阳离子→阴极（溶液中） 阴离子→阳极（溶液中） 练习1、把锌片和铁片放在盛有稀食盐水和酚酞试液 混合溶液的玻璃皿中（如图所示），经一段时间后， 观察到溶液变红的区域是（ ） A 、I 和III 附近 B 、I 和IV 附近 C 、II 和III 附近 D 、II 和IV 附近
第三节电解池（第2课时） 一、学习目标： 1、区分原电池和电解池。 2、懂的阴阳两极金属及离子的放电顺序。 二、课时安排：共3课时 三、课前自主学习内容: （二）原电池与电解池的比较 电池 在CuCl2的电解池装置中，电子流动方向从电源的极沿着导线到达极，从极沿着导线回到电源的极。 在溶液中电子有没有从阴极直接到达阳极呢？。溶液中的在电场作用下到达阴极，得到从电源负极流出的电子；溶液中的在电场作用下到达阳极，失去了电子流向电源的正极。就是说：在电解质溶液中依靠的定向移动而形成闭合回路的。 对CuCl2溶液而言，溶液中是否只有Cu2+和Cl－两种离子呢？。水电离出少量的H＋和OH－－在电场作用下是否也要做定向移动呢？。通电时，溶液中的 两种离子都要向阴极移动，都要向阳极移动。 （三）放电顺序 阴极上：由于阴极上要电子，不管阴极材料是金属还是石墨，此时都不能得电子，因此只能是溶液中的得电子。阳离子氧化性越强就越得电子。
因此阴极上氧化性强的离子得电子。 金属越不活泼，对应阳离子氧化性越，越得电子。 由此根据金属活动顺序表，分析下列离子得电子能力的强弱： 金属活动顺序表 Ag+ Cu2+H+(酸) Pb2+ Fe2+ Zn2+ H+(水) Al3＋… 严格讲：离子的放电能力与其浓度也有一定的关系，如酸溶液中：c[H+(酸)]>c[H+(水)]，因而放电能力 > 。但在中学范围内一般不考虑上述金属离子浓度对其放电能力的影响。 、、、、、等活泼金属阳离子在水溶液中电解时不得电子。小结：质量增加，或有氢气产生的电极一定是极。 阳极上：电解池中阳极上要电子，而与溶液中的都可失电子，因此阳极上的电极反应与有关。由于一般的比阴离子更容易失去电子，因此如果用一般的金属材料做阳极，电解时阳极上是失去电子。而阳极如果用石墨或金属铂（Pt）等难失电子的物质做惰性电极时，则是溶液中失去电子。阴离子还原性越强就越失去电子。根据非金属性的强弱，分析下列离子失电子能力的强弱： S2－ I－ Br－ Cl－ OH－（水或碱）最高价含氧酸根离子 F－。 从CuCl2溶液的电解产物可知：的失电子能力比强。而氟原子的得电子能力很，因而F－失电子能力最。 研究表明：OH－的失电子能力比最高价含氧酸根离子强： 4OH－－4e－＝O2↑＋2H2O 、等阴离子在水溶液中电解时不失电子。 注意：放电顺序这个考点不难，但要细心，极易出错。要能根据放电顺序判断阴、阳极产物，如果是惰性电极则直接考虑溶液中离子的放电顺序。如果阳极是较活泼金属，那一定要能想起：一般的比阴离子更容易失去电子，因此如果用一般的金属材料做阳极，电解时阳极上是失去电子。 四、课堂合作探究目标 1、原电池与电解池的比较 2、放电顺序
第四章第三节电解池 【课标要求】 1.了解电解、电解池的概念，能描述电解池的工作原理。 2.能正确书写电解池的电极反应式。 【学习目标】 1.通过交流研讨，能描述出电解池的工作原理。 2.通过合作探究，正确书写出电解池的电极反应式。 【评价任务】 1.能完成反馈练习。(检测目标2) 2.能独立完成达标检测。(检测目标1、2) 【学习过程】 【环节一】复习回顾（1min） 1.原电池的构成条件：；； ；。 2.氧化还原反应中： 氧化剂具有性，在化学反应中电子，化合价，发生反应。 还原剂具有性，在化学反应中电子，化合价，发生反应。【环节二】交流研讨(20min) 观看“电解氯化铜溶液”视频，交流分析，完成表格。（5min） 提示：电化学中规定：发生氧化反应的电极为阳极，发生还原反应的电极为阴极。 小结：（15min） 一、电解池 （一）概念：在外加电源的作用下，将转变为的装置。
（二）构成条件：；； ；。（三）电解原理： 1.电子流动的方向： 2.离子移动的方向： 3.判断电解池阴阳两极的方法： 4.放电顺序（惰性电极电解） 阳极（阴离子放电顺序）： 阴极（阳离子放电顺序）：【环节三】合作探究（8min） 二、电极反应式的书写 步骤：
请写出用石墨作电极电解下列溶液的电极反应式： （1）电解NaCl溶液： ①阳极： ②阴极： （2）电解Na2SO4溶液： ①阳极： ②阴极： 【环节四】达标检测 (8min) 【基础题】 1.如图所示是电解CuCl2溶液的装置，其中a、b为直流电源的两极，c、d为石墨电极。则以下有关此电解池的判断正确的是() A．a为负极，b为正极 B．a为阳极，b为阴极 C．电解过程中，d电极质量增加 D．电解过程中，氯离子浓度保持不变 2.如图为直流电源电解Na2SO4溶液的装置．通电后在石墨电极a和b附近分别滴加石蕊试液，下列实验现象中正确的是（） A．逸出气体的体积a电极的小于b电极的 B．一电极逸出无味气体，另一电极逸出刺激性气味气体 C．a电极附近呈红色，b电极附近出现蓝色 D．a电极附近呈蓝色，b电极附近出现红色
