化学反应原理电能转化为化学能电解时

化学反应原理电能转化为化学能电解时第1页/共22页第二节化学能转化为电能—电解第1课时电解原理第2页/共22页[交流·研讨]工业上电解熔融氯化钠生产金属钠的装置示意图。容器中盛有熔融的氯化钠，两侧分别插入石墨片和铁片作为电极材料，两个电极分别与电源的正极和负极相连。[现象]石墨电极：(阳极、和电源正极相连)：有气泡，黄绿色、刺激性气味，并能使湿润的KI-淀粉试纸变蓝(Cl2)。铁电极(阴极、和电源负极相连)：有金属钠析出第3页/共22页实验1：电解熔融的氯化钠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-发生什么变化？第4页/共22页通电前：分析熔融电解质中的离子情况通电后：（必须通直流电）Na+移向与电源负极相连的电极(Fe),得到电子变成Na,发生还原反应。Na++e-＝Na

Cl-移向与电源正极相连的电极(C),失去电子变成Cl,结合生成Cl2,发生氧化反应。2Cl--2e-＝Cl2↑【实验分析】做无规则运动

阳离子：Na+

阴离子：Cl-

2NaCl2Na+Cl2↑通电

总反应式：第5页/共22页一、电解原理1、电解

使电流通过熔融的电解质或电解质溶液而在阴阳两极引起氧化还原反应的过程。2、电解池利用氧化还原反应，把电能转化为化学能的装置.3、电解池构成条件(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第6页/共22页4．电解池的工作原理接通外界电源后，电子从电源的负极沿导线流入电解池的阴极，经过阴、阳离子的定向运动形成内电路，再从电解池的阳极流出，并沿导线流回电源的正极，如图所示。第7页/共22页5、电解池的两极⑴根据连接方式和电极反应性质阳极：与电源正极相连，发生氧化反应阴极：与电源负极相连，发生还原反应⑵根据电极的活泼性惰性电极：一般不参与电极反应（石墨、金、铂）活性电极：除金、铂以外的金属作阳极时，发生氧化反应。

6、电极产物的判断，电极反应的书写电极反应：电极上进行的半反应。阳极：还原剂-ne-＝

氧化产物

氧化反应阴极：氧化剂+ne-＝还原产物

还原反应第8页/共22页阳极：2Cl--2e-＝Cl2↑

氧化反应阴极：2Na++2e-＝2Na

还原反应

2NaCl2Na+Cl2↑通电

总反应式：注意：书写电极反应式一定要遵守电子守恒示例：电解熔融的氯化钠的电极反应和总反应第9页/共22页实验2：用惰性（石墨）电极电解氯化铜溶液第10页/共22页实验：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：（必须通直流电）分析：Cu2+

、H+移向阴极，在阴极上

Cu2+得到电子变成Cu，发生还原反应。Cl-

、OH-移向阳极，在阳极上Cl-失去电子变成Cl，Cl结合成Cl2，发生氧化反应。｝做无规则运动

阳离子：Cu2+

、H+

阴离子：Cl-

、OH-现象：右侧石墨电极（阴极）上有红色物质生成，左侧石墨电极（阳极）上有黄绿色气体刺激性气味的生成，能使湿润的KI-淀粉试纸变蓝(Cl2)。第11页/共22页电解的电极反应式：阳极：2Cl--2e-＝Cl2↑

氧化反应阴极：Cu2++2e-＝Cu

还原反应

CuCl2Cu+Cl2↑通电电解的总反应式：1、如何才能正确判断出阴阳两极的电极产物？2、阴、阳离子得、失电子能力的相对强弱顺序？思考：第12页/共22页7、离子的放电顺序阳离子得电子顺序，与金属活动顺序相反。即

Ag＋>Hg2＋>Fe3＋>Cu2＋>H＋>Pb2＋>Sn2＋>Fe2＋>Zn2＋>(H＋)>Al3＋>Mg2＋>Na＋>Ca2＋>K＋。阴离子失电子顺序：活性电极﹥阴离子。即：Cu>

Hg>

Ag金属阳极>S2－>I－>Br－>Cl－>OH－>

NO3

－>SO4

2－含氧酸根离子。H2OH2O第13页/共22页1、分析下图，属于电解池的有练习√√××××××第14页/共22页2.下列说法正确的是()①电解是把电能转变成化学能；

②电解是化学能转变成电能；③电解质溶液导电是化学变化；④任何电解过程，必将导致氧化还原反应的发生.①③④练习第15页/共22页3.下图所示是电解CuCl2溶液的装置，其中c、d为石墨电极。则下列判断正确的是（）A.a为负极、b为正极B.a为阳极、b为阴极C.电解过程中，d电极质量增加D.电解过程中，氯离子浓度不变C练习第16页/共22页4.用石墨棒做阳极、铁棒做阴极电解熔融的氯化钠，下列说法中正确的是（）A.石墨周围有大量的Na＋B.铁棒质量增加C.电子通过电解质溶液由石墨棒流向铁棒D.铁棒电极发生氧化反应B练习第17页/共22页5.电解熔融的氧化铝可制得金属铝.试写出电极反应和总的反应方程式。（提示：氧化铝在熔融状态下以O2-和Al3+的形式存在）阳极6O2--12e-＝3O2↑阴极4Al3++12e-＝4Al电极总反应2Al2O34Al+3O2↑＝通电练习第18页/共22页练习7.下列各组中，每种电解质溶液电解时只生成氢气和氧气的是（）A.HCl、CuCl2、Ba(OH)2B.NaOH、CuSO4、H2SO4C.NaOH、H2SO4、Ba(OH)2D.NaBr、H2SO4、Ba(OH)2C6.以石墨作电极分别电解下列溶液，在阴极不能得到氢气的是（）A.Na2SO4B.AgNO3

C.NaClD.NaOHB第19页/共22页8.右图所示为直流电源电解稀Na2SO4水溶液的装置。通电后在石墨电极a和b附近分别滴加一滴石蕊溶液。下列实验现象中正确的是（）A.逸出气体的体积，a电极小于b电极B.一电极逸出无味气体，另一电极逸出刺激性气味气体C.a电极附近呈红色，b