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北京四中网校高三化学一轮复习学案（43份）,电解原理 [重点难点] 1．理解电解的基本概念和原理。 2．了解铜的电解精炼、电镀铜。 3．会写电极反应式、电解方程式，掌握围绕电解的计算。 [知识点讲解] ［基础知识导引］ 1．电解电解cucl2 使电流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。如用惰性电极电解cucl2溶液时，...
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内容介绍
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电解原理
[重点难点]
1．理解电解的基本概念和原理。
2．了解铜的电解精炼、电镀铜。
3．会写电极反应式、电解方程式，掌握围绕电解的计算。
[知识点讲解]
［基础知识导引］
1．电解
电解CuCl2
使电流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。如用惰性电极电解CuCl2溶液时，电极反应式：
阳极 2Cl——2e—=Cl2↑（氧化反应）
阴极 Cu2++2e—=Cu（还原反应）
电解方程式为：CuCl2 Cu+Cl2↑
2．电解池
把电能转变为化学能的装置叫做电解池或电解槽。
电解池与直流电源的连接
其中跟直流电源或原电池的负极相连的电极是电解池的阴极；跟直流电源或原电池的正极相连的电极是电解池的阳极。
3．铜的电解精炼和电镀铜
⑴铜的精炼
以粗铜做阳极，精铜做阴极，硫酸铜（加入一定量的硫酸）做电解液，如图：
电解精炼铜原理
两极反应式如下：
阳极Cu—2e—＝Cu2+
阴极Cu2++2e—=Cu
⑵电镀铜
电镀铜和精炼铜的原理是一致的，但阴、阳两极材料略有差别：
①精炼铜时，粗铜板作阳极，纯铜片作阴极，用CuSO4溶液(加入一定量的硫酸)作电解液。
②电镀铜时，镀层金属(铜片)作阳极，待镀件(铁片)作阴极，用含有镀层金属离子的电解质(CuSO4)配成电镀液。
镀铜
［重点难点点拨］
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
原电池：
根据电子流动的方向可以把电极分成正、负极。流出电子的电极（或发生氧化反应的电极）为负极、流入电子的电极为（或发生还原反应的电极）正极；
电解池：
根据离子的迁移方向可以把电极分成阳极、阴极。阳离子移向的电极（或与直流电源负极相连的电极）为阴极、阴离子移向的电极（或与直流电源正极相连的电极）为阳极。
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、电极反应式和电解方程式的书写
化学变化的表示表示方法
为了表示化学变化的不同侧面，化学变化主要用化学方程式表示。具体分类如下：
⑴（普通）化学方程式
⑵氧化还原方程式（标出电子转移方向、数目等）
⑶离子方程式
⑷电离方程式
⑸水解方程式
⑹热化学方程式（标明反应物、生成物的状态及对应的热效应）
⑺电极反应式
⑻电解方程式
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CuSO4=Cu2++SO42—；H2O H++OH-。
溶液中存在Cu2+、H+、OH—、SO42—共4种离子。
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
OH—＞SO42—，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+2H2O 2Cu+O2↑+2H2SO4
5、电离、水解和电解的比较
发生条件 变化实质 实 例
电 离 ①适用于电解质
②在溶液或熔化状态中发生 电解质分离成自由移动的离子（在水溶液中形在水合离子） CuSO4=Cu2++SO42- ①电离是盐类发生水解反应和电解反应的先决条件
②电解要通入直流电才能发生
③一般说，盐类的水解反应是可逆的、微弱的；其他物质（如CaC2、醇钠、卤代烃、酯、多糖、蛋白质等）的水解程度与物质自身有关。
水 解 ①与水电离产生的H+或OH-结合成难电离物质等
②在水溶液中发生 组成盐的酸根阴离子或金属阳离子（包括NH4+）和水电离出的H+或OH—结合成弱电解质 CN-+H2O HCN+OH-
Cu2++2H2O..
[重点难点]
1．理解电解的基本概念和原理。
2．了解铜的电解精炼、电镀铜。
3．会写电极反应式、电解方程式，掌握围绕电解的计算。
[知识点讲解]
［基础知识导引］
1．电解
电解CuCl2
使电流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。如用惰性电极电解CuCl2溶液时，电极反应式：
阳极 2Cl——2e—=Cl2↑（氧化反应）
阴极 Cu2++2e—=Cu（还原反应）
电解方程式为：CuCl2 Cu+Cl2↑
2．电解池
把电能转变为化学能的装置叫做电解池或电解槽。
电解池与直流电源的连接
其中跟直流电源或原电池的负极相连的电极是电解池的阴极；跟直流电源或原电池的正极相连的电极是电解池的阳极。
3．铜的电解精炼和电镀铜
⑴铜的精炼
以粗铜做阳极，精铜做阴极，硫酸铜（加入一定量的硫酸）做电解液，如图：
电解精炼铜原理
两极反应式如下：
阳极Cu—2e—＝Cu2+
阴极Cu2++2e—=Cu
⑵电镀铜
电镀铜和精炼铜的原理是一致的，但阴、阳两极材料略有差别：
①精炼铜时，粗铜板作阳极，纯铜片作阴极，用CuSO4溶液(加入一定量的硫酸)作电解液。
②电镀铜时，镀层金属(铜片)作阳极，待镀件(铁片)作阴极，用含有镀层金属离子的电解质(CuSO4)配成电镀液。
镀铜
［重点难点点拨］
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
原电池：
根据电子流动的方向可以把电极分成正、负极。流出电子的电极（或发生氧化反应的电极）为负极、流入电子的电极为（或发生还原反应的电极）正极；
电解池：
根据离子的迁移方向可以把电极分成阳极、阴极。阳离子移向的电极（或与直流电源负极相连的电极）为阴极、阴离子移向的电极（或与直流电源正极相连的电极）为阳极。
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、电极反应式和电解方程式的书写
化学变化的表示表示方法
为了表示化学变化的不同侧面，化学变化主要用化学方程式表示。具体分类如下：
⑴（普通）化学方程式
⑵氧化还原方程式（标出电子转移方向、数目等）
⑶离子方程式
⑷电离方程式
⑸水解方程式
⑹热化学方程式（标明反应物、生成物的状态及对应的热效应）
⑺电极反应式
⑻电解方程式
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CuSO4=Cu2++SO42—；H2O H++OH-。
溶液中存在Cu2+、H+、OH—、SO42—共4种离子。
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
OH—＞SO42—，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+2H2O 2Cu+O2↑+2H2SO4
5、电离、水解和电解的比较
发生条件 变化实质 实 例
电 离 ①适用于电解质
②在溶液或熔化状态中发生 电解质分离成自由移动的离子（在水溶液中形在水合离子） CuSO4=Cu2++SO42- ①电离是盐类发生水解反应和电解反应的先决条件
②电解要通入直流电才能发生
③一般说，盐类的水解反应是可逆的、微弱的；其他物质（如CaC2、醇钠、卤代烃、酯、多糖、蛋白质等）的水解程度与物质自身有关。
水 解 ①与水电离产生的H+或OH-结合成难电离物质等
②在水溶液中发生 组成盐的酸根阴离子或金属阳离子（包括NH4+）和水电离出的H+或OH—结合成弱电解质 CN-+H2O HCN+OH-
Cu2++2H2O..
