高中化学：电解池(公开课课件)
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《电解池公开课》PPT省公开课获奖课件说课比赛一等奖课件
解池旳阳极 • C 在电解池中通电时，电子从电解池旳阴极流出
，并沿导线流回电源旳负极 • D 电解池中阴极发生还原反应，阳极发生氧化反
应
练一练
• 4、下图是电解CuCl2溶液旳装置，其中c、d
为石墨电极。则下列有关旳判断正确旳是(
)
C
+-
• A a为负极、b为正极 • B a为阳极、b为阴极
阳极
• C 电解过程中，d电极质量增长
通直流电
或电解
电解CuCl2溶液旳化学反应方程式：CuCl2 == Cu＋Cl2↑
一、电解原理
1、电解：使电流经过电解质溶液,而在阴、阳两极引 起氧化还原反应旳过程。
2、电解池：借助于电流引起氧化还原反应旳装置， 也就是把电能转化为化学能旳装置叫做
电解池或电解阴槽。极：与电源负极相连 3、电解池构成条件：阳极：与电源正极相连
第四章 电化学基础
第三节 电解池
（第一课时）
1823年英国化学家戴维打破常规，将铂 电极插入熔融旳氢氧化钾并接通直流电 源时，奇迹发生了，在阴极附近产生 一种银白色旳金属，随即形成紫色旳 火焰。随即他又用电解法相继发觉了钠、
钙、锶等元素，戴维也成为发觉化学元 素最多旳人。经过电解法发觉了活泼金 属，你能从中得到什么启示？
①直流电源 ②两个电极(惰性电极：Pt、Au或石墨) ③电解质溶液 ④形成闭合回路
电解时离子放电顺序
阳离子得电子或阴离子失电子使离子电荷 降低旳过程叫做放电。 1、阴极:阳离子放电，金属活动顺序旳反顺序
Ag+＞Hg2+＞Fe3+＞Cu2+＞H+（酸）＞Pb2+＞Fe2+ ＞Zn2+ ＞H+（水）＞Al3+＞Mg2+＞Na+＞Ca2+＞K+
，并沿导线流回电源旳负极 • D 电解池中阴极发生还原反应，阳极发生氧化反
应
练一练
• 4、下图是电解CuCl2溶液旳装置，其中c、d
为石墨电极。则下列有关旳判断正确旳是(
)
C
+-
• A a为负极、b为正极 • B a为阳极、b为阴极
阳极
• C 电解过程中，d电极质量增长
通直流电
或电解
电解CuCl2溶液旳化学反应方程式：CuCl2 == Cu＋Cl2↑
一、电解原理
1、电解：使电流经过电解质溶液,而在阴、阳两极引 起氧化还原反应旳过程。
2、电解池：借助于电流引起氧化还原反应旳装置， 也就是把电能转化为化学能旳装置叫做
电解池或电解阴槽。极：与电源负极相连 3、电解池构成条件：阳极：与电源正极相连
第四章 电化学基础
第三节 电解池
（第一课时）
1823年英国化学家戴维打破常规，将铂 电极插入熔融旳氢氧化钾并接通直流电 源时，奇迹发生了，在阴极附近产生 一种银白色旳金属，随即形成紫色旳 火焰。随即他又用电解法相继发觉了钠、
钙、锶等元素，戴维也成为发觉化学元 素最多旳人。经过电解法发觉了活泼金 属，你能从中得到什么启示？
①直流电源 ②两个电极(惰性电极：Pt、Au或石墨) ③电解质溶液 ④形成闭合回路
电解时离子放电顺序
阳离子得电子或阴离子失电子使离子电荷 降低旳过程叫做放电。 1、阴极:阳离子放电，金属活动顺序旳反顺序
Ag+＞Hg2+＞Fe3+＞Cu2+＞H+（酸）＞Pb2+＞Fe2+ ＞Zn2+ ＞H+（水）＞Al3+＞Mg2+＞Na+＞Ca2+＞K+
《高二化学电解池》课件
对电解池的工作原理、电极反应、能量转 化等进行深入分析。
建立模型
计算与推理
根据题意，构建合适的物理模型或数学模 型，帮助解决问题。
运用化学原理和数学知识进行计算和推理 ，得出结论。
习题解析实例
实例一
电解某盐溶液，在电极上生成了 气体，分析电极反应和生成气体
的成分。
实例二
探究不同电解质溶液的电解规律 ，比较电解产物和电流效率。
电解池的优缺点
优点
电解池具有较高的电流密度和电解效率，能够实现大规模的工业生产；同时， 通过改变电极材料和电解质溶液，可灵活地调整电解过程，得到不同种类的产 品。
缺点
电解池需要耗费大量的电能，成本较高；同时，电解过程中会产生大量的废水 和废气，需要妥善处理以保护环境；此外，电解池的电极材料和电解质溶液的 腐蚀问题也需要解决。
脉冲电解池
利用脉冲电源提供电能， 使电解质中的离子在脉冲 电场的作用下进行电解反 应。
电解池的应用领域
工业生产
电解池在工业生产中广泛应用， 如电解炼护
电解池可用于处理废水、废气等环 境污染问题，如电解法处理重金属 离子废水。
能源领域
电解池可用于燃料电池、太阳能电 池等领域，实现能源的转化和储存 。