第四章《电化学基础》第三节《电解池》（1） 一、选择题 1．用惰性电极实现电解，下列说法正确的是( ) A．电解稀硫酸溶液，实质上是电解水，故溶液pH不变 C．电解硫酸钠溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1∶2 D．电解氯化铜溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1∶1 2．下列关于实验现象的描述不正确的是( ) A．把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中，铜片表面出现气泡 B．用锌片作阳极，铁片作阴极，电解氯化锌溶液，铁片表面出现一层锌 C．把铜片插入三氯化铁溶液中，在铜片表面出现一层铁 D．把锌粒放入盛有盐酸的试管中，加入几滴氯化铜溶液，气泡放出速率加快 3．在外界提供相同电量的条件下，Cu2＋和Ag＋分别按Cu2＋＋2e－===Cu和Ag＋＋e－===Ag在电极上放电，析出铜的质量为1.92g，则析出银的质量为( ) A．1.62g B．6.48g C．3.24g D．12.96g 4．将含有KCl、CuBr2、Na2SO4三种物质的水溶液用铂电极进行电解，且电解时间足够长。有以下结论：①溶液中几乎没有Br－；②电解质溶液为无色；③最终溶液显碱性；④K＋、Na＋和SO2－4的浓度几乎没有变化。正确的是(设Cl2、Br2全部从溶液中逸出)( ) A．①②③B．仅③C．①④D．均正确 5．根据金属活动性顺序表，Cu不能发生：Cu＋2H2O===Cu(OH)2＋H2↑的反应。但选择恰当电极材料和电解液进行电解，这个反应就能变为现实。下列四组电极和电解液中，能实现该反应最为恰当的是( ) 6．将两根铂插入500mL的CuSO4溶液中进行电解，通电一段时间后，某电极质量增加0.064g(设电解时无H2放出，且不考虑水解和溶液体积变化)。此时溶液中H＋浓度约为( ) A．4×10－3mol/L B．3×10－3mol/L C．1×10－3mol/L D．1×10－7mol/L 7．0.4mol CuSO4和0.4mol NaCl溶于水，配成1 L溶液，用惰性电极进行电解，当一个电极得到0.3molCu 时，另一个电极上生成的气体在标准状况下的体积是( ) A．5.6L B．6.72L C．1.344L D．11.2L 8．将分别盛有熔融的氯化钾、氯化镁、氧化铝的三个电解槽串联，在一定条件下通电一段时间后，析出钾、镁、铝的物质的量之比为( ) A．6∶3∶2 B．6∶3∶1 C．1∶2∶3 D．3∶2∶1 9．将等物质的量K2SO4、NaCl、Ba(NO3)2、AgNO3混合均匀后，置于指定容器中，加入足量的水，经搅拌、静置、过滤。取滤液，用铂电极电解该滤液一段时间。则两个极区析出的氧化产物与还原产物的质量比约为( ) A．35.5∶108 B．108∶35.5 C．8∶1 D．1∶2 10．某溶液中含有两种溶质NaCl和H2SO4，它们的物质的量之比为3∶1。用石墨作电极电解溶液时，根据电极产物，可明显分为三个阶段。下列叙述不正确的是( ) A．阴极只析出H2 B．阳极先极出Cl2，后析出O2 C．电解最后阶段为电解水 D．溶液pH不断增大，最后为7 二、非选择题
高中化学学习材料 第四章《电化学基础》第三节《电解池》 周考卷——电解原理 时间：45分钟满分：100分 一、选择题(每小题4分，每小题有1－2个正确选项) 1．用惰性电极实现电解，下列说法正确的是： A．电解稀硫酸溶液，实质上是电解水，故溶液pH不变 B．电解稀氢氧化钠溶液，要消耗OH－，故溶液pH减小 C．电解硫酸钠溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1∶2 D．电解氯化铜溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1∶1 2．下列关于实验现象的描述不正确的是： A．把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中，铜片表面出现气泡 B．用锌片作阳极，铁片作阴极，电解氯化锌溶液，铁片表面出现一层锌 C．把铜片插入三氯化铁溶液中，在铜片表面出现一层铁 D．把锌粒放入盛有盐酸的试管中，加入几滴氯化铜溶液，气泡放出速率加快 3．在外界提供相同电量的条件下，Cu2＋和Ag＋分别按Cu2＋＋2e－===Cu和Ag＋＋e－===Ag在电极上放电，析出铜的质量为1.92g，则析出银的质量为： A．1.62g B．6.48g C．3.24g D．12.96g 4．将含有KCl、CuBr2、Na2SO4三种物质的水溶液用铂电极进行电解，且电解时间足够长。有以下结论：①溶液中几乎没有Br－；②电解质溶液为无色；③最终溶液显碱性；④K＋、Na＋和SO2－4的浓度几乎没有变化。正确的是(设Cl2、Br2全部从溶液中逸出): A．①②③B．仅③C．①④D．均正确 5．根据金属活动性顺序表，Cu不能发生：Cu＋2H2O===Cu(OH)2＋H2↑的反应。但选择恰当电极材料和电解液进行电解，这个反应就能变为现实。下列四组电极和电解液中，能实现该反应最为恰当的是:
第三节电解池 一、教学目标： 1．理解电解原理，初步掌握一般电解反应产物的判断方法 2．了解氯碱工业，电镀，冶金的原理 3．掌握电解电极方程式的书写。 二、教学重点： 电解原理及应用 三、教学过程： 我们知道化学能可以转变为热能，即反应热。化学能也能转变为电能，用原电池装置。今天这节课我们就来学习电能如何转化为化学能。 第三节电解池 一、电解原理 过渡：电解质导电的实质是什么呢？一起看实验。 实验：现象—一极有气泡，检验为氯气；另一极有红色的物质析出，分析为铜。 讲：要分析此现象我们得研究此装置，首先看电极。 1．电极 阳极—与电源正极相连 阴极—与电源负极相连 隋性电极—只导电,不参与氧化还原反应(C/Pt/Au) 活性电极—既导电又参与氧化还原反应(Cu/Ag) 问：通电前和通电时分别发生了怎样的过程？ 通电前：CuCl2=Cu2++2Cl- H2O H++OH- 通电中：阳离子（Cu2+,H+）向阴极移动被还原； 阴离子（Cl-,OH-）向阳极移动被氧化 讲：即在电极上分别发生了氧化还原反应，称电极反应。 2．电极反应( 阳氧阴还 ) 阳极：2Cl- -2e-=Cl2 (氧化) 阴极：Cu2++2e-=Cu(还原) 总电极方程式：___________________ 放电：阴离子失去电子或阳离子得到电子的过程叫放电。 3．电解：电流(外加直流电)通过电解质溶液而在阴阳两极引起氧化还原反应(被动的不是自发的)的过程叫电解。 讲：所以电解质导电的实质便是——电解 电解池：借助电流引起氧化还原反应的装置，即把电能转化为化学能的装置叫电解池或电解槽。 问：构成电解池的条件是什么？ 电源、电极、电解质构成闭和回路。 思考：
第三节电解池 重难点一电解池电极的判断 重难点二原电池、电解池、电镀池的比较 原电池电解池电镀池定义 将化学能转变成电能 的装置 将电能转变成化学能 的装置 应用电解原理在某些 金属表面镀上一薄层 其他金属或合金的装 置装置举例 形成条件 ①活泼性不同的两 电极②电解质溶液 (电极插入其中，并与 电极自发发生氧化还 原反应)③形成闭合 电路 ①两电极接直流电源 ②两电极插入电解质 溶液③形成闭合电路 ①镀层金属接电源正 极，待镀金属接电源 负极②电镀液必须含 有镀层金属的离子 (电镀过程浓度不变) 电极名称 负极：氧化反应，金 属或H2失电子正极： 还原反应，溶液中的 阳离子得电子或者氧 气得电子 阳极：氧化反应，溶 液中的阴离子失电 子，或电极金属失电 子阴极：还原反应， 溶液中的阳离子得电 子 阳极：金属电极失电 子阴极：电镀液中镀 层金属阳离子得电子 (在电镀控制的条件 下，水电离产生的H＋ 及OH－一般不放电) 电子流向负极――→ 导线 正极 电源负极――→ 导线 阴极 电源正极――→ 导线 阳极 同电解池 (1)同一原电池的正、负极发生的电极反应得、失电子数相等。 (2)同一电解池的阴极、阳极发生的电极反应中得、失电子数相等。 (3)串联电路中的各个电极反应得、失电子数相等。上述三种情况下，在写电极反应式时，得、 失电子数要相等，在计算电解产物的量时，应按得、失电子数相等计算分电极(判断阴、阳极)，
析溶液(分析电解质溶液中含有哪些离子)； 判流向(判断电子流动方向、离子移动方向)， 断微粒(确定在两极上反应的各是什么微粒)； 写电极(书写电极反应方程式) 写方程(书写电解质电解的化学方程式)。 1．化学反应设计原则 电解是最强有力的氧化还原手段，一些非自发进行的氧化还原反应可通过电解来实现，原电池反应则以自发进行的氧化还原反应为基础，实现物质与能量的转换。 2．电化学计算 电化学计算除依据化学方程式外，最好是用守恒法，即根据电子守恒关系或由此推导出的比例关系。 无论是原电池还是电解池，无论是一个“池”还是多个“池”任意串联，在电路和电极 上单位时间内通过的电量相同。 例1 如图，是电解CuCl 2溶液的装置，其中c 、d 为石墨电极。则下列判断正确的是( )
