高中化學(xué) 第1章 化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化 1.2 電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能——電解 第1課時(shí)課件3 魯科版選修4.pptVIP

電解 如電解h2so4 hno3 naoh na2so4等溶液時(shí)其電極反應(yīng)式為 陽極 4oh 4e 2h2o o2 陰極 4h 4e 2h2 電解后溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大 若要恢復(fù)原來的濃度 只需加入一定量的水即可 用惰性電極電解電解質(zhì)溶液規(guī)律 1 電解水型 cucl2溶液 寫出右圖原電池的電極反應(yīng) 電池總反應(yīng) 負(fù)極 zn 2e zn2 正極 cu2 2e cu 電池總反應(yīng) zn cucl2 zncl2 cu cucl2溶液 問題 如果把兩根石墨棒作電極插入cucl2溶液中 外接直流電源 這還是原電池裝置嗎 原電池是把化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能的裝置 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)論 與電源負(fù)極相連的碳棒 陰極 碳棒上逐漸覆蓋了一層紅色的物質(zhì) 與電源正極相連的碳棒 陽極 生成有刺激性氣味 能使?jié)駶櫟牡饣浀矸墼嚰堊兯{(lán)的氣體 cucl2溶液 cu cl2 陰極 陽極 兩極產(chǎn)物 陰極 銅陽極 氯氣 如圖所示裝置 思考1 陰極產(chǎn)生的紅色物質(zhì)和陽極產(chǎn)生的氣體是什么 通電前 cucl2 cu2 2cl h2oh oh cu2 h cl oh 為自由移動(dòng)的離子 通電后 cu2 h 移向陰極 cu2 得到電子 cl oh 移向陽極 cl 失去電子 電極反應(yīng) 陽極 2cl 2e cl2 氧化反應(yīng) 陰極 cu2 2e cu 還原反應(yīng) 陰極 cu2 2e cu 陽極 2cl 2e cl2 整個(gè)過程就叫做電解 發(fā)生還原反應(yīng) 發(fā)生氧化反應(yīng) 一 電解原理及電解池 1 電解 讓直流電通過電解質(zhì)溶液或熔融的電解質(zhì) 在兩極上分別發(fā)生氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)的過程叫做電解 2 電解池 把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置叫電解池 3 電極名稱和電極反應(yīng)與電源負(fù)極相連的電極叫陰極 陰極上發(fā)生還原反應(yīng) 與電源正極相連的電極叫陽極 陽極上發(fā)生氧化反應(yīng) 4 構(gòu)成電解池需要什么條件 與外加電源相連的兩個(gè)電極 有電解質(zhì) 形成閉合回路 是電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能的裝置 陰極 與電源負(fù)極相連 電子流入 發(fā)生還原反應(yīng) 陽極 與電源正極相連 電子流出 發(fā)生氧化反應(yīng) 5 電極的判斷 兩個(gè)電極的類型 惰性電極 鉑 金 石墨 無論做陰陽極 僅僅導(dǎo)電 不參與反應(yīng)活性電極 除鉑 金外的金屬 做陰極 只起導(dǎo)電作用 不參與電極反應(yīng) 做陽極 除起導(dǎo)電作用 還失去電子成為金屬陽離子進(jìn)入溶液 惰性電極與活性電極 陰極 陽極 陰極 陽極 6 電子 離子的流向 電子從電源負(fù)極流出 電解池陰極 電解液中的陽離子得電子電解池中的陰離子失電子 電解池陽極 電源正極陽離子在電解質(zhì)溶液中移向陰極陰離子在電解質(zhì)溶液中移向陽極 對(duì)電解質(zhì)溶液 或熔融態(tài)電解質(zhì) 通電時(shí) 電子從電源的負(fù)極沿導(dǎo)線流入電解池的陰極 電解質(zhì)的陽離子移向陰極得電子發(fā)生還原反應(yīng) 電解質(zhì)的陰離子移向陽極失去電子 有的是組成陽極的金屬原子失去電子 發(fā)生氧化反應(yīng) 電子從電解池的陽極流出 并沿導(dǎo)線流回電源的正極 這樣 電流就依靠電解質(zhì)溶液 或熔融態(tài)電解質(zhì) 里陰 陽離子的定向移動(dòng)而通過溶液 