01
电解池的电极反应
电极反应的定义
01
电极反应是指在电解过程中，电 极与电解质溶液之间的界面上发 生的氧化还原反应。
02
电极反应是构成整个电解过程的 重要部分，它决定了电流的效率 和电解产物的生成。
电极反应的类型
阳极反应
在阳极上发生的氧化反应，通常为金 属或非金属失去电子变为正离子进入 溶液。
实验操作步骤
连接电路
按照电路图正确连接电源、导线、电解池和 电极，确保电路畅通。
《电解池 第2课时》示范公开课教学课件【化学人教版高中选修1(新课标)】
二、讲授新课
牛刀小试
以石墨为电极电解下列溶液，请写出电极反应式及总反应的化学方程式。
(1)CuCl2溶液：
CuCl2 = Cu2+ + 2Cl-
阳极：2Cl- － 2e- = Cl2↑
H2O
H+ + OH-
阴极： Cu2+ ＋ 2e- = Cu
电解
总反应式： CuCl2
Cu + Cl2↑
电解
Cu2+ + 2Cl-
二、讲授新课
结论：
氯碱工业发生的电极反应式及总反应方程式：
阳极反应： 2Cl- - 2e- = Cl2↑ 阴极反应： 2H2O + 2e− = H2 ↑ +2OH−
总反应式：
电解
2NaCl+2H2O
H2↑+ Cl2↑+ 2NaOH
电解
2Cl-+2H2O
H2↑+ Cl2↑+ 2OH-
二、讲授新课
交流研讨四
2.铜的电解精炼 交流研讨五
已知粗铜中含有Zn、Fe、Ni、Ag、Au等杂质，试讨论如何通 过电解的方法将粗铜提纯？阴、阳极上分别发生什么反应？
二、讲授新课
粗铜为阳极，纯铜为阴极， CuSO4溶液为电解液进行电解。
阳极反应： Zn －2e-＝Zn2+
纯铜
Fe－2e-＝Fe2+
Ni －2e-＝Ni2+
二、讲授新课
三、电解原理的应用
1.氯碱工业 习惯上把电解饱和食盐水的工业叫做氯碱工业。
二、讲授新课
交流研讨三
在NaCl溶液中，NaCl电离出 Na+、Cl- ，H2O电离出 H+、OH-。电后，在 电场的作用下， Na+、H+ 向阴极移动，Cl-、OH- 向阳极移动。
《化学电解池》课件
电解池的环境影响与可持续发展
能耗与碳排放
电解池的能耗较高，会产生一定的碳排放。为了实现可持续发展，需要优化电解池的能 效，降低能耗和碳排放。
废弃物处理
电解池在使用过程中会产生废水和废料，需要建立有效的废弃物处理和回收机制，以减 少对环境的负面影响。
THANKS
感谢观看
REPORTING
电解池的应用
REPORTING
电解水制氢
总结词
通过电解水的方法制取氢气，是一种 绿色、可持续的能源生产方式。
详细描述
利用电解水技术，将水分子在直流电 的作用下分解为氢气和氧气。电解过 程中，阳极产生氧气，阴极产生氢气 ，可以用于生产氢气作为燃料或化工 原料。
电解冶炼金属
总结词
通过电解熔融盐的方法提取金属，是一种高效、环保的金属冶炼技术。
电解池的工作原理
总结词
电解池的工作原理是利用外部电源提供能量，使电解质溶液中的离子在阳极和阴 极上发生氧化还原反应，从而将电能转化为化学能。
详细描述
当外部电源施加电压时，电解质溶液中的离子开始定向移动。阳离子向阴极移动 ，阴离子向阳极移动。在阳极上，阴离子失去电子发生氧化反应；在阴极上，阳 离子得到电子发生还原反应。通过这些反应，电能被转化为化学能。
PART 02
电解池的类型
REPORTING
电解液类型
01
02
03
酸性电解液
通常采用硫酸或盐酸作为 电解液，具有较高的导电 性能和较低的成本。
碱性电解液
主要采用氢氧化钠或氢氧 化钾作为电解液，适用于 电解铝、锌等金属。
熔融盐电解液
采用熔融状态的盐作为电 解液，如氯化钠、氯化钾 等，适用于电解制取金属 钠、镁等。
电解池说课稿公开课一等奖课件省赛课获奖课件
离子放电次序：
阴离子失去电子而阳离子得到电子的过程叫放电。
阳极： ①活性材料作电极时：金属在阳极 失电子被氧化成阳离子进入溶液。
②用惰性电极(Pt、Au、石墨等)时： 溶液中阴离子放电，放电次序是：
S 2->I ->Br ->Cl ->OH ->NO3 ->SO42-(等含氧酸根离子）>F-
离子放电次序：
> 阴极：Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+>Zn2+> H+ Al3+>Mg2+>Na+
Ⅲ
Ⅳ
Ⅰ与Ⅲ区：电解本身型 如CuCl2 、HCl
Ⅰ与Ⅳ区：放氢生碱型 如NaCl
Ⅱ与Ⅲ区：放氧生酸型 如CuSO4、AgNO3 Ⅱ与Ⅳ区：电解水型 如Na2SO4、H2SO4 、NaOH
