《电能转化为化学能__电解》第一课时课件.ppt

1、第2节 电能转化为化学能电解,第1课时,已知：1molNa在氯气中燃烧放出411kJ的热量，试写出该反应的热化学方程式。,联想*质疑,金属钠是在1807年通过电解氢氧化钠制得的，这个原理应用于工业生产，约在1891年才获得成功。1921年电解氯化钠制钠的工业方法实现了。由于金属钠在现代技术上得到重要应用，它的产量显著地增加。目前，世界上钠的工业生产多数是用电解氯化钠的方法，少数仍沿用电解氢氧化钠的方法。,电解是将电能转化为化学能的一种重要方法,一、电解原理（以电解熔融氯化钠为例）,实验：电解熔融的氯化钠,现象：,熔融NaCl,实验分析：,通电前：分析熔融电解质中的离子情况 阳离子：Na+ 阴离

2、子：Cl- 做无规则运动,通电后：（必须直流电） （1）确定电极名称： 阳极（接电源正极） 阴极（接电源负极） 与电极材料无关,（2）判断电极产物并书写电极反应(是指在电极上进行的半反应，表示电极上电子的转移和物质的变化): 阳离子移向阴极放电，阴离子移向阳极放电 阳极：2Cl- 2e- = Cl2 氧化反应 阴极：2Na+ +2e- = 2Na 还原反应 总式：,一、电解原理（以电解熔融氯化钠为例）,实验：用石墨电极电解熔融的氯化钠,现象： 阳极：有气泡，有刺激性气味，并能使 湿润的KI-淀粉试纸变蓝（Cl2),阴极：有金属钠析出,阴极,阳极,氯 气,钠,熔融NaCl,电解:让直流电通过电解

3、质溶液或熔融的电解质，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:将电能转化为化学能的装置。,构成条件: (1)外加直流电源 (2)两个电极（材料相同或不同）： 接电源正极的为阳极，发生氧化反应 接电源负极的为阴极，发生还原反应 (3)电解质溶液或熔融的电解质 （4）形成闭合回路,练习： 如图所示的装置能够组成电解池的是() 答案：D,电子的流向:电子从外加电源的负极流出，流到电解池的阴极，再从阳极流回电源正极。（注：电子只在外电路定向移动，不能从溶液中移动）,离子定向移动的方向: 阳离子向阴极移动, 阴离子向阳极移动。,惰性电极与活性电极： 惰性电极(铂、金、石墨)：仅仅导电，不

4、参与反应 活性电极（除铂、金外的金属）：既可以导电、又可以参与电极反应,电解过程不仅可以在熔融电解质中进行，也可以在电解质溶液中进行。,以电解氯化铜为例,实验：用惰性（石墨）电极电解氯化铜溶液,现象： 阳极：有气泡，有刺激性气味，并能使 湿润的KI-淀 粉试纸变蓝（Cl2),阴极：碳棒上有一层红色的铜析出,阴极,阳极,氯 气,铜,CuCl2溶液,实验分析：,通电前：分析电解质溶液中的离子情况 阳离子：H+、Cu2+ 阴离子：OH-、Cl- 做无规则运动,通电后：（必须直流电） （1）确定电极名称： 阳极（接电源正极） 阴极（接电源负极） 与电极材料无关,（3）判断电极产物并书写电极反应: 阳离

5、子移向阴极放电，阴离子移向阳极放电 阳极： 2Cl- 2e- = Cl2 氧化反应 阴极：Cu2+2e- = Cu 还原反应总式：,（2）判断离子的放电顺序： 阳离子：Cu2+H+ 阴离子：Cl-OH-,（4）分析电解质溶液的变化情况： 氯化铜溶液浓度降低,离子放电顺序：,离子在电极表面得到或失去电子的过程叫放电。,活性材料作电极时：金属在阳极失电子被氧化成阳离子进入溶液，阴离子不容易在电极上放电。 用惰性电极(Pt、Au、石墨、钛等)时：溶液中阴离子的放电顺序（由难到易）是：,S 2-I -Br -Cl -OH -SO42-(等含氧酸根离子）-,Ag+Fe3+Cu2+H+Pb2+Sn2+Fe

