電能轉化為化學能電解課件高二上學期化學選擇性必修1

電解的原理第一章化學反應與能量轉化第三節(jié)電能轉化為化學能—電解第1課時【導入】使用時：化學能轉化為電能充電時：電能轉化為化學能一、電解和電解池注意：①電流應是直流電②熔融態(tài)的電解質(zhì)也能被電解使電流通過電解質(zhì)溶液（或熔融電解質(zhì)）而在陽極、陰極引起氧化還原反應的過程。1.電解將電能轉化為化學能的裝置(也稱電解槽)。2.電解池3.裝置圖氧化反應2Cl－－2e－==Cl2↑還原反應2Na＋+

2e－==2Na電解質(zhì)溶液/熔融電解質(zhì)負極正極→e-→e-e-e-陽極鐵電極石墨陰極陰離子陽離子與直流電源負極相連與直流電源正極相連陽離子→陰極，陰離子→陽極（“陰陽相吸”）電子：物質(zhì)在陽極失電子電源正極電源負極陰極（物質(zhì)在陰極得電子）通過導線通過導線離子：4.電解原理隨堂練習FeCu氯化銅溶液氯化銅溶液CCABFeCu鹽酸溶液分析下圖，屬于電解池的是（）CCu氯化銅溶液DCD二、電極材料的分類根據(jù)電極本身是否參與反應，分為惰性電極和活性電極:惰性電極(C、Pt、Au)：陰極：不管是活性電極還是惰性電極都只起導電作用，不參與反應。都是溶液中陽離子得電子。陽極只起導電作用，不參與反應；溶液中陰離子失電子?；钚噪姌O(除C、Pt、Au)：活潑金屬作陽極，金屬失電子被氧化，如Fe、Cu、Ag

三、放電順序離子在電極表面得到或失去電子的過程。離子放電順序與哪些因素有關？放電在電解熔融NaCl時，為什么是Na+在陰極放電？為什么是Cl-在陽極放電？思考離子得失電子的能力強的先放電三、放電順序1.陰極放電順序（陽離子得電子能力）Al3+~

K+水溶液中不放電，熔融狀態(tài)放電Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+（酸）>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+（水）

>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+上述順序基本上與金屬活動順序一致，即越活潑的金屬，其陽離子越難結合電子，但Fe3+氧化性較強，排在Cu2+之前。Fe3+

+e－==Fe2+三、放電順序S2－＞I－＞Fe2+＞Br－＞Cl－＞OH－（H2O）＞(含氧酸根)（1）用活性電極：金屬失電子。（2）用惰性電極：陰離子放電順序：2.陽極放電順序：看電極材料是否參與反應：惰性電極（只傳遞電子本身不失電子）:鉑Pt、金Au、石墨C等活性電極：除鉑、金外的金屬,如Cu、Ag、Fe等含氧酸根

在水溶液中不放電?！傲酎c鐵修路”電解類型舉例電極反應溶液PH變化溶液復原方法電解類型物質(zhì)類別實例電解水型含氧酸H2SO4陽極陰極強堿NaOH陽極陰極活潑金屬的含氧酸鹽Na2SO4陽極陰極2H2O－4e－===O2↑＋4H＋4H＋＋4e－===2H2↑2H2O－4e－===O2↑＋4H＋4OH－－4e－===O2↑＋2H2O4OH－－4e－===O2↑＋2H2O4H2O＋4e－===2H2↑＋4OH－4H2O＋4e－===2H2↑＋4OH－4H＋＋4e－===2H2↑減小增大不變H2OH2OH2O(1)電解水型四、酸堿鹽溶液的電解規(guī)律（惰性電極）放H2生堿放O2生酸電解類型舉例電極反應溶液PH變化溶液復原方法物質(zhì)類別實例電解電解質(zhì)型無氧酸HCl陽極陰極不活潑金屬的無氧酸鹽CuCl2陽極－陰極增大HClCuCl2(2)電解電解質(zhì)型四、酸堿鹽溶液的電解規(guī)律（惰性電極）2Cl－－2e－===Cl2↑2Cl－－2e－===Cl2↑2H＋＋2e－===H2↑Cu2＋＋2e－===Cu電解類型舉例電極反應溶液PH變化溶液復原方法物質(zhì)類別實例電解質(zhì)和水都發(fā)生的類型活潑金屬的無氧酸鹽NaCl陽極陰極不活潑金屬含氧酸鹽CuSO4陽極陰極增大減小HClCuO(3)電解質(zhì)和水都發(fā)生的類型四、酸堿鹽溶液的電解規(guī)律（惰性電極）CuCO32Cl－－2e－===Cl2↑4OH－－4e－===O2↑＋2H2O2H＋＋2e－===H2↑2Cu2＋＋4e－===2Cu2H2O－4e－===O2↑＋4H＋4H2O＋4e－===2H2↑＋4OH－四、電解池中電極反應的書寫陰陽相吸調(diào)平電荷看H補水用O檢查陰H氧O鉛酸電池屬于二次電池，放電完應該如何充電呢？放電時電極反應式:負極:

Pb+SO42--2e-＝PbSO4正極：PbO2+4H++SO42-+2e-＝PbSO4+2H2O充電時電極反應式:Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)2PbSO4(s)+2H2O(l)放電充電負接負，正接正【知識鏈接】【練一練】1.判斷正誤(1)電解是把化學能轉化為電能()(2)電解質(zhì)溶液導電一定發(fā)生化學反應()(3)某些不能自發(fā)進行的氧化還原反應，通過電解可以實現(xiàn)()(4)任何溶液被電解時，必須導致氧化還原反應的發(fā)生()(5)電解、電離均需要通電才能實現(xiàn)()(6)電解質(zhì)溶液的導電過程就是該溶液的電解過程()×√√√×√【練一練】2.

如圖是電解熔融NaCl制備金屬鈉的裝置示意圖，下列有關判斷正

確的是(

)A.通過該裝置可以將化學能轉化為電能B.石墨電極為正極C.Na＋在鐵電極上得到電子被還原為鈉單質(zhì)D.電流從負極流出，流入鐵電極C電解原理的應用第一章化學反應與能量轉化第三節(jié)電能轉化為化學能—電解第2課時一、電解飽和食鹽水（氯堿工業(yè)）電解飽和食鹽水陽極反應：2Cl－－2e－===Cl2↑陰極反應：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－總反應化學方程式：2NaCl＋2H2O2NaOH＋Cl2↑＋H2↑電解2Cl－＋2H2OH2↑＋Cl2↑＋2OH－電解2H++2e-=H2↑有無色氣體產(chǎn)生，溶液變紅一、電解飽和食鹽水（氯堿工業(yè)）思考：上述裝置的缺點（1）H2和Cl2

混合不安全。（2）Cl2會和NaOH反應，會使得到的NaOH不純。Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O如何解決這個問題？一、電解飽和食鹽水（氯堿工業(yè)）－+Cl2Cl2Cl—H2Na+H+OH—淡鹽水NaOH溶液精制飽和NaCl溶液H2O（含少量NaOH）離子交換膜陽極金屬鈦網(wǎng)陰極碳鋼網(wǎng)陽極室陰極室陽離子交換膜：只允許陽離子Na+、H+通過(Cl－、OH－離子和氣體不能通過)，把電解槽隔成陰極室和陽極室。a、防止氫氣和氯氣混合而引起爆炸；b、避免氯氣和氫氧化鈉反應生成，而影響氫氧化鈉的產(chǎn)量增強溶液導電性補充Na+和Cl－二、電鍍二、電鍍使金屬增強抗腐蝕能力，增加美觀和表面硬度。+鍍件鍍層金屬－含鍍層金屬離子的鹽溶液陽極：鍍層金屬陰極：待鍍金屬制品（即鍍件）1.概念應用電解原理在某些金屬表面鍍上一層其它金屬或合金的過程。2.主要目的陽鍍、陰被鍍二、電鍍陽極陰極鍍層金屬Cu鍍件金屬Fe含鍍層金屬離子

CuSO4溶液電解質(zhì)溶液的濃度__________Cu-2e-===Cu2+Cu2++2e-===Cu保持不變電解液電極材料電極反應陰極增加的質(zhì)量與陽極減少的質(zhì)量相等一增一減一不變質(zhì)量減小增大三、電解精煉黃銅礦粗銅（含有鋅、鐵、鎳、銀、金、鉑等微量雜質(zhì)）如果用粗銅制電線會大大降低其導電能力粗銅：含雜質(zhì)(ZnFeNiAgAu等)陽極：

Zn－2e-＝Zn2+Fe－2e-

＝Fe2+Ni

－2e-＝Ni2+Cu－2e-＝Cu2+ZnFeNiCuAgAuCu2++2e-

＝Cu陽極泥陰極:

純銅粗銅問題：電解完后，CuSO4溶液的濃度有何變化？減小三、銅的電解精煉陰純陽粗四、電冶金1.金屬冶煉由于電解是最強有力的氧化還原手段，所以電解法是冶煉金屬的一種重要方法。對于冶煉K、Na、Ca、Mg、Al這樣的活潑金屬，電解法幾乎是唯一可行的工業(yè)方法。2.原理

使礦石中的金屬離子獲得電子變成金屬單質(zhì)的過程。Mn++ne-=M3.冶煉金屬的方法

KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu電解法熱還原法加熱法物理提取法3.冶煉金屬的方法

四、電冶金熔融NaCl陰極陽極e-e-Na+Cl-總反應：2NaCl(熔融）===2Na+Cl2↑電解4.電解熔融NaCl制金屬鈉陽極：2Cl－