电解质溶液用惰性电极电解的规律小结：
举例
电解
类型 物质类别 实例
电极反应
水
含氧酸
H2SO4
电
强碱
NaOH
解 活泼金属的 Na2SO4
含氧酸盐
溶
无氧酸
HCl
质
电 不活泼金属 CuCl2 解 的无氧酸盐
阳极：4OH—-4e—=O2↑+2H2O 阴极：4H++4e—=2H2↑
阳极2Cl--2e-=Cl2↑ 阴极：2H++2e—=H2↑
阳极2Cl—-2e- =Cl2↑
总反映：
映 2NaCl
通电 2Na+Cl2 ↑
一、电解原理
1、电解：使电流通过电解质溶液而在阴阳两极发生 氧化还原的过程。
人教版高中化学选修4第四章第三节 电解池 课件(共16张PPT)
取一张用饱和NaCl溶液浸湿的滤纸，两根铅笔芯作电 极，接直流电源。
湿润的 淀粉KI
试纸
滴几滴 酚酞
LOGO
【演示实验】
取一张用饱和NaCl溶液浸湿的滤纸，两根铅笔芯作电 极，接直流电源。
正极
负极
阳极
阴极
电解池 电解槽
电解：在直流电的作用下，两电极上分别发生氧化反应 和还原反应的过程叫做电解。
LOGO
Cl-
OH-
H+ OH-
发生还原反应
Cl-
Na+
H+
Na+
H+Cl-
CHl- + Na+
OH-
Na+Cl－
电解的总化学方程式：
阴极产物
阳极产物
2NLaOGCOl+2H2O 电解 2NaOH + H2 ↑ + Cl2 ↑
探秘电解时离子的放电顺序
【小组合作实验】
1.每组选出记录员、板书展示员和口头展示员各一名。
HCl CuCl2 NaCl
CuSO4
电解
2HCl== Cl2 ↑+ H2 ↑
电解
CuCl2== Cl2 ↑+ Cu
电解
2NaCl+2H2O 2NaOH + H2 ↑ + Cl2 ↑
电解
2CuSO4 +2H2O == 2Cu+O2↑ +2H2SO4
溶液变化 PH
减小 增大 不变
增大 增大
增大
减小
我比较
温 2.请按导学设计中的实验操作步骤，组装仪器，
馨
连接电路。认真观察实验现象，并做记录。
湿润的 淀粉KI
试纸
滴几滴 酚酞
LOGO
【演示实验】
取一张用饱和NaCl溶液浸湿的滤纸，两根铅笔芯作电 极，接直流电源。
正极
负极
阳极
阴极
电解池 电解槽
电解：在直流电的作用下，两电极上分别发生氧化反应 和还原反应的过程叫做电解。
LOGO
Cl-
OH-
H+ OH-
发生还原反应
Cl-
Na+
H+
Na+
H+Cl-
CHl- + Na+
OH-
Na+Cl－
电解的总化学方程式：
阴极产物
阳极产物
2NLaOGCOl+2H2O 电解 2NaOH + H2 ↑ + Cl2 ↑
探秘电解时离子的放电顺序
【小组合作实验】
1.每组选出记录员、板书展示员和口头展示员各一名。
HCl CuCl2 NaCl
CuSO4
电解
2HCl== Cl2 ↑+ H2 ↑
电解
CuCl2== Cl2 ↑+ Cu
电解
2NaCl+2H2O 2NaOH + H2 ↑ + Cl2 ↑
电解
2CuSO4 +2H2O == 2Cu+O2↑ +2H2SO4
溶液变化 PH
减小 增大 不变
增大 增大
增大
减小
我比较
温 2.请按导学设计中的实验操作步骤，组装仪器，
馨
连接电路。认真观察实验现象，并做记录。
人教版高中化学《电解池》公开课课件1
阴极电解产物：得电子后一般生成相应单质 ★
Cu2+ + 2e– == Cu 特例：Fe3+ +e- = Fe2+
酸电离的H+：2H+ + 2e- = H2↑ 水电离的H+： ① 2H+ +2e- = H2↑
② 2H2O +2e- = H2↑+2OH-
阳极： ★
a.惰性电极本身不参加反应，只是起导电作用 b.一般是电解质溶液中阴离子“争”失电子
第三节 电解池
看视频，观察阴阳两极有何变化？
［看完视频，回答下列问题］ 实验现象：
阳极-- 与电源正极相连的碳棒有气泡 产生，且有刺激性气味，能使湿
润的KI－淀粉试纸变蓝. Cl2
2Cl––2e– ==== Cl2↑ 氧化反应 阴极--- 与电源负极相连的碳棒上有
红色的固体析出. Cu Cu2+ + 2e– ==== Cu 还原反应 总反应：Cu2+ +2Cl– 通电 Cu + Cl2↑
电源负极→电解池阴极→电解液中的阳离子 （得电子，被还原） （电解质溶液中没有电子的移动，只有离 子的定向移动）
★
尝试小结电解氯化铜溶液这一过程的特点和规 律。电极、电源、离子、电子移动、电极反应关系
与电源正极相连 电子流出 D. 向含氯化铝的氯化镁溶液中加入氧化镁：Al3+＋MgO＋H2O＝Al(OH)3↓＋Mg2+
