电能转化为化学能电解池(1)

电解池工作原理
电解池工作原理是指将电能转化为化学能的过程。

电解池由两个电极（阴极和阳极）和电解质溶液组成。

当外部电源施加电压时，电子从阴极流向阳极，形成电流。

在电解质溶液中，离子会根据电荷的性质被吸引到相反的电极上。

阴离子会被吸引到阳极上，而阳离子会被吸引到阴极上。

在阳极上，阴离子接受电子并发生氧化反应，从而释放出电荷为正的离子或原子。

这个过程称为氧化。

在阴极上，阳离子获得电子并发生还原反应，从而由电荷为正的离子或原子转化为电荷为零的原子或分子。

这个过程称为还原。

通过这个电化学反应过程，化学物质被转化为其他物质。

同时，在电解池中会产生电解液中的离子，导致电解液中的离子浓度的变化。

电解池的工作原理可以通过法拉第电解定律来描述，该定律表明电解的物质的质量与电流的量成正比，并与电解物质的化学当量、电流通过时间和反应的化学方程式有关。

电解池广泛应用于电镀、电解制氢、电解水、电解盐水等各种工业和实验室过程中。

1、电解原理(1)定义：使电流通过电解质溶液(或熔融的电解质)而在阴阳两极引起氧化还原反应过程。

(2)装置特点：电能转化为化学能(3) 形成条件：○1与电源相连的两个电极；○2电解质溶液(或熔融的电解质)；○3形成闭合电路。

注意：电力和电解地比较2、电解时电极产物的判断(1)阳极产物的判断首先看电极，如果使活性电极(金属活泼顺序表Ag以前)，则电极材料是电子，电极被溶解，溶液中的阴离子不能失电子。

如果是惰性电极(Pt、Au、石墨)，则要在单溶液中的离子的失电子能力。

此时根据阴离子放电顺序加以判断。

(放电顺序及为得、失电子能力顺序) 阳极上的放电顺序：S2->I->Br->Cl->OH->NO3->SO42->F-即：活性阳极(金属)>无氧酸根离子>OH->含氧酸根离子>F-S2-、I-、Br-、Cl-、OH-‖NO3-、SO42-、F-在溶液中只考虑此部分注意：在溶液中含氧酸根离子不放电，常至最高价(中心原子)含氧酸根不放电，但非最高价(中心原子)含氧酸根的放电能力比OH-的强，如SO32-、MnO42-等。

(2)阴极阳离子的放电顺序：K+<Ca2+<Na+<Mg2+<Al3+<Zn2+<(H+)<Fe2+<Sn2+<Pb2+<(H+)<Cu2+<Fe3+<Hg2+<Ag+Ag+、Hg2+、Fe3+、Cu2+、H+‖Pb2+、Sn2+、Fe2+、Zn2+ Al3+、Mg2+、Na+、Ca2+、K+水溶液中只考虑此部分浓度很大时排在H+前只在熔融状态下放电阳离子的放电顺序基本上符合金属活动性顺序表，一般将H+的位置放在Cu2+后。

但在电镀条件下，H+的位置在Zn2+后，Fe2+、Zn2+与H+顺序颠倒，即在水溶液中Fe2+、Zn2+的得电子能力比H+强，可人为水电离产生的氢离子浓度很小之故。

专题03 电能转化为化学能——电解题型1电解池及其判断题型2电解规律及其应用【例1】关于如图所示①①两个装置的叙述正确的是()A．装置名称：①是原电池，①是电解池B．硫酸浓度变化：①增大，①减小C．电极反应式：①中阳极：2H2O－4e－===4H＋＋O2↑，①中正极：Zn－2e－===Zn2＋D．离子移动方向：①中H＋向阴极方向移动，①中H＋向负极方向移动【答案】B【解析】①为电解池，电解水，阳极反应式为2H2O－4e－===4H＋＋O2↑，硫酸的浓度增大；①为原电池，溶液中的氢离子移向正极，正极反应式为2H＋＋2e－===H2↑，硫酸的浓度减小。

【变式1-1】下列关于电解池工作原理的说法中，错误的是()A．电解池是一种将电能转化成化学能的装置B．电解池中发生的反应是非自发的氧化还原反应C．电解池工作时，阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应D．与原电池不同，电解池放电时，电极本身不会参加电极反应【答案】D【解析】如果阳极是活泼电极，电极本身失去电子，发生氧化反应。

【变式1-2】如图所示是电解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【答案】C【解析】电流从电源的正极流出，因此a为正极，b为负极，则c为阳极，d为阴极。

电解CuCl2溶液的电极反应分别为阳极(c电极)：2Cl－－2e－===Cl2↑，阴极(d电极)：Cu2＋＋2e－===Cu，故C项正确。

【变式1-3】某同学将电解池工作时电子、离子流动方向及电极种类等信息表示在图中，下列有关分析完全正确的是()【答案】B【解析】根据题图知，该装置有外接电源，所以属于电解池，根据电子流向知，c是负极，d是正极，a是阴极，b是阳极，电解时，电解质溶液中阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动，则Q离子是阳离子，P离子是阴离子，故B正确。

第一章化学反应与能量转化第2节电能转化为化学能——电解1重点、难点：电解、电解池的概念，正确地判断阴极和阳极，正确地书写电极反应式。

一、电解原理实验：用惰性（石墨）电极电解熔融的氯化钠（见课本11页图1—2—2）实验分析：通电前：分析熔融电解质中的离子情况：阳离子：阴离子：做运动通电后：（必须直流电）（1）电极规定：阳极，阴极一种判断方法：与外加电源的关系：阳极与外加电源的极相连，阴极与外加电源的极相连。

