《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
练习：用惰性电极电解氯化钠饱和溶液，请你分析电极上离子放电的情况。书写： NaCl 溶液含有的离子：___________________
阴极反应： 阳极反应：
总方程式： ____________
电解一段时间后溶液的pH ，要把电解质溶液复原，应该加 。
【同理】推测电极上的放电离子，书写电解NaOH 溶液和HCl 溶液的电极方程式 1、NaOH 溶液
阴极： 阳极 总方程式： 电解质浓度 ，pH 2、HCl 溶液
阴极： 阳极 总方程式： 电解质浓度 ，pH
【填空】4、电极方程式的书写
①标出电极名称—阴极或阳极
②写出电极方程式：
阳极： ；反应类型： 反应。 阴极： ；反应类型： 反应。
阴、阳两极得失电子的总数要 ，总方程式可根据阴、阳两极的物质变化写出。
电解池练习题 1. 在原电池和电解池的电极上所发生的反应，同属氧化反应或同属还原反应的是 （ ） A ．原电池正极和电解池阳极所发生的反应 B ．原电池正极和电解池阴极所发生的 C ．原电池负极和电解池阳极所发生的反应 D ．原电池负极和电解池阴极所发生的反应 2．用石墨作电极，电解1 mol ·L －1
下列物质的溶液，溶液的pH 保持不变的是 ( ) A ．HCl B ．NaOH C ．Na 2SO 4 D ．NaCl
3、氢镍电池是近年开发出来的可充电电池，它可以取代会产生镉污染的镉镍电池。氢镍电
池的总反应式是NiO(OH)
H 2
1
2 2Ni(OH)。 根据此反应式判断，下列叙述中正确
的是：( ) A ．电池放电时，电池负极周围溶液的pH 值不断增大 B ．电池放电时，镍元素被氧化
C ．电池充电时，氢元素被还原
D ．电池放电时，H 2是负极
4．银锌电池广泛用作各种电子仪器的电源，它的充电和放电过程可以表示为2Ag+Zn(OH)
2
Ag 2O+Zn+H 2O ，在此电池放电时，负极上发生反应的物质是 ( ) A ．Ag B ．Zn(OH)2 C ．Ag 2O Ｄ．Zn
5．用惰性电极电解M(NO 3)ｘ的水溶液，当阴极上增重ag 时，在阳极上同时产生b L 氧气(标准状况)，从而可知M 的相对原子质量是 ( )
A. b ax
4.22 B. b ax 2.11 C. b ax 6.5 D. b ax
5.2
6．用两支惰性电极插入500 mL AgNO 3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)，电极上析出银的质量大约是 ( )
A.27 mg
B.54 mg
C.108 mg
D.216 mg
7. 氢镍电池是近年来开发出来的可充电电池，它可以取代会产生镉污染的镉镍电池。氢镍电池的总反应式是：
根据此反应式判断，下列叙述中正确的是 （ ） （A ）电池放电时，电池负极周围溶液的pH 不断增大
（B ）电池放电时，镍元素被氧化 （C ）电池充电时，氢元素被还原
8.电解原理在化学工业中有广泛应用。右图表示一个电解池，装有电解液a ；X 、Y 是两块电极板，通过导线与直流电源相连。请回答以下问题： （1）若X 、Y 都是惰性电极，a 是饱和NaCl 溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞试液，则
①电解池中X 极上的电极反应式为 。在X 极附近观察到的实验现象是 。
②Y 电极上的电极反应式为 。检验该电极反应产物的方法是 。