《化学43-1《电能转化为化学能电解》课件(鲁科版选修4)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《化学43-1《电能转化为化学能电解》课件(鲁科版选修4)（27页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、一、电解原理,电化学基础,第三节 电解池,高二A 化学 娄 昀,联想质疑钠和氯气的反应,Na(s)+Cl2(g)=2NaCl(s),H=-822.3KJ.mol-1,NaCl Na,?,热化学方程式:,能量,(如电能),一、电解原理,交流研讨,1、通电前，熔融氯化钠中存在哪些离子？这些离子的运动情况怎样？ 2、通电后，外电路上的电流方向怎样？ 3、接通电源后，熔融氯化钠中 Na+、Cl-各向那个方向运动？ 4、移到两极表面的Na+、Cl-将发生什么变化？,熔融NaCl,电解:让直流电通过电解质溶液或熔融电解质，从而在两个电极上分别发生氧化反应（阳极）和还原反应（阴极）的过程。,电解池:借助氧化
2、还原反应，把电能转化为化学能的装置.,一、电解,1、概念,阴极,阳极,阳离子,阴离子,得电子还原反应,失电子氧化反应,请同学们以石墨为电极电解氯化铜溶液为例来分析。,这是电解熔融盐的情况。 电解电解质溶液又会发生什么反应呢？,电解氯化铜溶液微观模拟,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、银等还原性 较强金属做的电极，活性电极作阳极时， 优先发生氧化反应。,阳极：与电源正极相连，阴离子移向 此极，失去电子，发生氧化反应,阴极：与电源负极相连，阳离子移向 此极，得到电子，发生还原反应,2、电解池的工作原理,3、构成条件,(1)外
3、加直流电源,(2)与电源相连的两个电极,(3)电解质溶液或熔化的电解质,(4)用导线连接形成闭合回路,分析下图，属于电解池的有,快速抢答,阳离子移向阴极放电，阴离子移向阳极放电 阳极：2Cl-Cl2 + 2e- 氧化反应 阴极：Cu2+2e- Cu 还原反应 总式：,现象： 阳极：有气泡，有刺激性气味，并能使 湿润的KI-淀 粉试纸变蓝（Cl2),阴极：碳棒上有一 层 红色的铜析出,4、电极产物的判断，电极反应的书写,电极反应：电极上进行的半反应。,加CuCl2,变小,【思考1】电解后氯化铜的浓度如何变化？,【思考2】若要使电解质溶液复原，怎么办？,【思考3】什么叫放电？,阴离子失去电子而阳离
4、子得到电子的过程叫放电。,电极产物反思,为什么不是氧气呢？,为什么不产生氢气呢？,说明：得失电子的能力不同,失电子能力：,Cl-OH-,得电子能力：,Cu2+H+,放电 能力,放电 次序,【思考4】,与阳离子的氧化性的相对强弱有关,【思考阅读导学案】阴阳离子的放电顺序是什么？,阴离子放电：,与阴离子的还原性的相对强弱有关,阳离子放电：,5、离子放电顺序：,Ag+Fe3+Cu2+H+Pb2+Sn2+Fe2+Zn2+(H+) Al3+Mg2+Na+Ca2+K+,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。阳离子在阴极上放电顺序是：,阴极:,注：当离子浓度相差较大时，放电
5、顺序要发生变化，相同时按H+,不同时按（H+）,只有在熔融状态下放电,5、离子放电顺序：,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，阴离子不容易在电极上放电。 用惰性电极(Pt、Au、石墨、钛等)时：溶液中阴离子的放电顺序是：,S 2-SO32-I -Br -Cl -OH -NO3 SO42-(等最高价含氧酸根离子）F-,阳极：,【思考5】电解氯化铜溶液时，溶液中Cu2和Cl放电基本完毕后，电解过程是否也就停止了呢？,溶液中Cu2+和Cl放电完毕后，原溶液变为纯水，此时，在纯水中存在H+和OH， H+在阴极放电，OH在阳极放电，实际上是电解水的过程，所以： 阴极：4H+ + 4
