高中化學(xué) 第1章 化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化 1.2 電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能——電解課件4 魯科版選修4-魯科版高二選修4化學(xué)課件

1、電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能-電解一.電解原理學(xué)習(xí)目標(biāo)：學(xué)習(xí)目標(biāo)：通過(guò)對(duì)熔融氯化鈉電解體系的分析，使學(xué)生通過(guò)對(duì)熔融氯化鈉電解體系的分析，使學(xué)生掌握電解、電解池的概念，清晰的建立起電掌握電解、電解池的概念，清晰的建立起電極反應(yīng)的概念并能夠正確地判斷陰極和陽(yáng)極。極反應(yīng)的概念并能夠正確地判斷陰極和陽(yáng)極。學(xué)習(xí)重點(diǎn)：學(xué)習(xí)重點(diǎn)：對(duì)電解原理的理解、電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)。對(duì)電解原理的理解、電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)。一、電解原理一、電解原理交流研討交流研討1、通電前，熔融氯化鈉中存在哪些離子？通電前，熔融氯化鈉中存在哪些離子？這些離子的運(yùn)動(dòng)情況怎樣？這些離子的運(yùn)動(dòng)情況怎樣？2、通電后，外電路上的電流方向怎樣？通電后，外電路上的電流方向

2、怎樣？3、接通電源后，熔融氯化鈉中接通電源后，熔融氯化鈉中Na+、Cl-各向那個(gè)方向運(yùn)動(dòng)？各向那個(gè)方向運(yùn)動(dòng)？4、移到兩極表面的移到兩極表面的Na+、Cl-將發(fā)生什么將發(fā)生什么變化？變化？氯氯氣氣鈉鈉熔融熔融NaCl 實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)1：用惰性（石墨）電極電解熔融的氯化鈉用惰性（石墨）電極電解熔融的氯化鈉現(xiàn)象：現(xiàn)象： 陽(yáng)極：有氣泡，有陽(yáng)極：有氣泡，有刺激性氣味，并能使刺激性氣味，并能使 濕潤(rùn)的濕潤(rùn)的KI-淀粉試紙變淀粉試紙變藍(lán)（藍(lán)（Cl2) 陰極：有金屬鈉析出陰極：有金屬鈉析出陰極陰極陽(yáng)極陽(yáng)極氯氯氣氣鈉鈉熔融熔融NaCl 【實(shí)驗(yàn)分析實(shí)驗(yàn)分析】通電前：通電前：分析熔融電解質(zhì)中的離子情況分析熔融電解質(zhì)中的離

3、子情況 通電后：通電后：（必須直流電）（必須直流電）Na+移向與電源移向與電源負(fù)極負(fù)極相連的電極，得到相連的電極，得到電子變成電子變成Na，發(fā)生，發(fā)生還原還原反應(yīng)。反應(yīng)。Cl-移向與電源移向與電源正極正極相連的電極，失去相連的電極，失去電子變成電子變成Cl，發(fā)生，發(fā)生氧化氧化反應(yīng)。反應(yīng)。做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)陽(yáng)離子陽(yáng)離子：Na+陰離子陰離子：Cl-電解電解: : 使使電流電流通過(guò)通過(guò)電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液而在而在陰陰 陽(yáng)兩極陽(yáng)兩極引起引起氧化還原反應(yīng)氧化還原反應(yīng)的過(guò)程。的過(guò)程。電解池電解池: : 借助借助氧化還原反應(yīng)氧化還原反應(yīng)，把，把電能電能轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) 化為化為化學(xué)能化學(xué)能的裝置的裝置. .一、電

4、解一、電解1、定義、定義陽(yáng)極陽(yáng)極：陰極陰極：說(shuō)明：說(shuō)明：1 1、惰性電極：用、惰性電極：用石墨、金、鉑石墨、金、鉑等材料等材料 做的電極，做的電極，一般通電條件下不發(fā)生反應(yīng)一般通電條件下不發(fā)生反應(yīng)； 2 2、活性電極：用、活性電極：用鐵、鋅、銅鐵、鋅、銅等還原性等還原性 較強(qiáng)金屬做的電極，較強(qiáng)金屬做的電極，活性電極作陽(yáng)極時(shí)，活性電極作陽(yáng)極時(shí)， 優(yōu)先發(fā)生氧化反應(yīng)。優(yōu)先發(fā)生氧化反應(yīng)。 與電源與電源正極正極相連，相連，陰離子陰離子移向移向 此極，此極，失去失去電子，發(fā)生電子，發(fā)生氧化反應(yīng)氧化反應(yīng) 與電源與電源負(fù)極負(fù)極相連，相連，陽(yáng)離子陽(yáng)離子移向移向 此極，此極，得到得到電子，發(fā)生電子，發(fā)生還原反應(yīng)還

5、原反應(yīng)陰極陰極陽(yáng)極陽(yáng)極陽(yáng)離子陽(yáng)離子陰離子陰離子得得電電子子還還原原反反應(yīng)應(yīng)失失電電子子氧氧化化反反應(yīng)應(yīng) 分析下圖，屬于電解池的有分析下圖，屬于電解池的有【鞏固練習(xí)鞏固練習(xí)】（2 2）電極產(chǎn)物的判斷，電極反應(yīng)的書(shū)寫(xiě)）電極產(chǎn)物的判斷，電極反應(yīng)的書(shū)寫(xiě)陽(yáng)極陽(yáng)極：2Cl- Cl2 + 2e- 氧化反應(yīng)氧化反應(yīng)陰極陰極：2Na+ +2e- 2Na 還原反應(yīng)還原反應(yīng)電極反應(yīng)：電極上進(jìn)行的半反應(yīng)。電極反應(yīng)：電極上進(jìn)行的半反應(yīng)。 2NaCl 2Na+Cl2 通電通電總反應(yīng)式總反應(yīng)式：注意注意：書(shū)寫(xiě)電極反應(yīng)式一定要遵守：書(shū)寫(xiě)電極反應(yīng)式一定要遵守電子守恒電子守恒實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)2：用惰性（石墨）電極電解氯化銅溶液用惰性（石