均不参加反应。 A. 饱和氯水中：Na+、K+、Cl-、CO32-
A. Na+： 1s22s22p6
B. F：1s22s22p5
C. O2-：1s22s22p4
《电解池》课件 (共36张PPT)
二、电解原理的应用 (4)电冶金
电解是最强有力的氧化还原手段 冶炼Na、Ca、Mg、Al这样活泼的金属
钠的冶炼 阳极：2Cl-－2e-=Cl2↑ 阴极：2Na++2e-=2Na 总反应：
2NaCl(熔融)=2Na+Cl2↑
C
C
熔融NaCl
二、电解原理的应用——电冶金
铝的冶炼
阴极：
烟罩
4Al3++12e-=4Al 阳极：
6O2-－12e-=3O2↑ 钢导电棒 总反应：
2Al2O3(熔融)=4Al+3O2↑
阳极C 熔C融态铝
Fe钢壳
阴极C
耐火材料
熔融Al2O3
三、计算
例1：用石墨电极电解2L饱和NaCl溶液，当 电源供给0.2mol电子时，所得溶液pH为多 少？两极各收集到标准状况下的气体多少 升？(溶液体积变化忽略不计)
阳极：必须是镀层金属 阴极：镀件
阳极：氧化反应，金属 电极失电子 阴极：还原反应，溶液 中的阳离子得电子
电解池
阳极：与电源正极相连 阴极：与电源负极相连
阳极：氧化反应，溶液 中的阴离子失电子或电 极金属失电子 阴极：还原反应，溶液 中的阳离子得电子
电子 同电解池 流向
电源负极→电解池阴极 电解池阳极→电源正极
Ⅲ
Ⅳ
Ⅰ与Ⅲ区：电解本身型 如CuCl2 、HCl
Ⅰ与Ⅳ区：放氢生碱型 如NaCl
Ⅱ与Ⅲ区：放氧生酸型 如CuSO4、AgNO3 Ⅱ与Ⅳ区：电解水型 如Na2SO4、H2SO4 、NaOH
小结：
2、电离与电解的比较
电离
电解
条件
电解质溶于水或受热融 化状态
电解质电离后再通直流电
高中化学电解池省公共课一等奖全国赛课获奖课件
Ⅲ
Ⅳ
Ⅰ与Ⅲ区：电解本身型 如CuCl2 、HCl
Ⅰ与Ⅳ区：放氢生碱型 如NaCl
Ⅱ与Ⅲ区：放氧生酸型 如CuSO4、AgNO3
Ⅱ与Ⅳ区：电解水型 如Na2SO4、H2SO4 、NaOH
17
第17页
5.电极反应式书写
（1）写出用石墨电极电解硫酸铜溶液电极反应式及总 反应式
阳极 阴极
4OH-－4e-=2H2O+O2↑ 2Cu2++4e-=2Cu
CuSO4溶液
(C)
第33页
练习2.请观察以下试验装置图，指出各装置名称。
A
B
C
D
精Cu
粗Cu C Fe
Fe Cu
Zn Cu
CuSO4溶液 NaCl溶液
精炼池
电解池
硫酸溶液 CuSO4溶液
原电池
电镀池
第34页
练习3、判断以下装置各属于什么池？
负极 正极
阳极 阴极
原电池
电解池
第35页
总结：原电池、电解池、电镀池判定规律
CuCl2
13
第13页
2、电解水型 阳极
阴极
实例 Na2SO4
氧
氢
气
Na2SO4溶液 气
电极反应
浓度
阳极: 4OH- -4e- = 2H2O+O2↑
阴极: 4H ++ 4e- = 2H2 ↑
2H2O电解 2H2↑ +O2↑
变大
P H
复原
值
不加 变 H2O
14
第14页
阳极
阴极
3、放氢生碱型
实例 NaCl
第21页
练习2
《电解池》PPT授课-课件【人教版】
（已知：氧化性Fe2+＜Ni2+＜Cu2+）
A．阳极发生还原反应，其电极反应式： Ni2+ + 2e— = Ni
B．电解过程中，阳极质量的减少与阴极质量的增加 相等
C．电解后，溶液中存在的金属阳离子只有Fe2+ 和 Zn2+
D．电解后，电解槽底部的阳极泥中只有Cu和Pt
通电 2NaCl+2H2O === 2NaOH + Cl2↑ + H2 ↑ 工业上利用这一反应，制取烧碱、氯气和氢气。
程式A.l3+~3Cl-~3e-~3OH-~Al(OH)3
Ａ：2Ｈ＋＋2ｅ－→Ｈ２↑
依据电路中转 移电子相等
3H2 ~ 6e- ~ 2Al(OH)3 ~热量 H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l);
3mol
2×78g QKJ △H=-285.8KJ/mol1.56g 8.5７4KJ
《电解池》PPT授课-课件【人教版】 优秀课 件（实 用教材 ）
活泼性在铜之后的银、金等：
还原性比铜差的，不能失去电子，它们以单 质的形式留在溶液中，成为阳极泥。
阴极： Cu2++ 2e- → Cu
电解质溶液硫酸铜的浓度略有减小。
（05天津高考12 ）金属镍有广泛的用途。粗镍中含 有少量Fe、Zn、Cu、Pt等杂质，可用电解法制备高纯
度的镍，下列叙述正确的是（ D ）
点 的离子
生成了新物质
联系
电解必须建立在电离的基础上
