【三维设计】高中化学 第1章 第2节 第1课时 电解的原理课件 鲁科版选修4.ppt

1、第2节 电能转化为化学能 电解,第 1 课 时 电 解 的 原 理,晨背关键语句,理解教材新知,应用创新演练,把握热点考向,考向一,考向二,考向三,第1章 化学反应与能量转化,知识点二,知识点一,随堂基础巩固,课时跟踪训练,1电解池组成“三条件” (1)外接电源；(2)电解质溶液；(3)闭合回路。 2离子放电“两顺序”(惰性电极) 阳极：S2IBrClOH； 阴极：AgFe3Cu2H(酸)Sn2Zn2 Fe2H(H2O)Al3。,3电解池阴、阳极“四特点” 阳极外接直流电源正极流出电子发生氧化反应阴离子移向； 阴极外接直流电源负极流入电子发生还原反应阳离子移向。,1熔融氯化钠的电解 (1)实验

2、现象：通电后，在石墨片周围有 产生，在铁片上生成 。 (2)实验分析：熔融氯化钠中存在的微粒 、 。,气泡,银白色金属,Na,Cl,通电后离子的运动方向：阳离子 (填离子 符号)移向 电极，阴离子 (填离子符号)移 向 电极。 电极上发生的变化：铁电极： ， 石墨电极： 。 (3)实验结论：熔融的氯化钠在 作用下发生 了 ，分解生成了 。,Na,铁,Cl,石墨,2Na2e=2Na,2Cl2e=Cl2,电流,化学变化,钠和氯气,2基本概念 (1)电解：让直流电通过 或 ， 在两个电极上分别发生 反应和 反应的过程。 (2)电解池：定义：将 转化为 的装置。 组成： 电源，固体电极材料，电解质溶液

3、 或 电解质。,电解质溶液,熔融电解质,氧化,还原,电能,化学能,直流,熔融,(3)电极及电极反应： 阳极：发生 反应的电极；阴极：发 生 反应的电极。电极反应：在电极上进行 的 ，它可以表示电极上 和 。,氧化,还原,半反应,物质的变化情况,电子的转移情况,1确定电解池阴、阳极的方法 (1)通过与直流电源的连接： 阳极连接电源正极；阴极连接电源负极。 (2)通过发生的反应： 阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应。 (3)通电电子流向及反应中电子得失： 阳极电子流出，反应中失电子 阴极电子流入，反应中得电子。,2电解池的工作原理,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

4、确的是() A通过该装置可以将化学能 转变为电能 B石墨电极为正极 CNa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,解析：若两个电极互换，则铁作阳极，失去电子，Cl不能放电，得不到Cl2，一段时间后Fe2在阴极上放电，电解失败。 答案：C,2H2OO2,4H4e =2H2,4OH4e=,自学教材填要点,减小 增大 不变,2Cl2e=Cl2,2Cl2e=Cl2,Cu22e=Cu,增大,2H2e =H2,2Cl2e=Cl2,增大,4OH4e= 2H2OO2,减小,(1)惰性电极是指石墨、Au、Pt等电极，除Au、 Pt以外的金属电极是活性电极。 (2)阳极产物的判断： 首先看电极，

5、如果是活性电极，则电极材料失去电子，被溶解。如果是惰性电极，根据阴离子的放电顺序加以判断。 阴离子的放电顺序：S2IBrClOH含氧酸根F。,(3)阴极产物的判断： 直接根据阳离子放电顺序进行判断。 阳离子放电顺序：AgHg2Fe3Cu2H(浓度 大)Pb2Sn2Fe2Zn2H(浓度小)Al3 Mg2Na。 (4)用惰性电极电解电解质水溶液时，首先要全面 分析电解质溶液的组成，找全离子并分为阴、阳两组， 然后排出阴、阳离子的放电顺序，写出两极上的电极 反应式，根据两极的电极反应式写出反应的总方程式。,(5)若阴极为H放电，则阴极区c(OH)增大；若阳极区OH放电，则阳极区c(H)增大；若阴、阳

6、极分别同时有H、OH放电，相当于电解水，电解质溶液浓度增大(饱和溶液例外)。 (6)电解后要恢复原电解质溶液的浓度，需要加入适量的某物质，该物质一般是阴极与阳极产物的化合物。,2用石墨作电极，分别电解下列各物质的溶液： CuCl2CuSO4NaClNaNO3 盐酸 H2SO4KOH 其中只有水被电解的有() AB C D,解析：只有水被电解，即在阴极上H放电(溶液中阳离子是较活泼的金属离子)，在阳极上OH放电(溶液中含有含氧酸根离子或F)，符合这一要求的是。 答案：C,例1如图所示，甲是刚浸过NaCl 溶液的石蕊试纸，A、B两铜片通过导线 连接电源两极，在铜片间的滤纸上滴一 滴KMnO4溶液，

7、通电一段时间后，发现A、B间的紫红色圆点向A极移动了一段距离，则与A相连的是电源的_极，可发现滤纸的B极边沿附近有_色出现。,答案正蓝,阴、阳极的判断方法 解决这一类电解有色离子的电解质溶液(特别是含MnO的溶液)的问题时要牢记：在电解池中，阳离子向 阴极移动，阴离子向阳极移动。常用判断方法归纳如下：,-4,提示：试纸变 蓝的原因是A端 液体呈碱性，其 电极反应式为 2H2e=H2， 破坏水的电离平衡， 使得c(OH)c(H)，即A端为电解池的阴极。,1.惰性电极电解浸有 Na2SO4溶液的石蕊试纸，若发 现A端试纸变蓝，则A端为电, 解池的阳极还是阴极？,例2用惰性电极电解稀H2SO4、Cu

8、(NO3)2、NaCl的混合液，最初一段时间阴极和阳极上分别析出的物质分别是 () AH2和Cl2 BCu和Cl2 CH2和O2 DCu和O2,答案B,判断电极产物时的注意问题 (1)对阳极，首先看阳极材料是否为活性电极，若为活性电极，则阳极材料被溶解；若为惰性电极，则依据阴离子的放电顺序判断谁先放电，且注意溶液中OH的存在。 (2)对阴极，不论阴极材料是什么，均按照阳离子的放电顺序判断谁先放电，且注意溶液中H的存在。,2.若将本题中NaCl改为 Na2SO4，则电解的初始阶段 阴极和阳极上析出的物质 分别是什么？,提示：若将NaCl改为Na2SO4， 则溶液中存在H、Cu2、 Na、SO 、

9、NO 、 OH，离子的放电顺序 为，阳离子： Cu2HNa 阴离子：OHSO NO ， 则阴极反应式：Cu22e=Cu， 阳极反应式：4OH4e=2H2OO2，故阴极析出Cu，阳极产生O2。,例3(2011全国高考)用石墨作电极电解CuSO4溶液。通电一段时间后，欲使电解液恢复到起始状态，应向溶液中加入适量的() ACuSO4 BH2O CCuO D.CuSO45H2O,答案C,电解后要恢复原电解质溶液的浓度，须加适量的某物质，该物质可以是阴极与阳极产物的化合物。如用惰性电极电解CuSO4溶液，要恢复原溶液浓度，可向电解后的溶液中加入CuO，也可以加入CuCO3，但不能加入Cu(OH)2，因为Cu(OH)2与H2SO4反应会使溶液中水的量增加。,用惰性电极电解下列溶液，一段时