6、墨）電極電解氯化銅溶液現(xiàn)象：現(xiàn)象： 陽(yáng)極：有氣泡，有陽(yáng)極：有氣泡，有 刺激性氣味，并能使刺激性氣味，并能使 濕潤(rùn)的濕潤(rùn)的KI-淀淀 粉試紙粉試紙 變藍(lán)（變藍(lán)（Cl2) 陰極：碳棒上有一層陰極：碳棒上有一層 紅色的銅析出紅色的銅析出陰極陰極陽(yáng)極陽(yáng)極氯氯氣氣銅銅CuCl2溶液溶液實(shí)驗(yàn)：用惰性（石墨）電極電解氯化銅溶液實(shí)驗(yàn)：用惰性（石墨）電極電解氯化銅溶液【實(shí)驗(yàn)分析實(shí)驗(yàn)分析】通電前：通電前：分析氯化銅溶液中的離子情況分析氯化銅溶液中的離子情況 通電后：通電后：（必須直流電）（必須直流電）Cu2+ 、H+移向陰極，移向陰極， Cu2+得到電子變得到電子變成成Cu，發(fā)生，發(fā)生還原還原反應(yīng)。反應(yīng)。Cl-

7、、OH-移向陽(yáng)極，移向陽(yáng)極， Cl-失去電子變成失去電子變成Cl2，發(fā)生，發(fā)生氧化氧化反應(yīng)。反應(yīng)。做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)陽(yáng)離子陽(yáng)離子：Cu2+ 、H+陰離子陰離子：Cl- 、OH-電極反應(yīng)式：電極反應(yīng)式：陽(yáng)極陽(yáng)極：2Cl- Cl2 + 2e- 氧化反應(yīng)氧化反應(yīng)陰極陰極：Cu2+ +2e- Cu 還原反應(yīng)還原反應(yīng) CuCl 2 Cu+Cl2 通電通電總反應(yīng)式總反應(yīng)式：思考：如何才能正確判斷出陰陽(yáng)兩極的電極產(chǎn)物？思考：如何才能正確判斷出陰陽(yáng)兩極的電極產(chǎn)物？了解陰、陽(yáng)離子了解陰、陽(yáng)離子得、失得、失電子能力的相對(duì)強(qiáng)弱電子能力的相對(duì)強(qiáng)弱3、離子的放電順序、離子的放電順序陰離子陰離子 ：陽(yáng)離子陽(yáng)離子 ：

8、 與金屬活動(dòng)順序相反。即與金屬活動(dòng)順序相反。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強(qiáng)增強(qiáng)活性電極活性電極陰離子。即：陰離子。即：失失e 能力依次能力依次減弱減弱Cu 、 Hg 、 Ag S2、I 、 Br 、 Cl 、OH （ NO3 、SO4 2 含氧酸根）含氧酸根） 實(shí)例實(shí)例電極反應(yīng)電極反應(yīng)濃度濃度變化變化如何如何復(fù)原復(fù)原 氯化鈉溶液氯化鈉溶液陽(yáng)極陽(yáng)極: 2Cl- 2e- Cl 2陰極陰極: 2H + 2e- H2 2NaCl+2H2O 2

9、NaOH+H2 + Cl2 電解電解減減 小小 加加HCl陽(yáng)極陽(yáng)極陰極陰極氯氯氣氣氫氫氣氣NaCl溶液溶液趁熱打鐵趁熱打鐵自我小結(jié)：自我小結(jié)：1、學(xué)習(xí)了電解原理、電解池、陰極、學(xué)習(xí)了電解原理、電解池、陰極、陽(yáng)極、電極反應(yīng)等基本概念。陽(yáng)極、電極反應(yīng)等基本概念。2、學(xué)習(xí)了電極反應(yīng)的書(shū)寫(xiě)方法和離子、學(xué)習(xí)了電極反應(yīng)的書(shū)寫(xiě)方法和離子的放電順序以及電極產(chǎn)物的判斷方法。的放電順序以及電極產(chǎn)物的判斷方法。1. 下列說(shuō)法正確的是下列說(shuō)法正確的是( )電解是把電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能；電解是把電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能； 電解是化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能；電解是化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能；電解質(zhì)溶液導(dǎo)電是化學(xué)變化；電解質(zhì)溶液導(dǎo)電是化學(xué)變化；任何電解過(guò)程，必將導(dǎo)致氧化還原反任何電解過(guò)程，必將導(dǎo)致氧化還原反應(yīng)的發(fā)生；應(yīng)的發(fā)生； 【隨堂練習(xí)隨堂練習(xí)】2.電電解熔融的氧化解熔融的氧化鋁鋁可制得金屬可制得金屬鋁鋁.試試寫(xiě)出寫(xiě)出電電極反極反應(yīng)應(yīng)和和總總的反的反應(yīng)應(yīng)方程式方程式。陽(yáng)極陽(yáng)極 6O2- 3O2 +12e-陰極陰極 4Al3+12e- 4Al電電極極總總反反應(yīng)應(yīng) 2Al2O3 4