6、2+Zn2+ Al3+Mg2+Na+Ca2+K+,无论是惰性电极还是活性电极都不参与电极反应，发生反应的是溶液中的阳离子。 阳离子在阴极上放电顺序是：,阳极：,阴极:,电极反应式的书写 (1)确定电极：与电源正极相连的为阳极，与电源负极相连的为阴极。 (2)剖析溶液：确定电解质溶液中存在的所有阴、阳离子。 (3)确定放电离子：依据阴、阳离子的放电顺序，确定阴、阳极上放电离子。 (4)写出电极反应式，并调整得、失电子数相等。,电解方程式的书写 (1)通过最小公倍数法使两个电极反应式的电子数相等。 (2)把两个电极反应式相加，消去相同项，并注明条件“通电”。,1电解原理,电解规律,阴极,阳极,氯

7、气,铜,阳极：2Cl-2 e- =Cl2,阴极：Cu2+ 2e-=2Cu,减小,减小,CuCl2,CuCl2溶液,阳极,阴极,氧气,氢 气,阳极: 4OH- 4e- 2H2O+O2 ,阴极: 4H + 4e- 2H2 ,变大,不 变,加 H2O,Na2SO4溶液,2H2O 2H2 + O2 ,阳极,阴极,氯气,氢 气,阳极: 2Cl- 2e- Cl 2,阴极: 2H + 2e- H2 ,2NaCl+2H2O 2NaOH+H2 + Cl2 ,减小,增 大,加 HCl,NaCl溶液,阳极,阴极,氧 气,铜,阳极: 4OH- 4e- 2H2O+O2 ,阴极：Cu2+ 2e- Cu,减小,减小,加 C

8、uO,CuSO4溶液,电解规律（惰性电极）小结,阳极：S2- I- Br- Cl- OH- 含氧酸根 F-,与区：电解本身型 如CuCl2 、HCl 与区：放氢生碱型 如NaCl 与区：放氧生酸型 如CuSO4、AgNO3 与区：电解水型 如Na2SO4、H2SO4 、NaOH,阴极：Ag+Fe3+Cu2+H+Fe2+Zn2+（H+）Al3+Mg2+Na+,电解质溶液用惰性电极电解的示例：,含氧酸,H2SO4,强碱,NaOH,活泼金属的含氧酸盐,Na2SO4,无氧酸,HCl,阳极：4OH-4e-O2+2H2O 阴极：4H+ + 4e- 2H2,减小,增大,不变,H2O,阳极：2Cl- 2e-C

9、l2 阴极：2H+2e- H2,增大,HCl,不活泼金属的无氧酸盐,CuCl2,阳极：2Cl- 2e- Cl2 阴极：Cu2+2e- Cu,减少,CuCl2,活泼金属的无氧酸盐,NaCl,阳极：2Cl- 2e- Cl2 阴极：2H+2e- H2,增大,HCl,不活泼金属的含氧酸盐,CuSO4,阳极：4OH- 4e- O2+2H2O 阴极：2Cu2+4e- 2Cu,减小,CuO,1.写出下列装置的电极反应式，并判断A、B、C溶液PH值的变化。,巩固练习,2.如上图所示，通电后A极上析出Ag，对该装置的有关叙述正确的是 A.P是电源的正极 B.F极上发生的反应为：4OH- - 4e-=2H2O+O2 C.电解时，甲、乙、丙三池中，除E、F两极外，其余电极均参加了反应 D.通电后，甲池的PH减小，而乙、丙两池溶液的PH不变,B,3.为下图所示装置中，a、b都是惰性电极，通电一段时间后，b极附近溶液呈红色。下列说法正确的是 AX是正极，Y是负极 BX是负极，Y是正极 CCuSO4溶液的PH值逐渐