山东省私立青岛育贤中学高中化学 1.2 电能转化为化学能 电解课件 鲁教版选修4.ppt

电能转化为化学能 电解 学习目标 通过对熔融氯化钠电解体系的分析 掌握电解 电解池的概念 清晰的建立起电极反应的概念并能够正确地判断阴极和阳极 学习重点 对电解原理的理解 电极反应式的书写 联想 质疑钠和氯气的反应 na s cl2 g 2nacl s h 298k 822 3kj mol 1 nacl na 想一想 热化学方程式 能量 如电能 一 电解原理 交流研讨 1 通电前 熔融氯化钠中存在哪些离子 这些离子的运动情况怎样 2 通电后 外电路上的电流方向怎样 3 接通电源后 熔融氯化钠中na cl 各向那个方向运动 4 移到两极表面的na cl 将发生什么变化 熔融nacl 实验分析 通电前 分析熔融电解质中的离子情况 通电后 必须直流电 na 移向与电源负极相连的电极 得到电子变成na 发生还原反应 cl 移向与电源正极相连的电极 失去电子变成cl 发生氧化反应 实验1 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 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 一 电解 1 定义 2 构成条件 1 外加直流电源 2 与电源相连的两个电极 3 电解质溶液或熔化的电解质 4 用导线连接形成闭合回路 阳极 阴极 1 惰性电极 用石墨 金 铂等材料做的电极 一般通电条件下不发生反应 2 活性电极 用铁 锌 铜等还原性较强金属做的电极 活性电极作阳极时 优先发生氧化反应 与电源正极相连 阴离子移向此极 失去电子 发生氧化反应 与电源负极相连 阳离子移向此极 得到电子 发生还原反应 电极材料 阴极 阳极 阳离子 阴离子 得电子还原反应 失电子氧化反应 分析下图 属于电解池的有 巩固练习 3 电极产物的判断 电极反应的书写 阳极 2cl 2e cl2 氧化反应阴极 2na 2e 2na还原反应 电极反应 电极上进行的半反应 注意 书写电极反应式一定要遵守电子得失守恒 4 离子的放电顺序 阴离子 阳离子 与金属活动顺序相反 即 k ca2 na mg2 al3 zn2 fe2 sn2 pb2 h cu2 fe3 hg2 ag 得e能力依次增强 活性电极 阴离子 即 失e能力依次减弱 cu hg ag s2 i br cl oh no3 so42 含氧酸根 下列说法正确的是 电解是把电能转变成化学能 电解是化学能转变成电能 电解质溶液导电是化学变化 任何电解过程 必将导致氧化还原反应的发生 随堂练习 h2o h oh 2h2o 2h2 o2 通电 大家知道 h2o h oh 阴极 阳极 4oh o2 2h2o 4e 氧化反应 4h 4e 2h2 还原反应 2h2o 2h2 o2 通电 水的电离与电解 巩固提高 已知氧化性 na 还原性cl oh 试推断用石墨电极电解饱和食盐水时两极产物及电极反应式 nacl na cl h2o h 阴极 阳极 2cl cl 2e 氧化反应 2h 2e h2 还原反应 电源负极相连 电源正极相连 电离过程 电解过程 通电前 通电后 为何当一个电极存在多种可能的放电离子时 不是大家共同放电 而是只有一种离子放电 放电能力与什么因素有关 思考 物质在电解池的阴 阳两极发生反应的过程叫放电 以石墨为电极电解氯化铜溶液 u形管中装有氯化铜溶液 插入两根石墨棒作为电极 接通直流电源 将湿润的淀粉碘化钾试纸放在阳极附近 观察u形管内的现象和试纸颜色的变化 活动与探究 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 电解 cucl2cu cl2 2cl 2e cl2 阴离子移向 阳离子移向 电子流向 阳极 阴极 cucl2溶液 氧化反应 还原反应 cu2 2e 2cu 课堂总结原理分析 注 电解法是最强有力的氧化还原手段 阳极 2cl 2e cl2 氧化反应 失去电子 阴极 cu2 2e cu 还原反应 得到电子 电解反应 cucl2 cu cl2 电解 实验 用惰性 石墨 电极电解氯化铜溶液 实验分析 通电前 分析氯化铜溶液中的离子情况 通电后 必须直流电 cu2 h 移向阴极 cu2 得到电子变成cu 发生还原反应 cl oh 移向阳极 cl 失去电子变成cl2 发生氧化反应 电极反应式 阳极 2cl cl2 2e 氧化反应阴极 cu2 2e cu还原反应 cucl2cu cl2 总反应式 思考 如何才能正确判断出阴阳两极的电极产物 了解阴 阳离子得 失电子能力的相对强弱 3 离子的放电顺序 阴离子 阳离子 与金属活动顺序相反 即 k ca2 na mg2 al3 zn2 fe2 sn2 pb2 h cu2 fe3 hg2 ag 得e能力依次增强 活性电极 阴离子 即 失e能力依次减弱 cu hg ag s2 i br cl oh no3 so42 含氧酸根 阳极 阴极 nacl溶液 二 电解原理的应用1 惰性电极电解饱和食盐水 分析电解反应的一般思路 明确电极材料和溶液中存在哪些离子 根据阳极氧化 阴极还原分析得出产物 分析阴阳两极附近有哪些离子 纯铜 粗铜 电解液 cuso4溶液 阴极 cu2 2e cu 还原反应 阳极 cu 2e cu2 氧化反应 特征 纯铜作阴极 粗铜作阳极阳极主要金属与电解质中的阳离子相同电解液cuso4的浓度基本不变 有杂质离子zn2 fe2 ni2 2 精炼铜 阳极还包含zn fe ni失电子 且比cu先失电子 铁片 铜片 电镀液 cuso4溶液 阴极 cu2 2e cu 还原反应 阳极 cu 2e cu2 氧化反应 特征 被镀件作阴极 镀层金属作阳极阳极金属与电解质溶液中的阳离子相同电镀液cuso4的浓度基本不变 3 电镀铜 电镀的定义 电镀的意义 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 2 完成下列溶液的电极反应式和电解反应方程式 以石墨为电极电解 盐酸 硫酸溶液 naoh溶液 nacl溶液 cuso4溶液 想一想 阳极 2cl 2e cl2 阴极 2h 2e h2 2hclh2 cl2 电解反应 阳极 4oh 4e 2h2o o2 阴极 4h 4e 2h2 电解反应 2h2o2h2 o2 阳极 4oh 4e 2h2o o2 阴极 2cu2