电解池讲义27523947

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第四章 电化学基础 第三节 电解池讲义【三维目标】知识与技能:了解电解池的工作原理,掌握一般电解反应产物的判断方法,能够写出电极反应和电池反应方程式,了解电解池原理在电镀?氯碱工业?电冶金等方面的应用。过程与方法:引导学生逐层分析,通过对比分清原电池与电解池的异同情感态度价值观:培养学生的分析、判断、归纳能力【重点】电解池的工作原理【难点】电解池电极判断及电极反应式的书写【学习过程】一、电解原理CuCl2溶液CC×1、实验探究【问题1】通电前,CuCl2溶液中存在哪些离子(写出电离方程式) 阴离子: 阳离子: 【问题2】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。通电后,阳离子向 极移动,阴离子向 极移动【问题3】预测一下将发生怎样的电极反应?①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,在阳极, 失去电子被 ,生成 从阳极放出,在阴极 获得电子被 ,生成 覆盖在阴极上。 ②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 。③电极反应式:阳极: 反应类型: 反应。阴极: 反应类型: 反应。总反应式: 2、电解:使电流通过 溶液而在阴、阳两极引起 的过程。显然:电解质溶液的导电过程就是 过程。3、电解池(槽):将 能转化为 能的装置。(1)构成电解池的条件:① 电源 ② 溶液(或 ) ③两个 ④形成 判断下列装置是否属于电解池:稀H2SO4玻璃棒玻璃棒稀H2SO4CCu 稀H2SO4CuC稀H2SO4FeCCCCH3CH2OH(2)电极名称 阳极:与电源 极相连的电极 电子 的一极 电流 的一极 发生 反应的电极 阴极:与电源 极相连的电极 电子 的一极 电流 的一极 发生 反应的电极电极材料 惰性电极: 、 、 等还原性较弱的材料 (无特殊说明一般为惰性电极) 活性电极: 、 、 、 等还原性较强的材料(3)电子流动方向 电源 极 e- 沿导线 e- 电解池的 极 电解池的 极 e- 沿导线 e- 电源 极4、原电池与电解池的比较装置类别原电池电解池原理(能量转化)使氧化还原反应中电子的转移做定向移动,从而形成电流。把 能转化为 能的装置叫原电池使电流通过电解质溶液在阴阳两极引起氧化还原反应的过程叫做电解。把 能转化为 的装置叫电解池形成条件①活泼性不同的电极②电解质溶液③形成闭合回路④自发进行的氧化还原反应①直流电源②电解质溶液③两个电极④形成闭合回路反应特征 反应 反应电极名称 极:较活泼金属 极:较不活泼金属或能导电的非金属 极:与电源正极相连 极:与电源负极相连反应类型 反应 电子 反应 电子 反应溶液中 离子 电子 反应溶液中 离子 电子电子流向 极→ 极电源 极→电解池的 极电解池的 极→电源 极溶液中离子的移动阳离子向 极移动阴离子向 极移动阳离子向 极移动阴离子向 极移动相同在两极上都发生氧化反应和还原反应二、电解电极反应的分析1、放电:阴阳离子在电极上得失电子变成中性原子或分子的过程叫放电 (放电顺序与离子性质、离子浓度、电流密度、电极材料等有关)(1)在阴极上:阳离子放电顺序(金属活动性顺序表的反向) 由此根据金属活动顺序表,分析下列离子得电子能力强弱:在阴极上: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。注:①阳离子氧化性越强,越易在阴极得电子 常见:Ag+﹥Fe3+﹥Cu2+﹥H+(酸提供>Fe2+ ﹥Zn2+﹥H+(水提供) ②Fe3+放电变成 ③在水溶液中,K+、Ca2+、Na+、Mg2+、Al3+等氧化性太弱而不放电,而是水电离出的 放电(只有在熔融状态时,上述离子才会在
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