小结2 原电池和电解池知识总结比较表
内容
原电池
电极 较活泼金属做负极 规定
电极 反应
负极发生氧化反应
电子移 动方向
负极流向正极
A．阳极发生还原反应，其电极反应式： Ni2+ + 2e— = Ni
B．电解过程中，阳极质量的减少与阴极质量的增加 相等
C．电解后，溶液中存在的金属阳离子只有Fe2+ 和 Zn2+
D．电解后，电解槽底部的阳极泥中只有Cu和Pt
通电 2NaCl+2H2O === 2NaOH + Cl2↑ + H2 ↑ 工业上利用这一反应，制取烧碱、氯气和氢气。
程式A.l3+~3Cl-~3e-~3OH-~Al(OH)3
Ａ：2Ｈ＋＋2ｅ－→Ｈ２↑
依据电路中转 移电子相等
3H2 ~ 6e- ~ 2Al(OH)3 ~热量 H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l);
3mol
2×78g QKJ △H=-285.8KJ/mol1.56g 8.5７4KJ
《电解池》PPT授课-课件【人教版】 优秀课 件（实 用教材 ）
活泼性在铜之后的银、金等：
还原性比铜差的，不能失去电子，它们以单 质的形式留在溶液中，成为阳极泥。
阴极： Cu2++ 2e- → Cu
电解质溶液硫酸铜的浓度略有减小。
（05天津高考12 ）金属镍有广泛的用途。粗镍中含 有少量Fe、Zn、Cu、Pt等杂质，可用电解法制备高纯
度的镍，下列叙述正确的是（ D ）
点 的离子
生成了新物质
联系
电解必须建立在电离的基础上
小结2 原电池和电解池知识总结比较表
内容
原电池
电极 较活泼金属做负极 规定
电极 反应
负极发生氧化反应
电子移 动方向
负极流向正极
电解池公开课课件
回收期分析
回收期是指电解池的投资成本通过运行和维护费用收回所需的时间。回收期越短，表示 电解池的经济性越好。
06
电解池的发展趋势与展望
提高电解效率与降低能耗的途径
优化电解池结构
通过改进电解池的设计，降低电 解过程中的电阻，提高电流效率
。
高效电解过程研究
研究电解过程中的反应动力学，优 化电解条件，降低能耗。
电解合成有机物
利用电解法合成一些有机 物，如甲醇、甲醛等，为 化工生产提供原料。
04
电解池的电极反应与产物
阳极反应与产物
总结词
阳极发生氧化反应，产物取决于阳极材料和电解液。
详细描述
在电解池中，阳极发生氧化反应，失去电子，产生阳离子进入电解液。阳极产物的种类取决于阳极材 料和电解液的性质。例如，当阳极为惰性电极（如铂、金等）时，阳极产物为电解液中的阳离子；而 当阳极为活性电极（如铜、铁等）时，阳极产物为金属单质。
废气处理
通过电解空气或特定溶液 ，将有害气体转化为无害 物质，如二氧化硫、氮氧 化物等。
重金属回收
利用电解法从废水中回收 重金属，如铬、镍、铜等 ，实现资源再利用。
电解在能源领域的应用
电解水制氢
通过电解水产生氢气和氧 气，为燃料电池提供能源 。
电解储能
利用电解反应将电能转化 为化学能储存起来，在需 要时再通过逆反应释放出 来。
解液的性质，以及电极反应的产物。
05
电解池的计算与分析
电解池的电流效率与槽电压
电流效率
电流效率是实际产物的质量与理 论产物的质量的比值，用于衡量 电解池的效率。电流效率越高， 表示电解池的效率越高。
槽电压
槽电压是指电解池在电解过程中 所需的最小电压。槽电压越低， 表示电解池的能效越高。
回收期是指电解池的投资成本通过运行和维护费用收回所需的时间。回收期越短，表示 电解池的经济性越好。
06
电解池的发展趋势与展望
提高电解效率与降低能耗的途径
优化电解池结构
通过改进电解池的设计，降低电 解过程中的电阻，提高电流效率
。
高效电解过程研究
研究电解过程中的反应动力学，优 化电解条件，降低能耗。
电解合成有机物
利用电解法合成一些有机 物，如甲醇、甲醛等，为 化工生产提供原料。
04
电解池的电极反应与产物
阳极反应与产物
总结词
阳极发生氧化反应，产物取决于阳极材料和电解液。
详细描述
在电解池中，阳极发生氧化反应，失去电子，产生阳离子进入电解液。阳极产物的种类取决于阳极材 料和电解液的性质。例如，当阳极为惰性电极（如铂、金等）时，阳极产物为电解液中的阳离子；而 当阳极为活性电极（如铜、铁等）时，阳极产物为金属单质。
废气处理
通过电解空气或特定溶液 ，将有害气体转化为无害 物质，如二氧化硫、氮氧 化物等。
重金属回收
利用电解法从废水中回收 重金属，如铬、镍、铜等 ，实现资源再利用。
电解在能源领域的应用
电解水制氢
通过电解水产生氢气和氧 气，为燃料电池提供能源 。