IV Fe Zn III I II Fe Zn 化学专题复习：电化学基础 原电池 电解池 电镀池 定义 将化学能转变成电能的装置 将电能转变成化学能的装置 应用电解原理在某些金属表面镀上一层其它金属的装置。一种特殊的电解池 装 置 举 例 形 成 条 件 ①活动性不同的两电极(连接) ②电解质溶液(电极插入其中并与电极自发反应) ③形成闭合回路 ①两电极接直流电源 ②两电极插人电解质溶液 ③形成闭合回路 ①镀层金属接电源正极，待镀金属接电源负极 ②电镀液必须含有镀层金属的离子 电 极 名 称 负极：较活泼金属； 正极：较不活泼金属(或能导电的非金属等) 阳极：电源正极相连的电极 阴极：电源负极相连的电极 阳极：镀层金属； 阴极：镀件 电 子 流 向 负极 正极 电源负极 阴极 电源正极 阳极 电源负极阴极 电源正极 阳极 电 极 反 应 负极（氧化反应）：金属原子失电子； 正极（还原反应）：溶液中的阳离子得电子 阳极（氧化反应）：溶液中的阴离子失电子，或金属电极本身失电子； 阴极（还原反应）：溶液中的阳离子得电子 阳极（氧化反应）：金属电极失电子； 阴极（还原反应）：电镀液中阳离子得电子 离子流向 阳离子：负极→正极（溶液中） 阴离子：负极←正极（溶液中） 阳离子→阴极（溶液中） 阴离子→阳极（溶液中） 阳离子→阴极（溶液中） 阴离子→阳极（溶液中） 练习1、把锌片和铁片放在盛有稀食盐水和酚酞试液 混合溶液的玻璃皿中（如图所示），经一段时间后， 观察到溶液变红的区域是（ ） A 、I 和III 附近 B 、I 和IV 附近 C 、II 和III 附近 D 、II 和IV 附近 练习2、下面有关电化学的图示，完全正确的是（ ）
第四章电化学基础 第三节电解池 一、教材分析 《电解池》是人教版高中化学选修四《化学反应原理》第四章第三节，这部分教材主要 介绍了电解原理以及电解原理的应用。电解属于电化学的知识范畴，是中学化学理论体系不 可缺少的一部分，同时电解与物理学科中的电学、能量的转换有密切的联系，是氧化还原反应、原电池、电离等知识的综合运用。本节教材可分为三个部分：电解原理、电解原理的应用、电镀。把握教材意图后，我把本节内容安排为两课时完成。 二、教学目标 1.知识目标： 知道电解的基本原理，会判断一般电解反应产物; 能说出电解、电解池及形成条件; 知道铜的电解精炼和电镀铜的原理，知道氯碱工业反应原理，能正确书写电极反应式和电解的总化学方程式; (4)通过对比、分析明确原电池与电解池的区别和联系 2.能力目标：⑴ 培养学生观察、分析、整理、归纳总结、探究等能力; ⑵ 通过实验培养学生的观察能力、分析能力和解决实际问题的能力; 3.情感、态度和价值观目标： (1)指导学生积极参与教学过程，激发其主动探究的意识； (2)对学生进行辩证唯物主义教育和环境保护教育，培养学生正确的处世态度； (3)通过氯碱工业的学习，培养学生确立理论联系实际的学习方法，进一步树立探究精神及合作意识，同时增强环境保护意识。 三、教学重点难点 重点：电解原理、氯碱工业反应原理 难点：离子放电实质 四、学情分析 学生的认知发展水平和知识基础都是我们要考虑的学情。我们的学生素质不太高，没有 强烈的求知欲，思维能力渐趋成熟。但也有思维方面的劣势，他们习惯演绎式的教学方法，探究学习的经验少。在知识方面，学生在初中没有电化学知识；在高一化学中学习.过有关 电化学的原电池；在生活中也很少有涉及到电解应用经历。 五、教学方法 1.实验探究与启发讨论法。 2.学案导学：见后面的学案。 3.新授课教学基本环节：预习检查、总结疑惑7情境导入、展示目标7合作探究、精讲点拨7反思总结、当堂检测7发导学案、布置预习 六、课前准备 1?学生的学习准备：预习实验“电解池原理”，初步把握实验的原理和方法步骤。 2.教师的教学准备：多媒体课件制作，课前预习学案，课内探究学案，课后延伸拓展学案。
高中化学人教版选修四第四章电化学基础4.3.1电解池C卷（练习） 姓名:________ 班级:________ 成绩:________ 一、 2017_2018学年高中化学新人教版选修4第四章电化学基础 (共12题；共45分) 1. （2分） (2019高二上·福州期中) 下列我国科技创新的产品设备在工作时有化学能转变成电能的是（） A . 长征5号火箭使用的液氧煤油发动机 B . 北斗导航卫星的太阳能电池板 C . 位于江苏的海上风力发电厂 D . 世界首部可折叠柔屏手机 2. （2分） (2018高二上·慈溪期中) 在电解水制取H2和O2时，为增强溶液的导电性常加入一些电解质。下列物质中最合适的是（） A . Na2SO4 B . CuCl2 C . NaCl D . AgNO3 3. （2分） (2015高三上·老河口期中) 如图所示，铜片、锌片和石墨棒用导线连接后插入番茄里，电流计中有电流通过，则下列说法正确的是（） A . 锌片是负极 B . 两个铜片上都发生氧化反应
