4.2.1 电解池（20张）人教版（2019）选择性必修一高二化学

使用时：
化学能转化为电能
充电时：
电能转化为化学能
电解原理
电解原理
1、电解池
把电能直接转化为化学能的装置
【实验4-2】
电解原理
【实验4-2】
【现象】
【结论】
阳极：产生刺激性气味的气体，使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝
阴极：逐渐覆盖了一层红色物质
CuCl2溶液在通电下生成了 Cu 和 Cl2
电解原理
电解CuCl2溶液生成Cu和Cl2的原理是什么？
【思考】
离子自由运动
(不规则运动）
离子定向运动
电解原理
CuCl2 = Cu2+ + 2Cl-
H2O ? H+ + OH-
?
向阴极迁移
向阳极迁移
Cu2+ ＞ H+
放电顺序
还原反应
氧化反应
放电顺序
Cl- ＞ OH-
2Cl- - 2e- = Cl2↑
Cu2+ + 2e- = Cu
电解原理
氧化反应
2Cl- - 2e- = Cl2↑
还原反应
Cu2+ + 2e- = Cu
阳极
阴极
总反应
Cu2+ + 2Cl- = Cu + Cl2↑
电解
使电流通过电解质溶液（或熔融电解质）而引起氧化还原反应的过程
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
2、电解池的工作原理
电解原理
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-
3、电解池构成条件
1) 外加直流电源
阳极：接电源正极
阴极：接电源负极
2) 两个电极
惰性电极：C、Pt、Au等
活性电极：Fe、Cu、Ag等
3) 电解质溶液或熔融电解质
4) 形成闭合回路
阳极、阴极
放电顺序
放电顺序
1、阳极放电顺序
金属失电子，发生氧化反应
若为活性电极：
若为惰性电极(Pt、Au、C等)：
仅溶液中的阴离子放电
活泼金属＞S2-＞I -＞Br -＞Cl -＞OH-＞ 含氧酸根离子(SO42?等) ＞F-
?
即失或得电子的顺序
(只传递电子本身不失电子)
S2-＞I -＞Br -＞Cl -＞OH-＞ 含氧酸根离子(SO42?等) ＞F-
?
水溶液中不放电
【总结】
失电子能力
放电顺序
2、阴极放电顺序
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+＞H+＞Pb2+＞Sn2+＞Fe2+＞Zn2+＞Al3+＞Mg2+＞Na+＞Ca2+＞K+
氧化性强的离子先放电：
水溶液中不放电，熔融态放电
阳离子得电子能力
即越活泼的金属，其阳离子越难结合电子
书写电极反应式的方法
①判断电极材料
②明确溶液中存在哪些离子
③判断阴阳离子的放电顺序
(包括水的电离，分成阳离子组&阴离子组）
④根据阳极氧化，阴极还原完成电极反应式
（注意得失电子守恒）
⑤ 阴极+阳极反应式 = 总反应式
电解规律
电解规律
1、电解水型
如：Na2SO4、NaOH、H2SO4
阴极：
阳极：
总反应：
加适量水
4H+ + 4e- === 2H2↑
4OH- - 4e- === 2H2O + O2↑
2H2O ==== 2H2↑+ O2↑
电解
复原方法：
电解规律
2、电解电解质型
如：HCl、CuCl2
阴极：
阳极：
总反应：
2Cl- - 2e- = Cl2↑
Cu2+ + 2e- = Cu
Cu2+ + 2Cl- = Cu + Cl2↑
复原方法：
加电解质本身 CuCl2(s)
3、放H2?生碱型
阴极：
阳极：
总反应：
复原方法：
2H+ + 2e- === H2↑
2Cl- - 2e- === Cl2↑
2NaCl + 2H2O ==== 2NaOH + H2↑+ Cl2↑
电解
通入HCl(g)
4、放O2??生酸型
阴极：
阳极：
总反应：
复原方法：
2Cu2+ + 4e- === 2Cu
4OH- - 4e- === 2H2O + O2↑
2CuSO4 + 2H2O === 2Cu + 2H2SO4 + O2↑
电解
加CuO
电解池
电解原理
放电顺序
电解水型
放H2?生碱型
电解电解质型
放O2??生酸型
电解规律
活泼金属＞S2-＞I -＞Br -＞Cl -＞OH-
Ag+＞Hg2+>Fe3+> Cu2+＞H+＞Pb2+＞Sn2+＞Fe2+＞Zn2+