高中化学 1.2.1《电能转化为化学能——电解》第一课时课件 鲁科版选修4.ppt

第2节电能转化为化学能 电解 一 电解原理 已知 1molna在氯气中燃烧放出411kj的热量 试写出该反应的热化学方程式 联想 质疑 金属钠是在1807年通过电解氢氧化钠制得的 这个原理应用于工业生产 约在1891年才获得成功 1921年电解氯化钠制钠的工业方法实现了 由于金属钠在现代技术上得到重要应用 它的产量显著地增加 目前 世界上钠的工业生产多数是用电解氯化钠的方法 少数仍沿用电解氢氧化钠的方法 电解是将电能转化为化学能的一种重要方法 一 电解原理 以电解氯化钠为例 实验 用惰性 石墨 电极电解熔融的氯化钠 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 有金属钠析出 阴极 阳极 氯气 钠 熔融nacl 实验分析 通电前 分析熔融电解质中的离子情况阳离子 na 阴离子 cl 做无规则运动 通电后 必须直流电 1 确定电极名称 阳极 接电源正极 阴极 接电源负极 与电极材料无关 2 判断电极产物并书写电极反应 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 2na 2e 2na还原反应总式 电解 使电流通过电解质溶液而在阴阳两极引起氧化还原反应的过程 电解池 借助氧化还原反应 把电能转化为化学能的装置 构成条件 1 外加直流电源 2 与电源相连的两个电极 接电源正极的为阳极 发生氧化反应接电源负极的为阴极 发生还原反应 3 电解质溶液或熔化的电解质 电子的流向 电子从外加电源的负极流出 流到电解池的阴极 再从阳极流回电源正极 注 电子只在外电路定向移动 不能从溶液中移动 离子定向移动的方向 阳离子向阴极移动 阴离子向阳极移动 惰性电极与活性电极 惰性电极 铂 金 石墨 仅仅导电 不参与反应活性电极 除铂 金外的金属 既可以导电 又可以参与电极反应 电解过程不仅可以在熔融电解质中进行 也可以在电解质溶液中进行 以电解氯化铜为例 实验 用惰性 石墨 电极电解氯化铜溶液 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 阴极 阳极 氯气 铜 cucl2溶液 实验分析 通电前 分析电解质溶液中的离子情况阳离子 h cu2 阴离子 oh cl 做无规则运动 通电后 必须直流电 1 确定电极名称 阳极 接电源正极 阴极 接电源负极 与电极材料无关 3 判断电极产物并书写电极反应 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 2 判断离子的放电顺序 阳离子 cu2 h 阴离子 cl oh 4 分析电解质溶液的变化情况 氯化铜溶液浓度降低 阴离子失去电子而阳离子得到电子的过程叫放电 活性材料作电极时 金属在阳极失电子被氧化成阳离子进人溶液 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 由难到易 是 s2 so32 i br cl oh no3 so42 等含氧酸根离子 f ag fe3 cu2 h pb2 sn2 fe2 zn2 h al3 mg2 na ca k 注 当离子浓度相差较大时 放电顺序要发生变化 相同时按h 不同时按 h 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 阳极 阴极 阴极 阳极 氯气 铜 阳极 2cl 2e cl2 阴极 cu2 2e 2cu 减小 减小 cucl2 cucl2溶液 阳极 阴极 氧气 氢气 阳极 4oh 4e 2h2o o2 阴极 4h 4e 2h2 变大 不变 加h2o na2so4溶液 2h2o2h2 o2 阳极 阴极 氯气 氢气 阳极 2cl 2e cl2 阴极 2h 2e h2 2nacl 2h2o2naoh h2 cl2 减小 增大 加hcl nacl溶液 阳极 阴极 氧气 铜 阳极 4oh 4e 2h2o o2 阴极 cu2 2e cu 减小 减小 加cuo cuso4溶液 电解规律 惰性电极 小结 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 h al3 mg2 na 电解质溶液用惰性电极电解的示例 含氧酸 h2so4 强碱 naoh 活泼金属的含氧酸盐 na2so4 无氧酸 hcl 阳极 4oh 4e o2 2h2o阴极 4h 4e 2h2 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 cu2 2e cu 减少 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 1 写出下列装置的电极反应式 并判断a b c溶液ph值的变化 2 如上图所示 通电后a极上析出ag 对该装置的有关叙述正确的是a p是电源的正极b f极上发生的反应为 4oh 4e 2h2o o2 c 电解时 甲 乙 丙三池中 除e f两极外 其余电极均参加了反应d 通电后 甲池的ph减小 而乙 丙两池溶液的ph不变 b 3 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a x是正极 y是负极b x是负极 y是正极c cuso4溶液的ph值逐渐减小d cuso4溶液的ph值不变