电解储能
利用电解反应将电能转化 为化学能储存起来，在需 要时再通过逆反应释放出 来。
解液的性质，以及电极反应的产物。
05
电解池的计算与分析
电解池的电流效率与槽电压
电流效率
电流效率是实际产物的质量与理 论产物的质量的比值，用于衡量 电解池的效率。电流效率越高， 表示电解池的效率越高。
槽电压
槽电压是指电解池在电解过程中 所需的最小电压。槽电压越低， 表示电解池的能效越高。
高中化学电解池全套课件(公开课)修改版-高中课件精选
阳离子 H+ >Na+
阴离子 OH－>SO42－
阳极 ： 4OH－－4e－＝2H2O +O2↑
阴极： 4H+ +4e－＝2H2 ↑ 总反应：2H2O＝电＝解 O2↑ +2H2↑
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第十四页，共34页。
写电极反应 【方法小结】
▪ 1.分析溶液中存在的所有离子（包括水的电离）、 并分成阳离子组和阴离子组。
总反应： 2CuSO4 +2H2O 电＝解2Cu+O2↑ +2H2SO4
电解后原溶液中溶质的质量分数减小，若要恢 复原来的组成和浓度，需加入一定量金属氧化物。
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第二十七页，共34页。
⑷、电解活泼金属的含氧酸盐溶液时，电解质和水
都有一部分被电解，如电解NaCl溶液等。 阳极 (C)： 2Cl －－ 2e－＝Cl2↑ 阴极 (C)： 2H+ +2e－＝ H2 ↑
阴极：2Cu2+ +4e-＝2Cu
OH-在哪一
电解
总反应式：2Cu2++2H2O＝Cu+O2↑+4H+
极？
想一想，H+应该在哪
一极生成？
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第十六页，共34页。
电解池与原电池有哪些异同
装置
原电池
电解池
装置 实例
定义
将化学能
转变成电能的装置
①活泼性不同的两电极
形成 ②电解质溶液
条件 ③形成闭合回路
将电能
正极：还原反应，溶液中 阴极：还原反应，溶液中
的阳离子得电子
的阳离子得电子
电子
流向
导线
负极
正极
人教化学选修4第四章第3节 电解池 课件 (共15张PPT)
实质：电解水
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⑵电解无氧酸溶液(氢氟酸除外)、不活泼金属的 无氧酸盐溶液，如电解盐酸、CuCl2 溶液等
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电解规律(用惰性电极电解时)
⑴电解含氧酸、强碱溶液、活泼金属的含氧酸盐溶液时，
如电解H2SO4、NaOH、Na2SO4等溶液 例如：电解硫酸钠溶液
阳极 ： 4OH－－4e－＝2H2O +O2↑ 阴极： 4H+ +4e－＝2H2 ↑ 总反应：2H2O＝电＝解 O2↑ +2H2↑
电解原理：
（1)、离子定向移动的方向: 阳离子向 阴极移动, 阴离子向 阳极移动.
(2)、电极反应： 阳氧化、阴还原
（3）、电子的流向: 电子从外加电源的负极流出，流到电解池的阴 极，再从阳极流回电源正极。（注：电子只在外电路定向移动，不能 从溶液中移动）
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⑶电解不活泼金属的含氧酸盐时，电解质和水都 有一部分被电解，如电解CuSO4溶液等。
电解CuSO4溶液 阳极 ： 4OH－－4e－＝2H2O +O2↑ 阴极： 2Cu2+ +4e－＝2Cu 总反应： 2CuSO4 +2H2O电＝解 2Cu+O2↑ +2H2SO4
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⑵电解无氧酸溶液(氢氟酸除外)、不活泼金属的 无氧酸盐溶液，如电解盐酸、CuCl2 溶液等
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电解规律(用惰性电极电解时)
⑴电解含氧酸、强碱溶液、活泼金属的含氧酸盐溶液时，
如电解H2SO4、NaOH、Na2SO4等溶液 例如：电解硫酸钠溶液
阳极 ： 4OH－－4e－＝2H2O +O2↑ 阴极： 4H+ +4e－＝2H2 ↑ 总反应：2H2O＝电＝解 O2↑ +2H2↑
电解原理：
（1)、离子定向移动的方向: 阳离子向 阴极移动, 阴离子向 阳极移动.
