第三节 电解池2第节 电解池2.doc

第三节 电解池（一） 教学目的: 1、理解电解原理，会判断电解池、电极产物、电极周围溶液pH值及整个溶液pH值的变化 2、能书写电极反应式及总反应式，培养分析归纳知识的能力 3、利用惰性电极电解氯化铜的实验，探究电解原理，了解电解的应用 教学重点：理解电解原理，以电解CuCl2溶液为例得出惰性电极作阳极时电解的一般规律 教学难点：理解电解原理，非惰性电极作阳极对电解产物的判断 教学过程： 引入：在前面我们已经学习了原电池的相关知识，知道原电池是利用氧化还原反应的原理将化学能转化为电能的装置。如氢氧燃料电池，当我们往两极分别通入H2和O2的时候，就可以将H2和O2燃烧的化学能转化为电能。既然化学能可以通过特殊的装置转化为电能，那电能是否也能够通过特殊的装置转化为化学能呢？在初中的时候我们就已经学习过，当我们对H2O通电的时候水可以分解为H2和O2，这就说明电能也可以转化为化学能。那到底电能如何才能转变成化学能呢？这就是本节课我们要共同探讨的问题。 一、电解原理 我们知道，金属和电解质溶液都能导电，金属的导电是金属内自由电子的定向移动过程，是物理变化；电解质溶液的导电过程是否与金属的导电过程相同呢？ 1、电解原理 ［实验4—2］将两根碳棒分别跟直流电源的正、负极相连接，浸入U型管内的CuCl2溶液中，接通电源，观察现象 ［实验现象］与电源负极相连的电极：碳棒上逐渐覆盖了一层红色物质；与电源正极相连的电极：生成有刺激性气味、能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝的气体。 通过分析，我们可以得出与电源负极相连的电极上的红色物质是Cu，与电源正极相连的电极上产生的气体是Cl2。其中我们把与电源负极相连的电极称之为阴极，与电源正极相连的电极称之为阳极。 两极产物　阴极——Cu 阳极——Cl2 ［问］氯化铜溶液在电流的作用下为什么会生成Cu和Cl2呢？ ［讲］CuCl2在水溶液中完全电离生成Cu2+和Cl-： CuCl2 ＝Cu2+＋2Cl－ 通电前，Cu2+和Cl－在溶液里自由运动；通电后，在电场的作用下，带负电的Cl－移向阳极，并失去电子被氧化成氯原子，进而结合成Cl2放出；带正电的Cu2+移向阴极，并得到电子被还原成铜原子，覆盖在阴极上。 阳极：2Cl－-2e－=Cl2↑（氧化反应） 阴极：Cu2+＋2e－=Cu（还原反应） 通过分析我们知道电解质溶液在导电过程中有新物质产生，所以电解质溶液的导电过程实际上就是一个发生化学变化的过程：CuCl2Cu＋Cl2↑ 像这种使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极上引起氧化还原反应的过程叫做电解。 2、电解： 使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极上引起氧化还原反应的过程叫做电解。 电解的过程实际上就是将外部的电能通过在阴阳两极放电转化为内部的化学能，我们将这种 把电能转化为化学能的装置叫做电解池。 3、电解池：把电能转变为化学能的装置叫做电解池或电解槽。 下面我们一起来分析电解池的主要结构： (1)电解池的两极： 电解池的两极是由与之相连的电源电极的极性决定的。 　阴极：与电源负极相连的电极。（发生还原反应） 阳极：与电源正极相连的电极。（发生氧化反应） ［问］电解质溶液能够导电，那它是如何将电路沟通的呢？ (2)电解池中的电子的移动方向： 电源负极 →电解池阴极 →电解液中的阳离子（被还原）　电解池中阴离子（被氧化）→电解池阳极 →电源正极 通过上面分析可知：电解质溶液的导电过程必须有阴阳离子的参与，如果溶液中的离子不参加反应，电路就不能沟通，所以电解质溶液的导电过程就是电解质溶液的电解过程。 4、电解的本质：电解质溶液的导电过程就是电解质溶液的电解过程 ［问］从上已知CuCl2溶液中存在的离子有：Cu２＋、Cl－、OH－、H＋为什么电解时，只有Cu２＋和Cl－放电？这要涉及到离子的放电顺序问题。 5、离子的放电顺序 ［讲］由于各种离子得失电子的能力不同，因此，电解时离子放电难易也不同。 阳离子：Ag+＞Hg2+＞Cu2+＞Fe2+＞Zn2+＞H+＞Al3+＞Na+＞K+ 阴离子：S2-＞I-＞Br-＞Cl-＞OH－＞含氧酸根 电解电解质溶液时，我们要注意的是先看电极材料是惰性电极还是活性电极，若阳极材料为活性电极(Fe、Cu)等金属，则阳极反应为电极材料失去电子，变成离子进入溶液；若为惰性电极材料，则根据阳离子的放电顺序，依据阳氧阴还的规律来书写电极反应式。一般来说，在阴、阳两极上首先发生放电反应的离子分别是溶液里最容易放电的阳离子和最容易放电的阴离子。 6、电极产物的判断 (1) 阳极放电顺序：活泼金属 无氧酸根离子OH―含氧酸根离子F― (2) 阴极放电：按溶液中的阳离子放电顺序放电 7、电极反应式的书写：列物质，标得失；选离子，配电荷；配个数，巧用水；两式加，验总式。 1、