C . 石墨是阴极 D . 两个番茄都形成原电池 4. （2分） (2017高二上·河北期中) 若某电能与化学能的转化装置(电解池或原电池)中发生的总反应的离子方程式是Cu+2H+=Cu2++H2↑，则下列关于该装置的有关说法中正确的是（） A . 该装置可能是原电池，也可能是电解池 B . 该装置只能是原电池，且电解质溶液为硝酸 C . 该装置只能是电解池，且金属铜为该电解池的阳极 D . 该装置只能是原电池，电解质溶液不可能是盐酸 5. （2分） (2019高一下·南岸期末) 某固体酸燃料电池以固体为电解质传递，其基本结构如图，电池总反应可表示为，下列有关说法正确的是 A . 电子通过外电路从b极流向a极 B . b极上的电极反应式为 C . 每转移电子，消耗标准状况下 D . 由a极通过固体酸电解质传递到b极 6. （2分） (2016高一下·长春期中) 对原电池的电极名称，下列叙述中错误的是（） A . 电子流入的一极为正极 B . 比较不活泼的一极为正极 C . 电子流出的一极为负极 D . 发生氧化反应的一极为正极 7. （2分） (2018高二上·黑龙江月考) Cu2O是一种半导体材料，基于绿色化学理念设计的制取Cu2O的电解池示意图如图所示，电解总反应为2Cu＋H2O Cu2O＋H2↑。下列说法正确的是（） A . 石墨电极上产生氢气 B . 铜电极发生还原反应
第四章电化学基础 第一节原电池 原电池： 1、概念：化学能转化为电能的装置叫做原电池 2、组成条件：①两个活泼性不同的电极② 电解质溶液③ 电极用导线相连并插入电解液构成闭合回 路 3、电子流向：外电路：负极——导线——正极 内电路：盐桥中阴离子移向负极的电解质溶液，盐桥中阳离子移向正极的电解质 溶液。 4、电极反应：以锌铜原电池为例： 负极：氧化反应：Zn－2e＝Zn2＋（较活泼金属） 正极：还原反应：2H＋＋2e＝ H2↑（较不活泼金属）总反应式：Zn+2H+=Zn2++H2↑ 5、正、负极的判断： （1）从电极材料：一般较活泼金属为负极；或金属为负极，非金属为正极。 （2）从电子的流动方向负极流入正极 （3）从电流方向正极流入负极 （4）根据电解质溶液内离子的移动方向阳离子流向正极，阴离子流向负极（5） 根据实验现象① __溶解的一极为负极 __②增重或有气泡一极为正极第二节化 学电池 1、电池的分类：化学电池、太阳能电池、原子能电池 2、化学电池：借助于化学能直接转变为电能的装置 3、化学电池的分类：一次电池、二次电池、燃料电池一、一 次电池 1、常见一次电池：碱性锌锰电池、锌银电池、锂电池 等二、二次电池 1、二次电池：放电后可以再充电使活性物质获得再生，可以多次重复使用，又叫充电电池或蓄电 池。 2、电极反应：铅蓄电池 放电：负极（铅）：Pb＋SO24-－ 2e＝PbSO4 正极（氧化铅）： PbO2＋ 4H+＋SO24-＋2e ＝PbSO4＋2H2O 充电：阴极： PbSO4＋ 2H2O－ 2e ＝PbO2＋4H+＋SO24- 阳极： PbSO4＋ 2e ＝Pb＋SO24- 放电 两式可以写成一个可逆反应： PbO2＋Pb＋2H2 44＋2H2 SO充电2PbSOO 3、目前已开发出新型蓄电池：银锌电池、镉镍电池、氢镍电池、锂离子电池、聚合物锂离子电池 三、燃料电池 1、燃料电池：是使燃料与氧化剂反应直接产生电流的一种原电池 2、电极反应：一般燃料电池发生的电化学反应的最终产物与燃烧产物相同，可根据燃烧反应写出总 的电池反应，但不注明反应的条件。，负极发生氧化反应，正极发生还原反应，不过要注意一般电 解质溶液要参与电极反应。以氢氧燃料电池为例，铂为正、负极，介质分为酸性、碱性和中性。 当电解质溶液呈酸性时：负极： 2H－4e =4H +正极：Ｏ2＋4 e4H + =2H2O 当电解质溶液呈碱性时：负极： 2H＋4OH－4e ＝4H2 O正极：Ｏ2＋ 2H2O＋ 4 e ＝4OH 另一种燃料电池是用金属铂片插入KOH 溶液作电极，又在两极上分别通甲烷燃料和氧气氧 化剂。电极反应式为： ＝32-＋7H2；正极： 2 ＋2＋8e-＝。 负极： CH4＋10OH－－8e- CO O4H O2O 电池总反应式为： CH4＋2O2＋2KOH＝K2 3＋3H2 O CO 3、燃料电池的优点：能量转换率高、废弃物少、运行噪音低 四、废弃电池的处理：回收利用
第四章电化学基础知识点归纳 第四章电化学基础知识点归纳 一、原电池课标要求 1、掌握原电池的工作原理 2、熟练书写电极反应式和电池反应方程式要点精讲 1、原电池的工作原理（1）原电池概念：化学能转化为电能的装置，叫做原电池。若化学反应的过程中有电子转移，我们就可以把这个过程中的电子转移设计成定向的移动，即形成电流。只有氧化还原反应中的能量变化才能被转化成电能；非氧化还原反应的能量变化不能设计成电池的形式被人类利用，但可以以光能、热能等其他形式的能量被人类应用。（2）原电池装置的构成①有两种活动性不同的金属（或一种是非金属导体）作电极。②电极材料均插入电解质溶液中。③两极相连形成闭合电路。（3）原电池的工作原理原电池是将一个能自发进行的氧化还原反应的氧化反应和还原反应分别在原电池的负极和正极上发生，从而在外电路中产生电流。负极发生氧化反应，正极发生还原反应，简易记法：负失氧，正得还。 