202X年高中化學(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——電解課件4魯科版選修4

1、電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能-電解一.電解原理學(xué)習(xí)目標(biāo)：學(xué)習(xí)目標(biāo)：通過對熔融氯化鈉電解體系的通過對熔融氯化鈉電解體系的分析，使學(xué)生分析，使學(xué)生掌握電解、電解池的概念，清掌握電解、電解池的概念，清晰的建立起電晰的建立起電極反響的概念并能夠正確地判極反響的概念并能夠正確地判斷陰極和陽極。斷陰極和陽極。學(xué)習(xí)重點：學(xué)習(xí)重點：對電解原理的理解、電極反對電解原理的理解、電極反響式的書寫。響式的書寫。一、電解原理一、電解原理交流研討交流研討1、通電前，熔融氯化鈉中存在哪些離子？、通電前，熔融氯化鈉中存在哪些離子？這些離子的運(yùn)動情況怎樣？這些離子的運(yùn)動情況怎樣？2、通電后，外電路上的電流方向怎樣？、通電后，外電路上的電流

2、方向怎樣？3、接通電源后，熔融氯化鈉中、接通電源后，熔融氯化鈉中Na+、Cl-各向那個方向運(yùn)動？各向那個方向運(yùn)動？4、移到兩極外表的、移到兩極外表的Na+、Cl-將發(fā)生什么將發(fā)生什么變化？變化？氯氯氣氣鈉鈉熔融熔融NaCl 實驗實驗1：用惰性石墨電極電解熔融的氯化鈉：用惰性石墨電極電解熔融的氯化鈉現(xiàn)象：現(xiàn)象： 陽極：有氣泡，陽極：有氣泡，有刺激性氣味，并能有刺激性氣味，并能使使 濕潤的濕潤的KI-淀粉試淀粉試紙變藍(lán)紙變藍(lán)Cl2) 陰極：有金屬鈉析出陰極：有金屬鈉析出陰極陰極陽極陽極氯氯氣氣鈉鈉熔融熔融NaCl 【實驗分析實驗分析】通電前：通電前：分析熔融電解質(zhì)中的離子情況分析熔融電解質(zhì)中的離子

3、情況 通電后：必須直流電通電后：必須直流電Na+移向與電源負(fù)極相連的電極，得到移向與電源負(fù)極相連的電極，得到電子變成電子變成Na，發(fā)生復(fù)原反響。，發(fā)生復(fù)原反響。Cl-移向與電源正極相連的電極，失去移向與電源正極相連的電極，失去電子變成電子變成Cl，發(fā)生氧化反響。，發(fā)生氧化反響。做無規(guī)則運(yùn)動做無規(guī)則運(yùn)動陽離子陽離子：Na+陰離子陰離子：Cl-電解電解: : 使電流通過電解質(zhì)溶液而在陰使電流通過電解質(zhì)溶液而在陰 陽兩極引起氧化復(fù)原反響的過程。陽兩極引起氧化復(fù)原反響的過程。電解池電解池: : 借助氧化復(fù)原反響，把電能轉(zhuǎn)借助氧化復(fù)原反響，把電能轉(zhuǎn) 化為化學(xué)能的裝置化為化學(xué)能的裝置. .一、電解一、電解

4、1、定義、定義陽極陽極：陰極陰極：說明：說明：1 1、惰性電極：用石墨、金、鉑等材料、惰性電極：用石墨、金、鉑等材料 做的電極，一般通電條件下不發(fā)生反響；做的電極，一般通電條件下不發(fā)生反響； 2 2、活性電極：用鐵、鋅、銅等復(fù)原性、活性電極：用鐵、鋅、銅等復(fù)原性 較強(qiáng)金屬做的電極，活性電極作陽極時，較強(qiáng)金屬做的電極，活性電極作陽極時， 優(yōu)先發(fā)生氧化反響。優(yōu)先發(fā)生氧化反響。 與電源正極相連，陰離子移向與電源正極相連，陰離子移向 此極，失去電子，發(fā)生氧化反響此極，失去電子，發(fā)生氧化反響 與電源負(fù)極相連，陽離子移向與電源負(fù)極相連，陽離子移向 此極，得到電子，發(fā)生復(fù)原反響此極，得到電子，發(fā)生復(fù)原反響陰

5、極陰極陽極陽極陽離子陽離子陰離子陰離子得得電電子子復(fù)復(fù)原原反反響響失失電電子子氧氧化化反反響響 分析以下圖，屬于電解池的有分析以下圖，屬于電解池的有【穩(wěn)固練習(xí)】【穩(wěn)固練習(xí)】2 2電極產(chǎn)物的判斷，電極反響的書寫電極產(chǎn)物的判斷，電極反響的書寫陽極：陽極：2Cl- Cl2 + 2e- 氧化反響氧化反響陰極：陰極：2Na+ +2e- 2Na 復(fù)原反響復(fù)原反響電極反響：電極上進(jìn)展的半反響。電極反響：電極上進(jìn)展的半反響。 2NaCl 2Na+Cl2 通電通電總反應(yīng)式總反應(yīng)式：注意：書寫電極反響式一定要遵守電子守恒注意：書寫電極反響式一定要遵守電子守恒實驗實驗2：用惰性石墨電極電解氯化銅溶液：用惰性石墨電極

