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1、,第2节化学能转化为电能 电解,联想质疑,戴维用电解熔融状态的NaCl的办法得到了Na。 试分析其原理,已知 2NaCl(s) = 2Na(s)+Cl2 (g) H = 822.3kJ/mol 如果以氯化钠为原料制备金属钠，则需要外界提供能量，在生产实践中人们是通过提供什么能使氯化钠分解的呢？,（1）通电前熔融NaCl中有哪些离子？这些离子怎样运 动？ （2）通电后外电路中电子怎样运动？离子怎样运动？,e-,e-,e-,e-,e-,+ -,e-,交流研讨观察课本P11图1-2-2,Na+、Cl- 自由移动,电子经导线由负极移向正极，离子做定向移动,（3）移到两极表面的Na+和Cl-将发生什么变
2、化？,e-,e-,e-,e-,e-,+ -,Cl2,Na,e-,（阴极）,（阳极）, 2Na+ + 2e- = 2Na, 2Cl- 2e- = Cl2 ,还原反应,氧化反应,Na+,Na+,Cl-,Cl-,1电解 让直流电通过电解质溶液或熔融的电解质，在两极上分别发生氧化反应和还原反应的过程。 2电解池 (1)定义：将电能转化为化学能的装置。 (2)组成： ， ， ， 。,直流电源,电极,电解质溶液或熔融电解质,闭合电路,一. 电解原理,3.电极反应和电极:,在电解池中，每个电极上或是发生失电子变化，或是发生获得电子的变化，分别相当于氧化还原反应的一半。,电极反应：,在电极上进行的半反应。,阳
3、极： 阴极：,发生氧化反应的电极。接电源正极,发生还原反应的电极。接电源负极,半反应：,阴极,阳极,阳离子,阴离子,得电子还原反应,失电子氧化反应,电解原理示意图,如图所示的装置能够组成电解池的是( ),D,下列关于电解池的叙述中不正确的是 ( ) A与电源正极相连的是电解池的阴极 B与电源负极相连的是电解池的阴极 C在电解池的阳极发生氧化反应 D电子从电源的负极沿导线流入电解池的阴极,A,(1)通过与直流电源的连接： 阳极连接电源正极；阴极连接电源负极 (2)通过发生的反应： 阳极发生氧化反应；发生还原反应 (3)通过电子流向 阳极电子流出；阴极电子流入 (4)通过离子流向 阳极阴离子靠近；
4、阴极阳离子靠近,交流研讨,如何确定电解池的阴、阳极？,电解池电极分为：惰性电极与活性电极： 惰性电极(铂、金、石墨等)：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,阅读课本P12资料在线,如果电解CuCl2溶液，会发生什么样的电极反应呢？,+ -,（阴极）,（阳极）,探究电解池工作原理,原理分析及电极反应 （1）电解池中，有哪些离子？ _移向阳极， _移向阴极。,Cl、OH,H、 Cu2,（2）在此电解池的阴、阳极分别是何种离子发生反应？为什么？,H、Cu2、Cl、OH,探究电解池工作原理,原理分析及电极反应 （1）电解池中，有哪些离子？ _移向阳极，
5、_移向阴极。,Cl、OH,H、 Cu2,（2）在此电解池的阴、阳极分别是何种离子发生反应？ 为什么？,H、Cu2、Cl、OH,阳极：2Cl- 2e- = Cl2 阴极：Cu2+ + 2e- = Cu,离子放电,阴极上，阳离子得电子能力越强，氧化性越强，越先放电。常见阳离子的放电顺序为：,阴极还原反应,Au+Ag+Fe3+Cu2+H+Pb2+Sn2+Fe2+Zn2+H+(水) Al 3+ Mg2+Na+Ca2+ K+,【资料在线】,阳极材料为活性电极时，阳极金属材料优先失去电子，阴离子不参与反应； 阳极材料为惰性电极时，阴离子失电子的能力越强，越先放电。常见阴离子的放电顺序为：,阳极氧化反应,S
6、2IBrClOH(水) 含氧酸根离子F,【资料在线】,遇到电解池，先看阳极材料，若阳极是活性电极阳极本身失去电子被氧化，若阳极是惰性电极，阴离子在阳极放电。,【练习】写出下列三个电解池的电极反应,（1）阳极：2Cl- 2e- = Cl2 阴极：Cu2+ + 2e- = Cu,（2）阳极：Cu 2e- = Cu2+ 阴极：Cu2+ + 2e- = Cu,电解原理,总结,二、电解原理的应用,1、电解食盐水制备烧碱、氢气和氯气氯碱工业,分析：氯化钠溶液中存在哪些离子？在电场中他们的移动方向如何？可能发生的电极反应是什么？,阳极： 2Cl- 2e- = Cl2 ,阴极： 2H + + 2e- = H2
7、 ,阴极产物,阳极产物,上述装置的弱点：,1.H2和Cl2 混合不安全 2.Cl2会和NaOH反应， 会使得到的NaOH不纯,【化学与技术】工业电解食盐水制备烧碱,Cl2,Cl2,Cl,H2,H+,OH,淡盐水,NaOH溶液,精制饱和NaCl溶液,H2O（含少量NaOH）,离子交换膜,阳极室,阴极室,【作业】写出用石墨做电极电解以下溶液的电极方程式和总方程式,NaCl溶液、CuCl2溶液、Na2SO4溶液、CuSO4溶液、HCl溶液、H2SO4溶液、 NaOH溶液,二、电解原理的应用,1、电解食盐水制备烧碱、氢气和氯气氯碱工业,2、铜的电解精炼,铜是重要的金属材料，它的主要用途之一是制作导线，
8、这要求铜具有很高的的纯度。工业上主要从黄铜矿提炼铜。冶炼铜矿石所获得的铜通常含有锌、铁、镍、银、金和铂等微量杂质，俗称粗铜。工业用电解法对粗铜进行除杂。,右图是电解精炼铜的装置：,1、粗铜做_极， 精铜做_极,2、电解质溶液中存在哪些离子？移动方向如何？,H+、Cu2+ 移向阴极 SO42-、OH- 移向阳极,3、分析电极反应,阳,阴,粗铜含杂质(Zn Fe Ni Ag Au Pt),阳极：,Zn2e- = Zn2+ Fe 2e- = Fe2+ Ni 2e- = Ni2+ Cu2e- = Cu2+,Zn Fe Ni Cu Ag Au Pt,阴极: Cu2+ + 2e- = Cu,阳极泥,4、电
9、解过程中CuSO4溶液 的浓度有何变化？,开始时，浓度减小，电解 一段时间后开始不变。,3. 电镀,：电镀是利用电解原理在某些金属 表面镀上一薄层其他金属或合金的过程。,【活动探究】,设计一个给铁钉镀铜的实验方案，确定用什么电极材料、什么电解质？,电极： 阳极铜片 阴极铁钉（镀件）,电镀液：CuSO4溶液,阳极：Cu 2e- = Cu2+ 阴极： Cu2+ + 2e- =Cu,3. 电镀,电极： 阳极镀层金属 阴极待镀金属制品(镀件),电镀液：含有镀层金属离子的 电解质溶液。,1. a 、b哪一极为正极？,2. 若要给铁叉镀锌， a极选用什么材料？ 选择何种溶液？,【思考】,e-,a为正极,a极选用锌，电镀液选用ZnSO4溶液,
