第2节电能转化成化学能——电解(第1课时)

1、第第2 2节节 电能转化为化学能电能转化为化学能电解电解 ( (第第1 1课时课时) )学习目标：学习目标：通过对熔融氯化钠电解体系的分析，使学生通过对熔融氯化钠电解体系的分析，使学生掌握电解、电解池的概念，清晰的建立起电掌握电解、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。极反应的概念并能够正确地判断阴极和阳极。学习重点：学习重点：对电解原理的理解、电极反应式的书写。对电解原理的理解、电极反应式的书写。联想联想*质疑质疑2Na（s）+Cl2（g）=2NaCl（s）H=822.3KJ/mol1molNa在氯气中燃烧放出在氯气中燃烧放出411kJ的热量的热量1、在上述反应

2、中主要存在着什么形式能之间的相互转化？、在上述反应中主要存在着什么形式能之间的相互转化？2、除此之外，还有哪些形式的能之间可以相互转化？、除此之外，还有哪些形式的能之间可以相互转化？3、根据以上热化学方程式思考，如果以氯化钠为原料制备、根据以上热化学方程式思考，如果以氯化钠为原料制备 金属钠，我们应该怎样设计实验？金属钠，我们应该怎样设计实验？思考：思考：化学能与热能化学能与热能化学能与光能、化学能与电能化学能与光能、化学能与电能一、电解原理一、电解原理交流研讨交流研讨1、通电前，熔融氯化钠中存在哪些离子？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？这些离子的运动情况怎样？2、通

3、电后，外电路上的电流方向怎样？通电后，外电路上的电流方向怎样？3、接通电源后，熔融氯化钠中接通电源后，熔融氯化钠中Na+、Cl-各向那个方向运动？各向那个方向运动？4、移到两极表面的移到两极表面的Na+、Cl-将发生什么将发生什么变化？变化？氯氯气气钠钠熔融熔融NaCl 实验实验1：用惰性（石墨）电极电解熔融的氯化钠用惰性（石墨）电极电解熔融的氯化钠现象：现象： 阳极：有气泡，有阳极：有气泡，有刺激性气味，并能使刺激性气味，并能使 湿润的湿润的KI-淀淀 粉试纸粉试纸变蓝（变蓝（Cl2) 阴极：有金属钠析出阴极：有金属钠析出阴极阴极阳极阳极氯氯气气钠钠熔融熔融NaCl 【实验分析】通电前：通电

4、前：分析熔融电解质中的离子情况分析熔融电解质中的离子情况 通电后：通电后：（必须直流电）（必须直流电）Na+移向与电源移向与电源负极负极相连的电极，得到相连的电极，得到电子变成电子变成Na，发生，发生还原还原反应。反应。Cl-移向与电源移向与电源正极正极相连的电极，失去相连的电极，失去电子变成电子变成Cl，发生，发生氧化氧化反应。反应。做无规则运动做无规则运动阳离子阳离子：Na+阴离子阴离子：Cl-电解电解: : 使使电流电流通过通过电解质溶液电解质溶液而在而在阴阳阴阳两极两极引起引起氧化还原反应氧化还原反应的过程。的过程。电解池电解池: : 借助借助氧化还原反应氧化还原反应，把，把电能电能转

5、化转化为为化学能化学能的装置的装置. .1、电解、电解:阳极阳极：阴极阴极：说明：说明：1 1、惰性电极：用、惰性电极：用石墨、金、铂石墨、金、铂等材料等材料 做的电极，做的电极，一般通电条件下不发生反应一般通电条件下不发生反应； 2 2、活性电极：用、活性电极：用铁、锌、铜铁、锌、铜等还原性等还原性 较强金属做的电极，较强金属做的电极，活性电极作阳极时，活性电极作阳极时， 优先发生氧化反应。优先发生氧化反应。 与电源与电源正极正极相连，相连，阴离子阴离子移向移向 此极，此极，失去失去电子，发生电子，发生氧化反应氧化反应 与电源与电源负极负极相连，相连，阳离子阳离子移向移向 此极，此极，得到得

