2018秋高中化学第1章化学反应与能量转化第2节第1课时电解的原理课件鲁科版选修4
高中化学第1章化学反应与能量变化第2节电能转化为化学能-电解(第1课时)电能转化为化学能-电解课件鲁科版
知
识
点 一
第 2 节 电能转化为化学能——电解
学 业
分
第 1 课时 电解的原理
层 测
知
评
识
点
二
1.理解电解原理及电解池的组成。(重点) 2.了解电解规律及其应用。(难点)
电解的原理
[基础·初探] 教材整理 1 电解熔融氯化钠的实验 1.实验装置
2.实验现象 通电后,在石墨片周围有气泡产生,在铁片上生成银白色金属。
教材整理 2 电解原理 1.基本概念 (1)电解:让 直流电 通过电解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。 (2)电解池 ①定义:将 电能 转化为化学能 的装置。 ②构成条件:直流 电源、固体电极材料以及电解质溶液或熔融电解质并构 成 闭合回路 。
(3)电极 阳极——发生氧化 反应的电极(与电源正极相连) 阴极——发生还原 反应的电极(与电源负极相连) (4)电极反应 在电极上进行的半反应,可以用电极反应式表示。
使用惰性电极电解电解质溶液的类型
[基础·初探] 教材整理 根据电解原理分析电极产物, 填写下表
3.将一直流电源的正、负极(电极材料为 Pt)分别压在一张用食盐水、碘化 钾、淀粉溶液和石蕊试液浸透的滤纸上,经过一段时间后,两极附近滤纸的颜 色分别是 ( ) 【导学号:05310014】
高中化学 第1章 化学反应与能量转化 1.2 电能转化为化学能——电解 第1课时课件2 鲁科版选修4
K12课件
24
熔融NaCl
K12课件
2Clˉ—2e- →Cl2↑ 氧化反应
8
1. 电解的概念: 在—直—流—电—作用下,电解质在两个电极上分别发
生—还——原—反—应— 和—氧——化—反—应— 的过程
注意: 电解时所用电流必须是—直—流— 电 而不是—交—流— 电。
电解质
熔融态电解质可以被电解,——— 溶 液也可被电解。
2
想一想:
为什么铝制品在当时那么昂贵呢? 但是今天铝制品却被广泛使用,这 又是为什么呢?
因为当时铝的冶炼比较困难,但 是今天我们找到了铝的冶炼方 法——电解法
K12课件
3
第2节 电能转化为化学能 ——电解
一 电解的原理
K12课件
4
K12课件
5
模拟工业电解熔融氯化钠
交流·研讨
1.通电前,熔融NaCl里有哪些离 子?它们的运动情况如何?
氧化反应 还原反应
总反应: MgCl2
(2)熔融氧化铝
Mg+Cl2 ↑
阳极: 6O2-- 12e- =3O2↑ 氧化反应
阴极:4Al3+ +12e-=4Al 还原反应
总反应: 2Al2O3 K12课件 4Al+3O2 ↑
14
思考:
为何当一个电极存在多种可能的放电 离子时,不是大家共同放电,而是只有 一种离子放电?放电能力与什么因素有 关?
石墨
铁 无规则运动
熔融NaCl
K12课件
6
交流·研讨
+
石墨
2.通电时,外电路的电流方 向如何?
—
2018-2019学年高中化学选修化学反应原理(鲁科版)课件:第1章 化学反应与能量转化1.2.1
目标导航
预习导引
预习交流2 如何书写电解池中电极反应式和总反应式? 答案:电解池中电极反应式和总反应式书写可按以下四步: ①分析阳极是活性材料还是惰性材料。 ②分析溶液中所有阴、阳离子,并按放电顺序排序。 ③得电子能力强的阳离子、失电子能力强的阴离子(或活性电极 )先放电。 ④阴、阳两极电极反应式相加(分析放电离子来源物质,以物质 代替离子)即得电解总反应式。
目标导航
预习导引
预习交流1 如何确定电解池的阴阳极? 答案:电解池的两极可由电解池中的电极与电源正、负极的连 接情况直接判断:与电源正极相连的电极为电解池的阳极; 与电源 负极相连的电极为电解池的阴极。如果装置中未标有电源的正、 负极,可由两极的反应来判定:发生氧化反应的为阳极,发生还原反 应的为阴极。即:
问题导学
即时检测
一
二
思考与交流 同学们能够结合电解熔融的氯化钠说出什么是电解、电解池以 及如何判断电极和电极产物吗? 答案:使电流通过电解质溶液在阴、阳两极引起氧化还原反应 的过程叫做电解。这种把电能转变为化学能的装置叫做电解池。 电解池两极的判断:
问题导学
即时检测
一
二