6、e = 2H2 阳极：4OH 4e =2H2O + O2 总反应：2H2O = 2H2 + O2 ,电解,（1）溶液中所含阳离子：H+、Na+， 放电顺序：H+ Na+ 阴 极：2H+ + 2e = H2 ,（2）溶液中所含阴离子：OH、Cl， 放电顺序：Cl OH 阳 极：2Cl 2e = Cl2 ,【思考6】在电解氯化铜溶液的装置中，若把电解质换成氯化钠，其结果又如何呢？写出电极反应。,电解食盐水,现象： 阳极：有气泡产生，使湿润的淀粉KI溶液变蓝 阴极：有气泡产生，滴加酚酞溶液变红,阳极：2Cl-2e- =Cl2 阴极：2H+2e- =H2 总式：2NaCl+2H2O=2NaOH+H2+
7、Cl2 (条件:通电),实验装置,小结1：分析电解反应(用惰性电极时)的一般思路：,明确溶液中存在哪些离子,根据阳极氧化、阴极还原以及氧化性、还原性强弱判断反应的离子先后， 最后分析得出产物,阴阳两极附近有哪些离子,6、 电解质溶液用惰性电极电解的规律示例：,含氧酸,H2SO4,强碱,NaOH,活泼金属的含氧酸盐,Na2SO4,无氧酸,HCl,阴极:4H+ + 4e- = 2H2 阳极:4OH-4e-=O2+2H2O,减小,增大,不变,H2O,阳极:2Cl- 2e-=Cl2 阴极:2H+2e- = H2,增大,HCl,不活泼金属的无氧酸盐,CuCl2,阳极:2Cl- 2e- =Cl2 阴极:C
8、u2+2e- = Cu,增大,CuCl2,活泼金属的无氧酸盐,NaCl,阳极:2Cl-2e- =Cl2 阴极:2H+2e- = H2,增大,HCl,不活泼金属的含氧酸盐,CuSO4,阳极:4OH-4e-=O2+2H2O 阴极:2Cu2+4e- = 2Cu,减小,CuO,放氢生碱,放氧生酸,小结2：电解规律（惰性电极）,阳极：S2- I- Br- Cl- OH- 含氧酸根 F-,与区：电解本身型 如CuCl2 、HCl 与区：放氢生碱型 如NaCl 与区：放氧生酸型 如CuSO4、AgNO3 与区：电解水型 如Na2SO4、H2SO4 、NaOH,阴极：Ag+Fe3+Cu2+H+Fe2+Zn2+
9、（H+）Al3+Mg2+Na+,1、下列说法正确的是( ) 电解是把电能转变成化学能； 电解是化学能转变成电能； 电解质溶液导电是化学变化； 任何电解过程，必将导致氧化还原反应的发生；,牛刀小试,1.为下图所示装置中，a、b都是惰性电极，通电一段时间后，b极附近溶液呈红色。下列说法正确的是 AX是正极，Y是负极 BX是负极，Y是正极 CCuSO4溶液的PH值逐渐减小 DCuSO4溶液的PH值不变,AC,大展身手,2、下图为直流电源电解稀Na2SO4 水溶液的装置。通电后在石墨电极a和b附近分别滴加一滴石蕊溶液。下列实验现象中正确的是 （ ） A逸出气体的体积，a电极的小于b电极的 B一电极逸出
10、无味气体，另一电极逸出刺激性气味气体 Ca电极附近呈红色，b电极附近呈蓝色 Da电极附近呈蓝色，b电极附近呈红色,D,阴阳离子定向移动，在两极上失得电子成为原子或分子。如： CuCl2=Cu+Cl2,通电,电解质溶于水或受热融化状态,电解质电离后，再通直流电,电解质电离成为自由移动的离子例：CuCl2=Cu2+2Cl-,只产生自由移动的离子,发生氧化还原反应生成了新物质,电解必须建立在电离的基础上,小结3：电解与电离比较：,电能转化为化学能,阳极（接电源正极）,阴极（接电源负极）,阴离子向阳极迁移 阳离子向阴极迁移,化学能转化为电能,负极,正极,阴离子向负极迁移 阳离子向正极迁移,都是氧化还原反应,小结4：原电池与电解池的比较:,不自发,自发,
