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文档简介
2026届高考化学冲刺复习电解原理其有效成分:NaClOCl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O“84”消毒液是家庭必需品,结合预习的课本内容,如果让我们用厨房中一种常用物质制备Cl2与NaOH进而制得“84消毒液”,可以选择什么,怎样制备?制备途径一:电解熔融NaCl,得到Na与Cl2,Na与H2O反应制备NaOH途径二:电解饱和食盐水,得到Cl2与NaOH什么是电解,电解的原理是什么?哪种途径最合适?原料学习目标:1.以电解熔融氯化钠为例,构建电解池的装置模型2.通过对电解饱和食盐水的分析,建立电解原理的思维模型3.通过对电解质的分析,体会离子放电顺序,能正确书写电极反应及总反应,并学会运用电解原理解决实际问题任务一:电解熔融氯化钠
交流研讨:1.熔融氯化钠中有哪些微粒?2.通电前,微粒如何移动?3.接通电源后,装置中的电子如何移动?Na+与Cl-如何移动?为什么?4.如何形成闭合回路?5.两个电极分别发生什么变化?6.写出总反应方程式阴极阳极Na+、Cl-
自由移动问题引导:3.接通电源后,装置中的电子如何移动?Na+与Cl-如何移动?为什么?4.如何形成闭合回路?5.两个电极分别发生什么变化?6.写出总反应化学方程式e-e-Na+Na+Na+铁电极阴极石墨阳极2Na++2e-═2Na发生还原反应
发生氧化反应2Cl--2e-=Cl2↑总反应:2NaCl==2Na+Cl2↑通电电子由电源负极流出,流向阴极,“异性相吸”,溶液中的阳离子移向阴极,得电子发生还原反应,与此同时阴离子移向阳极,失电子发生氧化反应,电子由阳极再流入电源正极,形成闭合回路。任务一:电解熔融氯化钠电子不下水,离子不上岸结合简图总结什么是电解?电解池的组成及工作原理?原电池与电解池的的异同?电解的原理1.电解:将直流电通过熔融电解质或电解质溶液,在两个电极上分别发生氧化反应和还原反应的过程。电解池在直流电作用下,迫使反应物发生氧化还原反应,从而将电能转化为化学能2.组成:①直流电源②电极材料③电极反应物④离子导体⑤电子导体失电子得电子两极两导一回路一电源原电池与电解池异同原电池电解池组成差异能量转化反应特征电极名称
电极反应
离子移动方向
无外接电源有外接电源化学能转化为电能电能转化为化学能自发氧化还原非自发氧化还原负极正极阴极阳极氧化反应还原反应还原反应氧化反应正正负负阴阳e-e-
总结电解过程的思维过程,形成一般思路(认识模型)阴极阳极+—离子迁移离子种类判断电极离子放电电极反应模型构建放电:离子在电极表面得到或失去电子的过程已知:2Na(s)+Cl2(g)=2NaCl(s)△H=-822.3kJ·mol-1利用途径一,电解熔融NaCl,得到Na与Cl2,Na与H2O反应制备NaOH,这种方法的劣势有哪些?能耗角度:耗能大,成本极高安全角度:高温操作本就很危险,且钠极其活泼,与水反应剧烈,极易发生爆炸
分析电解池的一般思路(认识模型)任务二:电解饱和食盐水运用认识模型,分析饱和食盐水中可能存在哪些离子?在电场中它们如何移动?可能发生的电极反应是什么?如何检验电极产物?实验室电解饱和食盐水装置图Na+、H+移向阴极Cl-、OH-移向阳极阴极可能发生:2H++2e-=H2↑2Na++2e-=2Na阳极可能发生:2Cl-
-2e-=Cl2↑4OH-
-4e-=O2↑+2H2ONaCl=Na++Cl-
H2O
⇌H++OH-离子迁移离子种类判断电极离子放电电极反应或2H2O
+2e-=H2↑+2OH-电解饱和食盐水现象电极反应阴极阳极电解反应的化学方程式无色气体阴极附近酚酞溶液变红(说明OH-浓度增大)黄绿色气体湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝2H++2e-=H2↑2H2O
+2e-=H2↑+2OH-2Cl-
-2e-=Cl2↑2NaCl
+2H2O===2NaOH
+H2↑
+Cl2↑电解电解NaCl溶液过程中,为什么阴极不是Na+得电子,阳极不是OH-失电子?失电子能力:Cl-
OH-得电子能力:H+Na+任务二:电解饱和食盐水阴极阳极>>②惰性电极(Pt、Au、石墨等)时:溶液中阴离子的放电先后顺序为:S
2->I
->Br
->Cl
->OH
->NO3-、SO42-(等含氧酸根离子)>F-Ag+>Hg2+>Fe3+
>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+
>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+阴极反应与阴极材料无关。阳离子在阴极上放电先后顺序为:1.阳极:氧化反应(失电子能力越强,越先放电)2.阴极:还原反应(得电子能力越强,越先放电)①活性电极(Pt、Au等惰性金属除外):活性阳极本身放电有水(H+、OH-)存在时,圈内离子不放电有水(H+、OH-)存在时,圈内离子不放电酸中H+水中H+放电顺序单一体系:复杂体系:
分析电解过程的一般思路(认识模型)模型构建离子迁移离子种类判断电极离子放电电极反应离子迁移离子种类判断电极放电顺序电极反应对比电解熔融NaCl,电解饱和食盐水进而得到“84”消毒液的优势有哪些?原料成本低廉易得,且同时得到NaOH与Cl2思考:刚才我们的实验装置是在两个电极分别得到Cl2与NaOH,还需要收集电极产物并混合才能制备出NaClO,而且收集Cl2的过程容易泄漏污染空气。同学们能否设计合适的装置让生成的Cl2与NaOH接触,在装置中生成NaClO,请画出简图。
小结电解的原理及相关概念建立分析电解问题的认识模型电解熔融氯化钠电解氯化钠溶液
分析电解过程复杂体系的认识模型离子迁移离子种类判断电极放电顺序电极反应【巩固练习1】如图是电解熔融NaCl制备金属钠的装置示意图,下列有关判断正确的是(
)A.通过该装置可以将化学能转变为电能B.石墨电极为阴极C.Na+在铁极上得到电子被还原为钠原子D.装置中两个电极可以互换C若两个电极互换,阳极则是铁失电子生成Fe2+,那么在阴极得到
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