或熔融態(tài)電解質(zhì) 所以電解質(zhì)溶液 或熔融態(tài)電解質(zhì) 的導(dǎo)電過程 就是電解質(zhì)溶液 或熔融態(tài)電解質(zhì) 的電解過程 7 電解質(zhì)溶液導(dǎo)電的實(shí)質(zhì) 通式 陰極 氧化劑 ne 還原產(chǎn)物陽極 還原劑 ne 氧化產(chǎn)物總電解反應(yīng)式 陰陽極反應(yīng)式相加所得的式子 考慮電子守恒 8 電極反應(yīng)式的書寫 以電解cucl2為例 陰極 陽極 陽離子移向陰極得電子 陰離子移向陽極失電子 陰極 cu2 2e cu還原反應(yīng)陽極 2cl 2e cl2 氧化反應(yīng)總反應(yīng)式 cucl2在水溶液中電離生成cu2 和cl 的同時(shí) 弱電解質(zhì)水也會(huì)發(fā)生電離 而產(chǎn)生h 和oh 通電時(shí) 這些自由移動(dòng)著的離子 在電場(chǎng)作用下 溶液中帶正電的h 和cu2 都同時(shí)向陰極移動(dòng) 而為什么只有cu2 得電子被還原 而帶負(fù)電的oh 和cl 都同時(shí)會(huì)向陽極移動(dòng) 而為什么只有cl 失電子被氧化 思考 分析 得電子能力 cu2 h 失電子能力 cl oh 思考 為什么得失電子的結(jié)果是這種情況 陰陽離子的放電順序是什么 放電 在電極表面 陰離子失去電子而陽離子得到電子的過程叫放電 陰離子放電 與陰離子的還原性的相對(duì)強(qiáng)弱有關(guān)陽離子放電 與陽離子的氧化性的相對(duì)強(qiáng)弱有關(guān) 離子放電規(guī)律 陰極 電子 發(fā)生 反應(yīng) 離子 越強(qiáng) 反應(yīng)越容易 無論是惰性電極還是活性電極都不參與電極反應(yīng) 發(fā)生反應(yīng)的是溶液中的陽離子 常見陽離子放電順序 ag fe3 cu2 h fe2 zn2 al3 mg2 na 陽極 電子 發(fā)生 反應(yīng) 離子 越強(qiáng) 反應(yīng)越容易 當(dāng)陽極為惰性電極 石墨 鉑 金 時(shí) 常見陰離子放電順序 s2 i br cl oh 含氧酸根 f 得 還原 氧化性 失 氧化 還原性 離子放電規(guī)律 活性材料作電極時(shí) 金屬在陽極失電子被氧化成陽離子進(jìn)人溶液 陰離子不容易在電極上放電 即陰離子放電順序 活潑陽極 無氧酸根離子 oh 含氧酸根離子 f 思考5 電解氯化銅溶液時(shí) 溶液中cu2 和cl 放電基本完畢后 電解過程是否也就停止了呢 溶液中cu2 和cl 放電完畢后 原溶液變?yōu)榧兯?此時(shí) 在純水中存在h 和oh h 在陰極放電 oh 在陽極放電 實(shí)際上是電解水的過程 所以 陰極 4h 4e 2h2 陽極 4oh 4e 2h2o o2 總反應(yīng) 2h2o 2h2 o2 思考6 在電解氯化銅溶液的裝置中 若把電解質(zhì)換成氯化鈉 其結(jié)果又如何呢 寫出電極反應(yīng) 電解 1 溶液中所含陽離子 h na 放電順序 h na 陰極 2h 2e h2 2 溶液中所含陰離子 oh cl 放電順序 cl oh 陽極 2cl 2e cl2 總反應(yīng) 2nacl 2h2o 2naoh h2 cl2 思考7 氯化鈉溶液換成熔融的氯化鈉 其結(jié)果又如何呢 寫出電極反應(yīng) 電解 熔融的氯化鈉中有na 和cl na 在陰極放電生成金屬鈉 cl 在陽極放電生成氯氣 陰極 2na 2e 2na 氧化反應(yīng) 陽極 2cl 2e cl2 還原反應(yīng) 總式 陰極 陽極 氯氣 鈉 熔融nacl 思考14 分析電解反應(yīng) 用惰性電極時(shí) 的一般思路是什么 記筆記 分析電解反應(yīng)的一般思路 溶液中存在的離子 兩極上的電極反應(yīng) 離子的移動(dòng)方向及放電順序 判斷電解池的陰 陽極 學(xué)以致用 陰極 陽極 氯氣 銅 陽極 2cl 2e cl2 陰極 cu2 2e 2cu 減小 減小 cucl2 cucl2溶液 陽極 陰極 氧氣 氫氣 陽極 4oh 4e 2h2o o2 陰極 4h 4e 2h2 變大 不變 加h2o na2so4溶液 2h2o2h2 o2 陽極 陰極 氯氣 氫氣 陽極 2cl 2e cl2 陰極 2h 2e h2 2nacl 2h2o2naoh h2 cl2 減小 增大 加hcl nacl溶液 陽極 陰極 氧氣 銅 陽極 4oh 4e 2h2o o2 陰極 cu2 2e cu 減小 減小 加cuo