阳极产物的判断: 活性电极(金属活动性顺序中Ag以前的),则电极材料失电子,电极 被溶解,溶液中的阴离子不失电子。 惰性电极(Pt、Au、石墨),则要看溶液中离子的失电子能力,常见 阴离子放电顺序为S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根离子,此时根据阴 离子放电顺序加以判断。 阴极产物的判断: 直接根据阳离子放电顺序进行判断,阳离子放电顺序与金属活动 顺序相反,常见为Ag+>Fe3+>Cu2+>H+。
高中化学第1章化学反应与能量转化1.2电能转化为化学能--电解第1课时电解原理课件鲁科版
第2节 电能转化为化学能——电解
第1课时 电解原理
本节知识目录
电解的原理
目标定位 知识回顾 学习探究 自我检测
探究点一 电解原理 探究点二 酸、碱、盐溶液的电解规律
学习目标定位 会描述电解池的工作原理,能正确书写电解池的电极反应式和总反应方程式。 熟悉电解规律和电解产物的判断方法。
⑥NaCl;⑦CuSO4。回答下列问题: (1)阴极反应式与①相同的有②③④⑥,其电极反应式是2H++2e-===H2↑;与⑤相同的有⑦ ,
其电极反应式是 Cu2++2e-===Cu
。
(2)阳极反应式与①相同的有③④⑦ ,其电极反应式是 4OH--4e-===O2↑+2H2O ;与 ②相同的有 ⑤⑥ ,其电极反应式是 2Cl--2e-===Cl2↑ 。
学习探究
2. 有下列两组离子:①Cu2+、Na+、H+、Ag+;②Cl-、I-、SO24-、OH-。用惰性电极电
解时,移向阳极的是 ② ,放电先后顺序是 I->Cl->OH->SO42阴极的是 ① ,放电先后顺序是 Ag+>Cu2+>H+&g下列酸、碱、盐电解质溶液:①H2SO4;②HCl;③NaOH;④Na2SO4;⑤CuCl2;
(√ ) (× ) (√ )
(√ )
(× )
知识回顾
3.右图为电解水的实验装置图。根据图示回答下列问题:
(1)A 端为电源的 正 极,C 试管中收集到的气体是 O2 ,
D 试管中收集到的气体是 H2。
通电
(2)写出电解水的化学方程式:2H2O=====2H2↑+O2↑ 。
学习探究
探究点一 :电解原理
学习重难点: 电解池的工作原理。
高中化学 第1章 化学反应与能量转化 1.2 电能转化为化学能——电解 第2课时课件1 鲁科版选修4
①电极:
铁
铜
阳极——镀层金属 或惰性电极 片
片
阴极——待镀金属制品
硫酸铜溶液
②电镀液:含有镀层金属离子的电解质溶液。
溶液中CuSO4的K浓12课度件 保持不变或变小
6
3.铜的电解精炼
一般火法冶炼得到的粗铜中含有多种杂质(如锌、铁、镍、银、金等),这种 粗铜的导电性远不能满足电气工业的要求,如果用以制电线,就会大大降低电线的 导电能力。因此必须利用电解的方法精炼粗铜。
K12课件
1
二、电解原理的应用及计算
K12课件
2
电解饱和食盐水反应原理
在U型管里装入饱和食 盐水,用一根碳棒作阳 极,一根铁棒作阴极。 接通直流电源
(1)电解池的两极各产生什么现象? 若在两极附近均滴加酚酞试液,会 有什么现象? (2)怎样初步检验两极产物的生成? (3)结合教材,分析产生这种现象 的原因。
Cl2 +
Cl2
H2 -
H+ Na+
NaOH溶液
阴极 碳钢网
Cl—
OH—
阴
阳
极
极
室
室 精制饱和
离子交换膜
NaCl溶液
H2O(含少量NaOH)
K12课件
5
电镀是利用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合
2. 电镀 金的过程,它是电解原理的又一重要应用。电镀可以使金属更 加美观耐用,增强防锈抗腐能力。例如,钢铁是人们最常用的 金属,但钢铁有个致命的缺点,就是它们易被腐蚀。防止钢铁 发生腐蚀的一种最常用方法就是在其表面镀上其他金属,如锌、 铜、铬、镍等。
阳极:氧化反应 阴极:还原反应
【鲁科版.高中化学】选修4第一章第2节《电能转化为化学能—电解》(第1课时)ppt课件
第一章 化学反应与能量转化
新知初探自学导引
自主学习
1.电解 让直流电通过电解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。
栏目 导引
第一章 化学反应与能量转化
2.电解池 (1)定义:将_电__能___转化为_化__学_能____的装置。 (2)组成:_直__流___电源,_固_体____电极材料, 电解质溶液或熔__融_____电解质。 (3)电极及电极反应 ①电极的确定