2、原电池原理的应用（1）依据原电池原理比较金属活动性强弱①电子由负极流向正极，由活泼金属流向不活泼金属，而电流方向是由正极流向负极，二者是相反的。②在原电池中，活泼金属作负极，发生氧化反应；不活泼金属作正极，发生还原反应。③原电池的正极通常有气体生成，或质量增加；负极通常不断溶解，质量减少。（2）原电池中离子移动的方向①构成原电池后，原电池溶液中的阳离子向原电池的正极移动，溶液中的阴离子向原电池的负极移动；②原电池的外电路电子从负极流向正极，电流从正极流向负极。注：外电路：电子由负极流向正极，电流由正极流向负极；内电路：阳离子移向正极，阴离子移向负极。 3、原电池正、负极的判断方法：（1）由组成原电池的两极材料判断一般是活泼的金属为负极，活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极。（2）根据电流方向或电子流动方向判断。电流由正极流向负极；电子由负极流向正极。（3）根据原电池里电解质溶液内离子的流动方向判断在原电池的电解质溶液内，阳离子移向正极，阴离子移向负极。（4）根据原电池两极发生的变化来判断原电池的负极失电子发生氧化反应，其正极得电子发生还原反应。（5）根据电极
选修四第四章第3节电解池 第一课时电解原理 课前预习学案 一、预习目标 预习实验“电解池原理”，初步把握实验原理、目的要求、材料用具和方法步骤。 二、预习内容 “电解池原理”实验 1．实验原理： 2．材料用具 实验仪器：小烧杯、玻璃棒、碳棒、导线、电流表、电源、改进的塑料制电解槽；实验药品：CuCl2溶液、淀粉碘化钾试纸、NaOH溶液、CuSO4溶液、片、片。3．实验步骤： ⑴；⑵； ⑶ 4．观察和记录： 三、提出疑惑 同学们，通过你的自主学习，你还有哪些疑惑，请把它填在下面的表格中 一、学习目标 1．知道电解的基本原理，会判断一般电解反应产物； 2．能说出电解、电解池及形成条件； 3．正确使用实验器材，完成“电解池原理”实验操作。 学习重难点：知道电解的基本原理，会判断一般电解反应产物。 二、学习过程 （一）电解原理 1、试验探究 如图所示：与电源正极相连的电极叫极，Array与电源负极相连的电极叫极。 若烧杯中的液体为CuCl2溶液，合上电源开关， 能否看到小灯泡发光？。 给CuCl2溶液通电时现象： 阴极上， 经检验该物质是。 阳极上： 经检验该物质是。 CuCl2溶液 两支电极上发生的反应为：
阳极：。反应类型：反应。 阴极：。反应类型：反应。 总反应式：。 过程分析：CuCl2溶液能导电是因为存在，通电后这些自由移动的离子，在电场作用下作移动，根据相互吸引的原理，带负电的氯离子向极移动，在阳极，氯离子失去电子被为氯原子，并两两结合成氯分子，从阳极放出，带正电的铜离子向极移动，在阴极铜离子获得电子被成铜原子，覆盖在阴极上。 2、电解：使电流通过溶液而在阴、阳两极引起的过程。 所用电流一般为直流电还是交流电较好？！该过程中能转化为能！这是一个物理过程还是一个化学过程？过程！显然：电解质溶液的导电过程就是的过程。 3、电解池：将能转化为能的装置。 构成电解池的条件： ①② ③④ 判断下列装置是否属于电解池： 在CuCl2的电解池装置中，电子流动方向从电源的极沿着导线到达极，从极沿着导线回到电源的极。 在溶液中电子有没有从阴极直接到达阳极呢？。溶液中的在电场作用下到达阴极，得到从电源负极流出的电子；溶液中的在电场作用下到达阳极，失去了电子流向电源的正极。就是说：在电解质溶液中依靠的定向移动而形成闭合回路的。 对CuCl2溶液而言，溶液中是否只有Cu2+和Cl－两种离子呢？。水电离出少量的H ＋和OH－－在电场作用下是否也要做定向移动呢？。通电时，溶液中的 两种离子都要向阴极移动，都要向阳极移动。 5、放电顺序 阴极上： 由于阴极上要电子，不管阴极材料是金属还是石墨，此时都不能得电子，因此只能是溶液中的得电子。阳离子氧化性越强就越得电子。 因此阴极上氧化性强的离子得电子。 金属越不活泼，对应阳离子氧化性越，越得电子。 由此根据金属活动顺序表，分析下列离子得电子能力的强弱： 金属活动顺序表 Ag+ Cu2+ H+(酸) Pb2+ Fe2+ Zn2+ H+(水) Al3＋… 严格讲：离子的放电能力与其浓度也有一定的关系，如酸溶液中：c[H+(酸)]>c[ H+(水)]，因而放电能力> 。但在中学范围内一般不考虑上述金属离子浓度对其放电能力的影