(2)、电极反应： 阳氧化、阴还原
（3）、电子的流向: 电子从外加电源的负极流出，流到电解池的阴 极，再从阳极流回电源正极。（注：电子只在外电路定向移动，不能 从溶液中移动）
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⑶电解不活泼金属的含氧酸盐时，电解质和水都 有一部分被电解，如电解CuSO4溶液等。
电解CuSO4溶液 阳极 ： 4OH－－4e－＝2H2O +O2↑ 阴极： 2Cu2+ +4e－＝2Cu 总反应： 2CuSO4 +2H2O电＝解 2Cu+O2↑ +2H2SO4
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C
阴极
再接通12V直流电,观察 Cl2 现象。
Cu －－
约3～5min后切断电源。
CuCl2溶液
实践探究
CuCl2＝ Cu2++2Cl-
1、向氯化铜溶液中通入直流电 H2O
A：理论先行
H+ + OH-
思考1：氯化铜溶液中含有哪些微粒?
阳离子：Cu2+ H+
阴离子：Cl- OH-
思考2：在通电时这些微粒各向什么区移动？
Cl-、OH- 向阳极移动。
在阳极，由于
Cl- 容易失去电子，被氧化生成 Cl2 。
阳极方程式：
2Cl- - 2e- = Cl2
;
（2）在阴极，由于 H+ 容易得到电子被还原生成 H2 ．
使H2O 电离向右移动，因此阴极
PH
增大 。
OH- 浓度增大，
阴极方程式： 2H+ + 2e- = H2 。
电解
有气泡逸出 使淀粉碘化钾试纸变蓝
不能使带火星木条复燃
氯气
氧气？
①离子移动 通电前：CuCl2 = Cu2+ + 2Cl－， Cu2+、Cl－为自由移动的离子； 通电后：Cu2+ Ｈ＋移向阴极， Cl－ ＯＨ－移向阳极；
②电极反应：
阳极： 2Cl－ － 2e－ = Cl2↑（氧化反应）
阴极： Cu2+ ＋ 2e－ = Cu（还原反应）
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
电解池与原电池有哪些异同
装置
原电池
电解池
装置装
将电能转变成化学能的装 置
①活泼性不同的两电极 ①两电极接直流电源
形成 ②电解质溶液
②电解质溶液
条件 ③形成闭合回路
③形成闭合回路
电解池与原电池有哪些异同(续)
阴极: 4H ++ 4e- =2H2 ↑
变大
2H2O 电解 2H2 ↑ + O2 ↑
不 变
加 H2O
阳极
阴极
实例 NaCl
氯
氢
气
气
NaCl溶液
电极反应
浓度 PH 复原 值
阳极: 2Cl- - 2e- = Cl 2↑ 阴极: 2H ++ 2e- =H2 ↑
减小
增 大
加 HCl
电解
2NaCl+2H2O
总反应式：CuCl2 电解 Cu + Cl2↑
Cl- Cl- Cl-
Cu2+
Cl-
Cl-
Cu2+
Cu2+
Cl-
Ⅰ通电前 －＋
阴极
阳极
Cu2+
Cl-
ClCl- Cl-
Cu2+
Cu2+ Cl-
Cl-
Ⅱ通电后
一、电解原理
1.电解： 使直流电通过电解质溶液而在阴、阳两极引起
氧化还原反应的过程，叫做电解。
2.电解池： 电能转变为化学能的装置。 C
阳极 ： 4OH－－4e－＝2H2O +O2↑ 阴极： 4H+ +4e－＝2H2 ↑ 总反应：2H2O＝电＝解 O2↑ +2H2↑
实质：电解水
电解后溶液中溶质的质量分数 增大 ，若要恢复
原来的浓度，只需加入一定量的 水 即可。
⑵电解无氧酸溶液(氢氟酸除外)、不活泼金属的 无氧酸盐溶液，如电解盐酸、CuCl2溶液等
D．溶液的 pH 变小
练习
• 1、分析下图，哪个是原电池，哪个是电解池。
练习
2. 右 图 中 x 、 y 分 别 是 直 流电源的两极,通电后发 现a极板质量增加,b极板 处有无色无臭气体放出, 符合这一情况的
A
3. 根据金属活动顺序表，Cu不能发生如下反应： Cu + 2H2O=Cu(OH)2↓+ H2↑。但选择恰当电极材料 和电解液进行电解，这个反应就能变为现实。下列四 种电极材料和电解液中，能实现该反应最为恰当的是
AgNO3溶液
阳极：4OH--4e-=2H2O+O2↑或(4H2O=4H++4OH-）
阴极：4Ag++4e-=4Ag 总反应式：4Ag++2H2O通==电4Ag +O2 ↑+4H+