栏目 导引
第一章 化学反应与能量转化
要点突破讲练互动
电极产物的判断与电极反 应式的书写
探究导引1 如何确定电解池的阴、阳极? 提示:(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。
栏目 导引
第一章 化学反应与能量转化
(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)通过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。
栏目 导引
第一章 化学反应与能量转化
解析:选D。本题考查电解知识。电解 Na2SO4溶液其实质是电解水,a与电源负极 相连为电解池的阴极,H2O电离产生的H+在 该极获得电子产生H2,同时生成OH-: 2H2O+2e-===H2↑+2OH-,产生的OH- 与石蕊作用呈蓝色。
栏目 导引
第一章 化学反应与能量转化
栏目 导引
第一章 化学反应与能量转化
(3)总电极方程式:
①通过最小公倍数法使两个电极反应式的电 子数目相等。
②把两个电极反应式相加,消去相同项,并 注明条件“通电”。
③若是水电离出的H+或OH-得或失电子,
在总反应式中应是H2O参与反应。
高中化学第1章化学反应与能量转化第2节电能转化为化学能_电解第1课时课件鲁科版选修4
⑤⑥
2Cl--2e-===Cl2↑
通电 2H ↑+O ↑ 2H O (3)写出下列电解的化学方程式:③_______________________ ; 2 2 ===== 2 通电 2NaOH+H ↑+Cl ↑ 2NaCl+2H2O ===== ⑥____________________________________ 2 2 ; 通电 2H SO +2Cu+O ↑ 2CuSO + 2H O ⑦_______________________________________ ===== 4 2 2 4 2 。
产生了氯气 ___________
(2)实验原理分析
①氯化铜溶液中的电离过程有 ____________________________________ ;
2++2Cl-,H O H++OH- CuCl ===Cu 溶液中存在的离子有 _____________________ 。通电前,这些离子在溶液 2 2
中做自由运动。 Cu2+、Cl-、H+、OH- 定向移动 ,即 _________ Cl-、OH- ②通电时,在电场的作用下,溶液中的离子做 _________ Cu2+、H+趋向b极。 趋向a极,_________
2Cl--2e-===Cl2↑,b极电极反应式是___________ Cu2++2e- ③a极电极反应式是__________________ 通电 Cu+Cl ↑ CuCl 2 ===== 2 _______ 。 ===Cu ,总反应式是_____________________
(1)通电前
熔融NaCl中存在的微粒有 Na+、Cl- ,这些微粒的
运动状态是 自由移动 。
(2)通电后
①离子运动方向:阳离子 Na+ (填离子符号)移向
2018年高中化学 第1章 化学反应与能量转化 1.2 电能转化为化学能——电解 第2课时课件2 鲁科版选修4
A. Na2SO4 B. AgNO3 C. NaCl D. NaOH
4、以石墨作电极分别电解下列溶液,
1、 Na2S溶液 3、 BaCl2溶液
1、电解饱和食盐水制备烧碱、氢气和氯气
阳极放出有刺激性气味的气体
阴极放出无色无味的气体
电极反应方程式
Cl- H+ OH- Na+
阴极: 2H+ +2e-
H2
阳极:2Cl- 2e- + Cl2
总式:2NaCl
+2H2O
+
Cl2
+
H2
注意:溶液的pH值升高,酚酞变红
思考:若改用Fe作阳极会发生什么变化?
2.现象 (1)阳极: 有黄绿色气体产生 ; (2)阴极: 有无色气体产生,阴极附近溶液变红
两极产物的检验方法 1、阳极产物—— CI2
将湿润的淀粉-KI试纸靠近气体,变蓝, 即证明生成氯气。 2、阴极产物—— H2、NaOH H2:收集一小试管气体,点燃,若出现“噗噗”
的声音或尖锐的爆鸣声,即证明生成H2。
通电
====
4Al
+
3O2
思考:
氯化铝的熔点很低,为何工业上不用电解氯 化铝,而是电解氧化铝?