6、電解氯化銅溶液現(xiàn)象：現(xiàn)象： 陽極：有氣泡，有陽極：有氣泡，有 刺激性氣味，并能使刺激性氣味，并能使 濕潤的濕潤的KI-淀淀 粉試紙粉試紙 變藍(lán)變藍(lán)Cl2) 陰極：碳棒上有一層陰極：碳棒上有一層 紅色的銅析出紅色的銅析出陰極陰極陽極陽極氯氯氣氣銅銅CuCl2溶液溶液實驗：用惰性石墨電極電解氯化銅溶液實驗：用惰性石墨電極電解氯化銅溶液【實驗分析實驗分析】通電前：通電前：分析氯化銅溶液中的離子情況分析氯化銅溶液中的離子情況 通電后：必須直流電通電后：必須直流電Cu2+ 、H+移向陰極，移向陰極， Cu2+得到電子得到電子變成變成Cu，發(fā)生復(fù)原反響。，發(fā)生復(fù)原反響。Cl- 、OH-移向陽極，移向陽極，

7、 Cl-失去電子變成失去電子變成Cl2，發(fā)生氧化反響。，發(fā)生氧化反響。做無規(guī)則運(yùn)動做無規(guī)則運(yùn)動陽離子陽離子：Cu2+ 、H+陰離子陰離子：Cl- 、OH-電極反響式：電極反響式：陽極：陽極：2Cl- Cl2 + 2e- 氧化反響氧化反響陰極：陰極：Cu2+ +2e- Cu 復(fù)原反響復(fù)原反響 CuCl 2 Cu+Cl2 通電通電總反響式：總反響式：思考：如何才能正確判斷出陰陽兩極的電極產(chǎn)物？思考：如何才能正確判斷出陰陽兩極的電極產(chǎn)物？了解陰、陽離子了解陰、陽離子得、失得、失電子能力的相對強(qiáng)弱電子能力的相對強(qiáng)弱3、離子的放電順序、離子的放電順序陰離子陰離子 ：陽離子陽離子 ： 與金屬活動順序相反。

8、即與金屬活動順序相反。即K +、Ca2+ 、Na + 、Mg2+ 、Al3+ 、 Zn2+ 、 Fe2+ Sn2+ 、Pb2+ (H+) Cu2+ 、Fe3+ 、 Hg2+ 、 Ag+. 得得e能力依次能力依次增強(qiáng)增強(qiáng)活性電極活性電極陰離子。即：陰離子。即：失失e 能力依次能力依次減弱減弱Cu 、 Hg 、 Ag S2、I 、 Br 、 Cl 、OH NO3 、SO4 2 含氧酸根含氧酸根 實例實例電極反應(yīng)電極反應(yīng)濃度濃度變化變化如何如何復(fù)原復(fù)原 氯化鈉溶液氯化鈉溶液陽極陽極: 2Cl- 2e- Cl 2陰極陰極: 2H + 2e- H2 2NaCl+2H2O 2NaOH+H2 + Cl2 電

9、解電解減減 小小 加加HCl陽極陽極陰極陰極氯氯氣氣氫氫氣氣NaCl溶液溶液趁熱打鐵趁熱打鐵自我小結(jié)：自我小結(jié)：1、學(xué)習(xí)了電解原理、電解池、陰極、陽、學(xué)習(xí)了電解原理、電解池、陰極、陽極、電極反響等根本概念。極、電極反響等根本概念。2、學(xué)習(xí)了電極反響的書寫方法和離子的、學(xué)習(xí)了電極反響的書寫方法和離子的放電順序以及電極產(chǎn)物的判斷方法。放電順序以及電極產(chǎn)物的判斷方法。1. 以下說法正確的選項是以下說法正確的選項是( )電解是把電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能；電解是把電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能； 電解是化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能；電解是化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能；電解質(zhì)溶液導(dǎo)電是化學(xué)變化；電解質(zhì)溶液導(dǎo)電是化學(xué)變化；任何電解過程，必將導(dǎo)致氧化復(fù)原反任何電解過程，必將導(dǎo)致氧化復(fù)原反響的發(fā)生；響的發(fā)生； 【隨堂練習(xí)隨堂練習(xí)】2.電解熔融的氧化鋁可制得金屬鋁電解熔融的氧化鋁可制得金屬鋁.試寫出試寫出電極反響和總的反響方程式。電極反響和總的反響方程式。陽極陽極 6O2- 3O2 +12e-陰極陰極 4Al3+12e- 4Al電電極極總總反反應(yīng)應(yīng) 2Al2O