三、电解规律(用惰性电极电解时)
⑴电解含氧酸、强碱溶液、活泼金属的含氧酸盐溶液时，
如电解H2SO4、HNO3、NaOH、Na2SO4等溶液 例如：电解硫酸钠溶液
电解CuSO4溶液
阳极 ： 4OH－－4e－＝2H2O +O2↑ 阴极： 2Cu2+ +4e－＝2Cu
总反应： 2CuSO4 +2H2O电＝解 2Cu+O2↑ +2H2SO4 电解后原溶液中溶质的质量分数减小，若要恢
复原来的组成和浓度，需加入一定量金属氧化物。
⑷电解活泼金属的无氧酸盐溶液时，电解质和水 都有一部分被电解，如电解NaCl溶液等。
Cu2+ H+向阴极区移动； Cl- OH-向阳极区移动
思考3：猜想在通电时在阳极和阴极各会发生什么
样的电极反应？产物可能是哪些？
阴极区：Cu2+→Cu 阳极区： Cl-→Cl2↑
H+→H2↑ OH-→O2↑
实验结果交流
B. 实验记录
氢气？
实验现象
产物验证
产物确定
阴极
有红色固 体析出
—————
铜
阳极
离子的浓度
电解质在水溶液中放电顺序
阴极：氧化性强的离子先得电子
Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+ >Pb2+ > Sn2+ +>Fe2+>Zn2+ 浓度大时先于 H+放电 >H+ > Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+ 水中H+先放电
金属越不活泼的对应阳离子氧化性越强，越容易得电子。
阳极：还原性强的离子先失电子
金属 > S2－>I－>Br－>Cl－>OH－>NO3－>SO42－>F－
除Pt、Au
思考? 电解硫酸钠溶液中会有怎样的结果：
Na2SO4 ＝
2Na++
2—
SO4
离子放电的顺序
H2O
阳离子
阴离子
H+ + OH—
H+ >Na+
OH－>SO42－
阳极 ： 4OH－－4e－＝2H2O +O2↑ 阴极： 4H+ +4e－＝2H2 ↑ 总反应：2H2O＝电＝解 O2↑ +2H2↑
增大
不变
HCl
阳极：2Cl- =2e-＋Cl2↑ 阴极：2H++2e- =H2↑
增大
CuCl2
阳极：2Cl- = 2e- ＋Cl2↑ 阴极：Cu2++2e- =Cu↓
增大
NaCl
阳极：2Cl- =2e- ＋Cl2↑ 阴极：2H++2e- =H2↑
增大
阳极：4OH- = 4e- ＋O2↑+2H2O
CuSO4 阴极：2Cu2++4e- = 2Cu↓
纯铜
粗铜 阳极：Zn Fe Ni Cu
Zn→ Zn2+＋2eFe → Fe2+＋2eNi → Ni2+＋2eCu→ Cu2+＋2e-
Ag 阳极泥
CuSO4溶液
Au
阴极:
Cu2+ + 2e- → Cu
Cu2+
Cl Cl
电解氯化铜溶液实验装置
单击电子流动
电子的流向: 电子从外加电源的负极流出， 流到电解池的阴极，再从阳极流回电源正极 。（注：电子只在外电路定向移动，不能从 溶液中移动）
离子定向移动的方向:
阳离子向 阴极移动, 阴离子向 阳极移动. 惰性电极与活性电极：
惰性电极(铂、金、石墨)：仅仅导电，不参与反应
减小
H2O
HCl CuCl2 HCl CuO
电解规律（惰性电极）小结
Ⅰ
Ⅱ
阳极：S2- > I- > Br- > Cl- > OH- > 含氧酸根 > F-
阴极：Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+>Zn2+>（H+）>Al3+>Mg2+>Na+
Ⅲ
Ⅳ
Ⅰ与Ⅲ区：电解本身型 如CuCl2 、HCl
Ⅰ与Ⅳ区：放氢生碱型 如NaCl
Ⅱ与Ⅲ区：放氧生酸型 如CuSO4、AgNO3 Ⅱ与Ⅳ区：电解水型 如Na2SO4、H2SO4 、NaOH
(2014·高考海南卷)以石墨为电极，电解 KI 溶液(其中
含有少量酚酞和淀粉)。下列说法错误的是( D )
A．阴极附近溶液呈红色
B．阴极逸出气体
C．阳极附近溶液呈蓝色
阴极:产生无色、无味气体
第一个问题:
(1)避免Cl2接触NaOH溶液会反应,使产品不纯,
反应方程式: Cl2 +2 NaOH =NaCl + NaClO + H2O .
(2)避免生成物H2和Cl2混合,
因为: 混合遇火或遇强光爆炸
.
解决方法:使用离子交换膜