电解池 （一）典型例题 【例1】把锌片和铁片放在盛有稀食盐水和酚酞试液混合溶液的玻璃皿中（如图所示平面图），经过一 段时间后，首先观察到溶液变红的区域是 （ ） A 、Ⅰ和Ⅲ附近 B 、Ⅰ和Ⅳ附近 C 、Ⅱ和Ⅲ附近 D 、Ⅱ和Ⅳ附近 解析：此题将电解知识与原电池知识揉和在一起。要解决此问题，必须要从概念、模型、电极名称、 电极反应式等方面去区分，这些知识都弄清楚了，才能顺利解答此题，达到“在应用中理解、在理解中应 用”的效果。左图为电解池，Fe 为阳极，阳极反应为：Fe-2e -==Fe 2+；Zn 为阴极，阴极反应为：2H ++2e -==H 2 ↑，因此Ⅰ区域c (OH -)变大，碱性增强使酚酞变红；右图为原电池，Fe 为正极，正极反应式为： 2H 2O+O 2+4e -==4OH -，因此Ⅳ区域c (OH -)变大，碱性增强使酚酞变红。答案：B 点评：对比是深化理解的“良药”，是化学学习的一种重要学科方法。可以将有联系或易混淆的知识 放在一起比较，如电解知识与原电池知识、电解池与电镀池等；也可以将形似而质异或形异而质似的习题 放在一起比较分析，以此来加深对知识的理解。 【例2】 用Pt 电极电解含有各0.1molCu 2+和X 3+的溶液，阴极析出固体物质的质量m (g)与溶液中通 过电子的物质的量n (mol)的关系见图示。则离子的氧化能力由大到小排列正 确的是（ ） A 、Cu 2+＞X 3+＞H + B 、H +＞X 3+＞Cu 2+ C 、X 3+＞H +＞Cu 2+ D 、Cu 2+＞H +＞X 3+ 解析：有些学生没认真分析，就将X 3+与Fe 3+联系起来，选择C 答案。这其实是简单记忆阳离子放电 顺序导致定势思维造成的结果。本题的解题信息在图象中：一通电就有固体析出，且通过0.2mol 电子后，再没有固体析出了，说明是Cu 2+放电的结果。X 3+不放电，故答案应为D 。答案：D 点评：上例充分说明理解的重要性，也强调记忆的灵活性。理解是记忆的前提，记忆是理解的归宿。 将记住的东西置于知识出现的背景中，并与具体问题结合起来进行处理，掌握学过的知识才能事半功倍。 【例3】 在25℃时，将2个铜电极插入到一定的Na 2SO 4饱和溶液中，通直流电电解并不断搅拌，当 阴极上收集到a mol 的气体的同时，溶液中析出了b mol 的结晶水合物Na 2SO 4·10H 2O ，若保持温度不变， 则所剩溶液中溶质的质量分数是( ) A.a b b 18+ B. a b b 36+ C.a b b 1816171+ D.a b b 916171+ 解析：《考试说明》要求：理解电解原理，理解溶液中溶质的质量分数的概念。 电解发生的电极反应：阳极为Cu-2e ＝Cu 2+，阴极为2H ＋+2e ＝H 2↑． 电解时总的化学反应方程式为：Cu + 2H 2O ===== Cu(OH)2↓+ H 2↑ 阴极逸出a molH 2，水被电解了2a mol ，根据溶解度知识，不难求出答案为C 。 答案：C 点评：如果将题中的铜电极换作铂电极，只改一个字，其电解的总方程式即为： 2H 2O=====2H 2↑+O 2↑ 阴极逸出a mol H 2，水被电解了a mol ，其答案为D 。可见因一字之差(“铜”与“铂”)，答案各异。由此再次 强调提高审题的准确性是多么地必要。 【例4】通以相等的电量，分别电解等浓度的硝酸银和硝酸亚汞（亚汞的化合价为+1价）溶液，若被 还原的硝酸银和硝酸亚汞的物质的量之比n （硝酸银）︰n （硝酸亚汞）=2︰1，则下列表述正确的是（ ） A 、在两个阴极上得到的银和汞的物质的量之比n （Ag ）︰n （Hg ）=2︰1 B 、在两个阳极上得到的产物的物质的量不相等 C 、硝酸亚汞的分子式为HgNO 3 D 、硝酸亚汞的分子式为Hg 2(NO 3)2 解析：通以相等的电量即是通过相同的电子数，银和亚汞都是+1价，因此，得到的单质银和汞的物质 通电 电解
《第三节 电解池》学案 学习目标：1、理解电解的基本原理，初步掌握一般电解反应产物的判断方法； 2、掌握电解溶液的变化分析、离子放电顺序； 学习重点：电解原理 学习难点：离子放电实质、氯碱工业反应原理 【学习过程】19世纪初，伏打发明第一个电池，但伏打认为是由于两个金属接触而产生的电流。英国人戴维经过研究后，在科学界第一个提出原电池是因为发生了化学反应而产生的电流。同时戴维认为既然化学能能转变成电能，那么电能也应该会转化成化学能。经过不断的研究，戴维利用电解的方法，发现了钾、钠、钙等新元素，从而成为化学史上发现新元素最多的人。尤其是发现钾的过程，当时以拉瓦锡为代表的科学界认为：苛性钾是一种单质，戴维通过无数实验，终于采用电解熔融苛性钾的方法，分离得到了单质钾。 【思考】1、为什么直到戴维采用电解的方法，才还原出了钾、钠、钙的单质？ 2、为什么必须电解苛性钾的熔融物，才能得到单质钾？电解苛性钾溶液能否得到钾？ （可以推测，在后面的学习中能找到答案） 【回顾】初中学习的电解水试验： 1、写出反应方程式：_____________________________ 2、思考电路中的电子移动：（在装置图上标出电子移动方向） 电子从外电源的_____极流出，经过导线进入_____极，又从 _____极流出，进入外电源的_____极。 3、水中含有哪些离子：___________。通电时它们各自朝哪个极移动？ 