6、到电子，发生电子，发生还原反应还原反应阴极阴极阳极阳极阳离子阳离子阴离子阴离子得得电电子子还还原原反反应应失失电电子子氧氧化化反反应应 分析下图，属于电解池的有分析下图，属于电解池的有 ( )【巩固练习巩固练习】3 3、电极产物的判断，电极反应的书写、电极产物的判断，电极反应的书写阳极阳极：2Cl- - 2e- =Cl2 氧化反应氧化反应阴极阴极：2Na+ +2e- =2Na 还原反应还原反应电极反应：电极上进行的半反应。电极反应：电极上进行的半反应。 2NaCl 2Na+Cl2 通电通电总反应式总反应式：注意注意：书写电极反应式一定要遵守：书写电极反应式一定要遵守电子守恒电子守恒实验实验2：

7、用惰性（石墨）电极电解氯化铜溶液用惰性（石墨）电极电解氯化铜溶液实验实验2：用惰性（石墨）电极电解氯化铜溶液用惰性（石墨）电极电解氯化铜溶液现象：现象： 阳极：有气泡，有阳极：有气泡，有 刺激性气味，并能使刺激性气味，并能使 湿润的湿润的KI-淀淀 粉试纸粉试纸 变蓝（变蓝（Cl2) 阴极：碳棒上有一层阴极：碳棒上有一层 红色的铜析出红色的铜析出阴极阴极阳极阳极氯氯气气铜铜CuCl2溶液溶液实验：用惰性（石墨）电极电解氯化铜溶液实验：用惰性（石墨）电极电解氯化铜溶液【实验分析】通电前：通电前：分析氯化铜溶液中的离子情况分析氯化铜溶液中的离子情况 通电后：通电后：（必须直流电）（必须直流电）Cu

8、2+ 、H+移向阴极，移向阴极， Cu2+得到电子变得到电子变成成Cu，发生，发生还原还原反应。反应。Cl- 、OH-移向阳极，移向阳极， Cl-失去电子变成失去电子变成Cl2，发生，发生氧化氧化反应。反应。做无规则运动做无规则运动阳离子阳离子：Cu2+ 、H+阴离子阴离子：Cl- 、OH-电极反应式：电极反应式：阳极阳极：2Cl- - 2e- =Cl2 氧化反应氧化反应阴极阴极：Cu2+ +2e- =Cu 还原反应还原反应 CuCl 2 Cu+Cl2 通电通电总反应式总反应式：思考：如何才能正确判断出阴阳两极的电极产物？思考：如何才能正确判断出阴阳两极的电极产物？了解阴、阳离子了解阴、阳离子

9、得、失得、失电子能力的相对强弱电子能力的相对强弱4、离子的放电顺序：、离子的放电顺序：阴离子阴离子 ：阳离子阳离子 ： 与金属活动顺序相反。即与金属活动顺序相反。即K +、Ca2+ 、Na + 、Mg2+ 、Al3+ 、 Zn2+ 、 Fe2+ Sn2+ 、Pb2+ (H+) Cu2+ 、Fe3+ 、 Hg2+ 、 Ag+. 得得e能力依次能力依次增强增强活性电极活性电极阴离子。即：阴离子。即：失失e 能力依次能力依次减弱减弱Cu 、 Hg 、 Ag S2、I 、 Br 、 Cl 、OH （ NO3 、SO4 2 含氧酸根）含氧酸根） 实例实例电极反应电极反应浓度浓度变化变化如何如何复原复原

10、氯化钠溶液氯化钠溶液阳极阳极: 2Cl- 2e- = Cl 2阴极阴极: 2H + 2e-= H2 2NaCl+2H2O 2NaOH+H2 + Cl2 电解电解减减 小小 加加HCl阳极阳极阴极阴极氯氯气气氢氢气气NaCl溶液溶液趁热打铁趁热打铁自我小结：自我小结：1、学习了电解原理、电解池、阴极、学习了电解原理、电解池、阴极、阳极、电极反应等基本概念。阳极、电极反应等基本概念。2、学习了电极反应的书写方法和离子、学习了电极反应的书写方法和离子的放电顺序以及电极产物的判断方法。的放电顺序以及电极产物的判断方法。1. 下列说法正确的是下列说法正确的是( )电解是把电能转变成化学能；电解是把电能转变成化学能； 电解是化学能转变成电能；电解是化学能转变成电能；电解质溶液导电是化学变化；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任何电解过程，必将导致氧化还原反应的发生；应的发生； 【随堂练习】2.电电解熔融的氧化解熔融的氧化铝铝可制得金属可制得金属铝铝.试试写出写出电电极反极反应应和和总总的反的反应应方程式方程式。阳极阳极 6O2- -12e- = 3O2阴极阴极 4Al3+12e- =4Al电