（2）判断电极产物并书写电极反应:放电定义：______________________________________________阳离子移向极放电，阴离子移向极放电电极反应定义：___________________________________________________电解熔融的氯化钠;______极电极反应为：反应______极电极反应为：反应总反应为：⑶电解（定义）：电解池：⑷构成条件:⑸两电极的判断注意：惰性电极与活性电极：惰性电极(铂、金、石墨)：不活泼，仅仅导电，不参与反应活性电极（除铂、金外的金属）：既可以导电、又可以参与电极反应⑹放电顺序：阳极：_____电子放电①活性材料作电极时：金属阳极失电子被氧化成阳离子进人溶液，阴离子不容易在电极上放电。

②用惰性电极(Pt、Au、石墨、钛等)时：溶液中阴离子的放电顺序（由易到难）是：S2--> I - > Br -> Cl - > OH - > SO42- (等含氧酸根离子）阴极: _____电子放电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。

溶液中阳离子的放电顺序（由易到难）是：Au+>Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+(酸中)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+(水中)> Al3+>Mg2+>Na+>Ca+>K+(7)酸、碱、盐的电解规律（惰性电极）二、电解原理的应用１、电解食盐水（1）怎样初步检验两极产物的生成?阴极产物_________阳极产物____________（2）生产设备名称：离子交换膜电解槽阳离子交换膜：只允许阳离子通过(Cl－、OH－离子和气体不能通过)，把电解槽隔成阴极室和阳极室。

《电能转化为化学能——电解》说课稿尊敬的各位评委老师：大家好！今天我说课的题目是“电能转化为化学能——电解”。

下面我将从教材分析、学情分析、教学目标、教学重难点、教法与学法、教学过程以及教学反思这几个方面来展开我的说课。

一、教材分析“电能转化为化学能——电解”这一内容是人教版高中化学选修 4《化学反应原理》中的重要组成部分。

它是在学生已经学习了氧化还原反应、原电池等知识的基础上，进一步深入探讨化学能与电能之间的相互转化。

通过对电解原理的学习，不仅可以帮助学生深化对电化学知识的理解，还能为后续学习金属的腐蚀与防护等内容奠定基础。

本节课的教材内容主要包括电解的概念、电解池的构成条件、电解原理以及电解的应用等。

教材通过实验探究和理论分析相结合的方式，引导学生逐步理解电解的本质和规律。

二、学情分析学生在之前的学习中已经掌握了氧化还原反应的基本概念和原电池的工作原理，具备了一定的化学知识基础和分析问题的能力。

然而，对于电解这一较为抽象的概念和原理，学生可能会感到理解困难。

此外，学生在实验操作和数据处理方面的能力还有待提高。

1、知识与技能目标（1）理解电解的概念，掌握电解池的构成条件。

（2）理解电解原理，能够正确书写电解池的电极反应式和总反应式。

（3）了解电解在工业生产中的应用。

2、过程与方法目标（1）通过实验探究，培养学生的观察能力、实验操作能力和分析问题的能力。

（2）通过对电解原理的分析，培养学生的逻辑思维能力和抽象概括能力。

3、情感态度与价值观目标（1）激发学生学习化学的兴趣，培养学生的创新精神和实践能力。

（2）培养学生的环保意识和可持续发展观念。

四、教学重难点1、教学重点（1）电解池的构成条件和工作原理。

（2）电极反应式和总反应式的书写。

（1）电解原理的理解。

（2）离子在电解池中的放电顺序。

五、教法与学法1、教法（1）实验探究法：通过实验让学生直观地感受电解的现象，从而引导学生思考和探究电解的原理。

课题: 第1章化学反应与能量变化第2节电能转化为化学能─电解 (第1课时)【学习目标】通过对熔融氯化钠电解体系的分析，掌握电解、电解池的概念，清晰的建立起电极反应的概念，并能正确判断阴极和阳极。

【学习重点】电解原理【学习难点】阴极和阳极以及电极反应的概念、正确书写电极反应式。

预习案一、预习问题设置⒈电解池的含义将转化为的装置被称为电解池。

⒉电解过程中的能量变化在电解过程中，电源向反应体系提供能，电能转化为能而“储存”在反应物中。

3.电解池的电极：按照电化学规定，电解池中的两个电极是极、极，发生的电极叫做阳极（阳极与电源的相连）；发生的电极叫做阴极（阴极与电源的极相连）。

4.构成电解池的条件(1)(2)(3)二、预习自测下列说法正确的是 ( )①电解是把电能转变成化学能；②电解是化学能转变成电能；③电解质溶液导电是化学变化；④任何电解过程，必将导致氧化还原反应的发生；探究案一、电解的原理【交流·研讨】电解熔融NaCl制备金属Na。

下图为电解熔融NaCl的装置，容器中盛有熔融的NaCl，两侧分别插入石墨片和铁片作为电极材料，且石墨，铁片分别与电源的正极、负极相连。

思考：1.熔融的NaCl中存在的微粒是什么？它们处于怎样的状态？2.接通电源后，这些微粒如何运动？会发生什么变化？3.若在导线上接一个小灯泡，会出现什么现象？4.移动到电极表面的Cl－、Na+将发生什么变化？总反应的化学方程式为总结出如下概念：电解：2.电解池（1）电解池的够成：（2）电解池电极的确定：阳极：发生反应，与电源相连；阴极：发生反应，与电源相连。

说明：1.惰性电极：用石墨、金、铂等材料做的电极，一般通电条件下不发生反应；2.活性电极：用铁、锌、铜等还原性较强金属做的电极，活性电极作阳极时，优先发生氧化反应。

（3）电极反应和电极反应式：电极反应：电极反应式：小结：画出电解熔融氯化钠的电解池装置图，指出电极、标出导线中电子的定向移动方向和熔融氯化钠中离子的定向移动方向、写出电极反应式和总反应方程式。