202X年高中化学第1章化学反应与能量转化第2节电能转化为化学能——电解课件5鲁科版选修4

1、氧化还原反应氧化还原反应：在反应过程中有元素化合价变化变化的化 学反应。 实质实质：电子转移电子转移还原反应：还原反应：元素化合价 的反应，即 电子的反应 。 氧化反应氧化反应：元素化合价 的反应，即 电子的反应 。电解质电解质：在水溶液里或熔融状态下能导电导电的化合物。从概念看从概念看，电解质导电的前提条件前提条件是 ： 。 即存在 的离子 。 升高升高失去失去 降低降低得到得到溶于水或受热融化溶于水或受热融化自由移动自由移动电解质溶液或熔融电解质导电的原因导电的原因：离子的 。 定向移动定向移动氯化钠中存在 键。氯化钠受热熔化时该化学键 （是、否）被破坏。离子离子钠和氯气的反应钠和氯气的反

2、应2Na(s)+Cl2(g)=2NaCl(s)H(298K)=-822.3KJ.mol-1NaCl Na+Cl2热化学方程式热化学方程式:能量能量?一、电解原理一、电解原理交流研讨交流研讨1、熔融氯化钠中存在哪些离子？、熔融氯化钠中存在哪些离子？ 通电前，这些离子是如何运动的？通电前，这些离子是如何运动的？2、通电后，这些离子又是如何运动的？、通电后，这些离子又是如何运动的？3、为什么会发生这样的运动？、为什么会发生这样的运动？4、这些离子运动之后的结果又会发生怎样、这些离子运动之后的结果又会发生怎样 的变化？的变化？Na+ 和和 Cl-无规则的自由移动无规则的自由移动发生定向移动发生定向移动

3、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 Na+Cl-ClClClClNa+Na+ClClClClNa+Na+ClClClClNaNaCl2Cl2Na+、Cl无规则运动无规则运动Na+、Cl定向运动定向运动Na+、Cl发生电子得失发生电子得失阴阳两极上阴阳两极上生成生成Na、Cl2ee【实验分析】通电前：通电前：分析熔融电解质中的离子情

4、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-1. 1.电解的定义电解的定义: : 使使电流电流通过通过电解质溶电解质溶液液而在而在阴阳两极阴阳两极引起引起氧化还原反应氧化还原反应的过的过程。程。2.2.电解池的概念电解池的概念: : 借助借助氧化还原反氧化还原反应应，把

5、，把电能电能转化为转化为化学能化学能的装置的装置. . 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】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，阴离子阴离子移向此极，移向此极，失去失去电子，发生电子，发生氧化反应氧化反应 与电

6、源与电源负极负极相连，相连，阳离子阳离子移向此极，移向此极，得到得到电子，发生电子，发生还原反应还原反应4.电极名称及电极反应式电极名称及电极反应式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5.5.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- Cl2 + 2e- 氧化反应氧化反应阴极阴极：2Na+ +2e- 2Na 还原反应还原反应 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：用惰性（石墨）电极电解氯化铜溶液用

7、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）Cu2+ 、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-

8、、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- Cl2 + 2e- 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、阳离子得、失得、失电子能力的相对强弱电子能力的相对强弱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

9、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）【知识支持知识支持】 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 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

10、+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