4、根据阴极、阳极的产物，尝试书写电解水的电极方程式： 阴极：____________________________________ 发生_____反应 阳极：____________________________________ 发生_____反应 【阅读】教科书79—80页，回答： 一、电解原理 1、实验探究 如图所示：与电源正极相连的电极叫 极， 与电源负极相连的电极叫 极。 若烧杯中的液体为CuCl 2溶液，合上电源开关， 给CuCl 2溶液通电时现象： 阴极上 ，该物质是 。 阳极上： ，该物质是 。 两电极上发生的反应为： 阳极： 。反应类型： 反应。 阴极： 。反应类型： 反应。 总反应式： 。 过程分析：CuCl 2溶液能导电是因为存在 ，通电后这些自由移动的离子，在电场作用下作 移动，根据 相互吸引的原理，带负电的氯离子向 极移动，在阳极氯离子失去电子被 为氯原子，并两两结合成氯分子，从阳极放出，带正电的铜离子向 极移动，在阴极铜离子获得电子被 成铜原子，覆盖在阴极上。 2、电解：使电流通过 溶液而在阴、阳两极引起 的过程。 电解质溶液的导电过程就是 的过程。 在CuCl 2的电解池装置中，电子流动方向从电源的 极沿着导线到达 极， 从 极沿着导线回到电源的 极。 【开始思考】对CuCl 2溶液而言，溶液中是否只有Cu 2+和Cl － 两种离子呢？ 。水电 离出少量的H ＋和OH －－ 在电场作用下是否也要做定向移动呢？ 。通电时，溶液中的 两种离子都要向阴极移动， 都要向阳极移动。 【启发】根据电解氯化铜的结果，说明在阴极上放电的离子是______，在阳极上放电的离子是_______，由此你能否得出结论： Cu 2+与H + (Cl -与OH -)之间在性质上有什么强弱关系？ 5、离子放电顺序（当_______________________________________，这个过程叫做放电。） 阴极上： 由于阴极发生 电子的反应，只能是溶液中的 得电子。阳离子氧化性越强就越 得电子。因此阴极上氧化性强的离子 得电子。 【回忆】为什么氧化性：Cu 2+ > H + ？ 由此根据金属活动顺序表，分析下列离子得电子能力的强弱： Ag + Cu 2+ H + Pb 2+ Fe 2+ Zn 2+ Al 3＋ … 阳极上： 从CuCl 2溶液的电解产物可知： 的失电子能力比 强。 CuCl 2溶液
咼中化学同步训练（人教版） 2011-2012学年高二化学选修4 （人教版）同步练习第四章 第三节电解池 一.教学内容: 电解池 二.重点、难点: 电解原理及其应用既是重点，也是难点 三.具体内容: 1. 电解原理 电极反应 电解定义 电极的判断和选择 硫酸钾溶液电解 溴化钙溶液电解 硫酸铜溶液、以铜为电极的电解 3. 电解原理的应用 铜的电解精炼 铝的冶炼 钠的冶炼 4. 原电池、电解池的对比 5. pH 变化的判断 【典型例题】 (1) 氯碱工业 (2) 电镀 (1) 装置 (2) 现象 (6) 电子流向 (7) 离子放电顺序 2.电解的几种情况与 pH 变化 氯化铜溶液电解 (1) (2) 盐酸电解
［例1］实验室用铅蓄电池作电源电解饱和食盐水制取氯气 ，已知铅蓄电池放电时发生如下反应：负极 Pb+SO 4 =PbSO 4+2e 正极 PbO 2+4H +SO 4 +2e =PbSO 4+2H 2O ，今若制 Cl 20.050 mol ，这时电池内消耗 H 2SO 4的物质的量至少是（ 答案：C 解析：根据电源和电解池中转移电子数相同来解题。 ［例2］下图各容器中盛有海水，铁在其中被腐蚀时，由快到慢的顺序是（ ■ ------ \ _________ J -------------- J 」 A. ④ '②〉① > ③ 答案：A 解析：考察原电池、电解池中金属电极的消耗情况比较。 ［例3］近年来，加“碘”食盐较多的使用了碘酸钾（ KIO 3）,碘酸钾在工业上可用电解法制取。以石墨和 不锈钢为电极，以 KI 溶液为电解液，在一定条件下电解，反应方程式为: 电解 KI +3H 2O^=KI O 3 +3H 2 。下列有关说法正确的是（ A. 电解时，石墨作阴极，不锈钢作阳极 B. 电解时，阳极反应是：I --6e - + 3H 2O = IO 3 -+ 6H + C.溶液调节至强酸性，对生产有利 D.电解前后溶液的pH 几乎不变 答案：BD 解析：考察基本电解原理的应用。 ［例4］①某同学用碳棒、铜棒和稀硫酸为原材料，实现了在通常条件下不能发生的反应： =CUSO 4+H 2 t 。请在右边画出能够实验这一反应的装置图。② 某同学在做一定条件下铜与稀硫酸的反应 实验时， 看到碳棒上有气泡产生， 但铜棒却没有被腐蚀。 请你分析其原因: 答案：②两极与电源的正负极接反了，或铜棒接电源的负极了等。 解析：考察对于电解原理的分析。 A. 0.025 mol B. 0.050 mol C. 0.10 mol D. 0.20 mol C. ④ '②〉③ > ① D. ③ >? >? >① CU+H 2SO 4 （稀） Cu 稀硫酸 C n