文档介绍:电解原理教学设计
一、电解原理
1.电解质溶液的导电
我们知道, 金属导电时,是金属内部的自由电子发生的定向移动, 而电解质溶液的导电
与金属导电不同。
通电前电解质溶液中阴、 阳离子在溶液中自由地移动; 通电后在电场的作用下, 这些自
由移动的离子改作定向移动,带负电荷的阴离子由于静电作用向阳极移动,带正电荷的阳
离子则向阴极移动,并在两极上发生氧化还原反应。我们把:
借助于电流引起氧化还原反应的装置,也就是把电能转化为化学能的装置叫 电解池。
电解池中与直流电源负极相连的电极叫 阴极,与直流电源正极相连的电极叫 阳极。
物质能否导电是由其内部能否形成定向移动的自由电荷所决定的,对金属就是自由电
子,而对电解质溶液就是自由移动的阴阳离子。
2.电解
1)概念:
使电流流过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程叫电解。
2)电子流动的方向:
电子从外接直流电源的负极流出, 经导线到达电解池的阴极, 电解池溶液中的阳离子移向阴极,并在阴极获得电子而被还原,发生还原反应;与此同时,电解池溶液中的阴离子
移向阳极,并在阳极上失去电子(也可能是阳极很活泼而本身失去电子)而被氧化,发生
氧化反应。这样,电子又从电解池的阳极流出,沿导线而流回外接直流电源的正极。
( 3)电极反应的类型:
阳极反应为氧化反应, 阴极反应为还原反应, 故而阴极处于被保护的状态, 而阳极则有
可能被腐蚀。
3、电极名称的进一步理解
⑴在原电池中,称正极、负极,其中负极流出电子
⑵在电解池中,称阳极、阴极,其中阴极流入电子
⑶电解池的阳极与原电池的正极相连,电解池的阴极与原电池的负极相连
4、电极反应式与电解方程式的书写
书写电极反应,首先要搞清楚电极材料,然后分析溶液中离子情况,再根据阴、阳极放
电的规律,得出相应的结论。
电解过程总反应方程式叫电解方程式 ( 指电解时总的化学方程式或离子方程式 ) 。要正确书写电解方程式,首先要正确写出电极反应式,然后分析参加电极反应的离子来自何种物质,这样才能正确写出反应物、生成物,配平且在等号上方注明“电解”或“通电”。
书写的具体步骤:
⑴先查阳极电极材料和确定溶液中的离子种类
如用 C电极电解 CuSO4溶液:溶液中有
2+2—
;H2O
+-
CuSO4=Cu +SO4
H +OH。
2++—
2—
共 4 种离子。
溶液中存在 Cu 、 H、 OH
、SO4
⑵由放电顺序确定放电产物和电极反应
C 电极为惰性电极,不参加反应。
放电能力 Cu2+>H+ Cu2+放电生成 Cu
— 2— —
OH > SO4 , OH 放电生成 O2
电极反应:
阴极 2Cu2++4e— =2Cu
— —
阳极 4OH -4e =2H2O+O2↑
溶液中余下的 H+和 SO42— 结合成新物质 H2SO4。
⑶由电极反应产物,写出总反应式――电解方程式
如上述反应中的反应物为 CuSO4和 H2O,产物是 Cu、O2 和 H2SO4,电解方程式为:2CuSO4+2HO
2Cu+O↑+2HSO4
5、电离、水解和电解的比较
发生条件 变化实质 实 例
电
①适用于电
电解质分离成自由移
2+
42-
①电离是盐类
4
CuSO=Cu +SO
离
解质 ②在溶
动的离子(在水溶液中
发生水解反应
液或熔化状
态中发生
①与水电离
产生的 H+或
水 OH-结合成难解 电离物质等
②在水溶液中发生
①只有电解
质处于熔融
状态或