高中化学 第1章 化学反应与能量转化 第2节 电能转化为化学能——电解 第1课时 电解的原理课件 鲁科版选修4(1).ppt

第2节电能转化为化学能 电解第1课时电解的原理 第1章化学反应与能量转化 1 理解电解的原理 掌握电解 电解池 电极反应的概念 2 能正确判断阴极 阳极 根据阴 阳离子在电极上的放电顺序 能正确写出电极反应式和电解总方程式 3 初步掌握有关电解的简单计算 2 用氧化还原反应的观点分析判断下列各组微粒具有的性质 填写下表 氧化性 cu2 h zn2 na 还原性 fe cu cl oh 知识点电解的原理 自主学习 1 电解让直流电通过电解质溶液或熔融的电解质 在两个电极上分别发生 和 的过程 2 电解池 1 定义 将 转化为 的装置 2 组成 电源 电极材料 电解质溶液或 电解质 3 电极及电极反应 氧化反应 还原反应 电能 化学能 直流 固体 熔融 电极的确定 电极反应在电极上进行的 它可以表示电极上物质的变化和电子的转移 半反应 自我诊断 1 判断正误 1 电解池的阳极与电源正极相连 发生还原反应 2 电解过程中电子从电源负极流出 经电解质溶液 阳极 回到电源正极构成闭合回路 3 电解cuso4溶液 阴极产生1molcu 则阳极产生1molo2 2 下列叙述中 正确的是 电解池是既能将化学能转变成电能又能将电能转变成化学能的装置 金属和石墨导电均为物理变化 电解质溶液导电是化学变化 不能自发进行的氧化还原反应 通过电解有可能实现a b c d 只有 解析 电解池是只能将电能转化为化学能的装置 错误 金属和石墨导电是自由电子在电场作用下的定向移动 是物理变化 电解质溶液导电时两极上均有离子放电 是化学变化 正确 电解可强制氧化还原反应发生 正确 b 3 下图所示的装置能够组成电解池的是 解析 电解池的构成 直流电源 两个电极 电解质溶液 或熔融电解质 形成闭合回路 由此分析 可知答案为d d 探究释疑 一 电极产物的判断与有关反应式的书写1 电解时电极产物的判断 阳失阴得 2 电解池中电极反应式的书写 1 根据装置书写 根据电源确定阴 阳两极 确定阳极是否是活性金属电极 据电极类型及电解质溶液中阴 阳离子的放电顺序写出电极反应式 在确保阴 阳两极转移电子数目相同的条件下 将两极电极反应式合并即得总反应式 2 由氧化还原反应方程式书写电极反应式 找出发生氧化反应和还原反应的物质 两极名称和反应物 利用得失电子守恒分别写出两极反应式 若写出一极反应式 而另一极反应式不好写 可用总反应式减去已写出的电极反应式即得另一电极反应式 二 以惰性电极电解电解质溶液的类型和规律 含氧酸 如h2so4 水 o2 h2 水减少 酸溶液的浓度增大 ph减小 加h2o 强碱 如naoh 水 o2 h2 水减少 碱溶液的浓度增大 ph增大 加h2o 活泼金属的含氧酸盐 如kno3 na2so4 水 o2 h2 水减少 盐溶液的浓度增大 ph不变或略变化 若为水解的盐 加h2o 无氧酸 如盐酸 除hf外 酸 非金属单质 如cl2 h2 h 放电 h 减小 ph增大 通氢化物 如hcl 气体 不活泼金属的无氧酸盐 如cucl2 除氟化物外 盐 非金属单质 如cl2 金属单质 如cu ph基本不变 加固体电解质 如cucl2 活泼金属的无氧酸盐 如nacl 水和盐 非金属单质 如cl2 h2 h 放电 h 减小 oh 增大 ph增大 通氢化物 如hcl 气体 不活泼金属的含氧酸盐 如cuso4 水和盐 o2 金属单质 如cu oh 放电 oh 减小 h 增大 ph减小 加金属氧化物 cuo 或不活泼金属的碳酸盐 cuco3 特别提示 1 电解池中的阴 阳极与电极的活泼性无关 与接电源正 负极有关 2 电解对应的氧化还原反应一般是非自发的氧化还原反应 3 惰性电极一般指铂 金与石墨 而活泼金属k ca na不用做电极材料 4 电解质复原的原则是少什么加什么 少多少加多少 互动讲练 如图某学生设计了一个 黑笔写红字 的趣味实验 滤纸先用硫酸钠 无色酚酞的混合液浸湿 然后平铺在一块铂片上 接通电源后 用铅笔在滤纸上写 嫦娥奔月 会出现红色字迹 据此 下列叙述正确的是 答案 d 变式训练 1 2014 台州高二检测 如图所示 a f为石墨电极 b e为铁片电极 按要求回答下列问题 1 打开k2 闭合k1 b为 极 a的电极反应为 最终可观察到的现象是 2 打开k1 闭合k2 e为 极 检验f极产生气体的方法是 3 若往u形管中滴加酚酞 进行 1 2 操作时 极周围能变红 填a b e或f 负 溶液中有红褐色沉淀生成 阴 用湿润的淀粉 ki试纸靠近f极 试纸变蓝 证明是氯气 a e 解析 打开k2 闭合k1 左侧为原电池 b为负极 a极o2放电 由fe fe2 fe oh 3可知最终观察到的现象是溶液中有红褐色沉淀生成 打开k1 闭合k2 右侧为电解池 e与电源负极相连 为阴极 f极释放出氯气 滴入酚酞后 1 中原电池的a极生成oh 2 中电解池的e极放出氢气 余下oh 因此 a极 e极周围会分别变红 2 cu2o是一种半导体材料 基于绿色化学理念设计的制取cu2o的电解池示意图如下所示 电解总反应式为2cu h2ocu2o h2 下列说法正确的是 a 石墨电极上产生氢气b 铜电极发生还原反应c 铜电极接直流电源的负极d 当有0 1mol电子转移时 有0 1molcu2o生成 名师点津 有关电解题目的审题技巧两看 一看 电极材料 若阳极材料是除金 铂以外的其他金属 则在电解过程中 优先考虑阳极材料本身失去电子被氧化 而不考虑溶液中阴离子放电的难易 再看 离子放电的难