小结
1、电解饱和食盐水(氯碱工业) 2、铜的电解精炼 3、电镀 4、活泼金属的冶炼 5、有关电解的计算
检测
1、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( B)
A. Na2SO4 B. AgNO3 C. NaCl D. NaOH 2、以石墨作电极分别电解下列溶液,电解 质和水的量都发生变化的是(BC)
2018年高中化学第1章化学反应与能量转化第2节电能转化为化学能——电解电能转化为化学能课件鲁科版选修4
②铁电极上产生物质可与水反应产生气体,
且所得溶液可使酚酞试液变红。 Na
交流研讨
1、通电前熔融NaCl中存在哪些离子?这些离子是如
电铁阴解电何极熔运:融动的氯?2化Na钠N+a电++、2极eC-反l=- 应2自N式a由和(移还总动原反反应应式) 石2、墨通电电离极后子这:在些电2离C场子l力- -的作2运用e-动下=情做C况定l2有向↑什移(么动氧变,化化N反?a为+应什)么? 总方程移式向:铁2电N极aC,l 通—C电l- 2移N向a石+墨C电l2极↑。
第一章 化学反应与能量变化
第二节 电能转化为化学能
电解质: 在水溶液里或熔融状态下能导电的化合物。
①电解质导电的前提条件是 溶于水或受热融化 。 即存在 自由移动 的离子 。
②NaCl 中存在 离子 键。氯化钠受热熔化
时该化学键 (是√、否)被破坏。
演示实验
两极现象: ①石墨电极上产生气体,能使湿润的淀粉KI
3、移动到两极表面的Na+和Cl-将发生什么变化? 发生得失电子的氧化还原反应
4、外电路中电子的流动方向如何?电流的方向如何? 电子由石墨电极经外电路流向 铁电极,电流方向与之相反
交流研讨
铁电极
K断开 +
石墨棒
Cl-
Na+ Na+
Cl-
Cl-
Na+
熔融 NaCl
交流研讨 e- e- + 铁电极
K闭合
A. ① ④
B.①②③
C. ① ③
D. ① ② ③ ④
电解池的形成条件有哪些?
①直流电源
④
②固体电极材料 闭 (两 路
Fe
高中化学第一章化学反应与能量转化第2节第1课时电解的原理学案鲁科版选修
第1课时电解的原理1.了解电解的工作原理,能够正确判断电解池的阴、阳极.2.根据阴、阳离子在电极上的放电顺序,能够准确书写电极反应式和电解方程式。
(重点)3.初步掌握关于电解的简单计算。
授课提示:对应学生用书第8页知识点一实验探究熔融氯化钠的电解1.实验现象通电后,在石墨片周围有气泡产生,在铁片上生成银白色金属。
2.实验分析(1)熔融氯化钠中存在的微粒Na+、Cl-。
(2)通电后离子的运动方向:阳离子Na+(填离子符号)移向铁电极,阴离子Cl-移向石墨电极。
(3)电极上发生的变化:铁电极:2Na++2e-===2Na,石墨电极:2Cl--2e-===Cl2↑。
3.实验结论熔融的氯化钠在电流作用下发生了化学变化分解生成了Na和Cl2。
[自我诊断]电解熔融NaCl时,在两个电极上Na+、Cl-从得失电子角度分别发生什么反应?[提示]Na+得电子生成金属钠发生还原反应,Cl-失电子生成氯气,发生氧化反应.知识点二电解的工作原理1.基本概念(1)电解:让直流电通过电解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。
(2)电解池:①定义:将电能转化成化学能的装置.②构成条件:直流电源、电解质溶液或熔融状态的电解质、两个电极、形成闭合回路。
(3)电极及电极反应:①阳极:发生氧化反应的电极。
阴极:发生还原反应的电极.②电极反应。
在电极上进行的半反应,电极反应式可以表示电极上物质的变化情况以及电子的转移情况。
2.工作原理在通电的条件下,当使用惰性电极时,电解质溶液或熔融电解质中:阴离子移向阳极,失去电子,发生氧化反应;阳离子移向阴极,得到电子,发生还原反应。
在电解质溶液或熔融电解质中,由于阴阳离子发生了定向移动,所以可以导电.电解质导电的过程,实质就是其电解过程。
[自我诊断]电解质溶液完成导电过程时,一定发生化学反应吗?[提示]一定,因为电解质溶液的导电过程是通过溶液中的阴阳离子分别向阳、阴极定向移动并在电极上失、得电子而实现的。
高中化学 第1章 第2节 第1课时 电解的原理课件 鲁科版
[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,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。
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.石墨电极为正极
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
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
[自学教材·填要点]
2.基本概念 (1)电解:让直流电通过 电解质溶液 或 熔融电解质 , 在两个电极上分别发生 氧化 反应和 还原 反应的过程。 (2)电解池:①定义:将 电能 转化为 化学能 的装置。 ②组成: 直流 电源,固体电极材料,电解质溶液 或 熔融 电解质。
(3)电极及电极反应: ①阳极:发生 氧化 反应的电极;阴极:发 生 还原 反应的电极。②电极反应:在电极上进行 的 半反应 ,它可以表示电极上 物质的变化情况 和 电子的转移情况 。
生成新 电解质
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: ①首先看电极,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。 ②阴离子的放电顺序:S2->I->Br->Cl->OH-> 含氧酸根>F-。
(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)。
2022学年高中化学 第1章 化学反应与能量转化 第2节 第1课时 电解的原理课件 鲁科版选修4
剩余电解质溶液中加入适量相应的溶质能使溶液恢复到电解前浓度
的是( )
A.AgNO3 C.CuCl2
B.Na2SO4 D.KCl
A.F 表示反应生成 Cu 的物质的量 B.E 表示反应实际消耗 H2O 的物质的量 C.E 表示反应生成 O2 的物质的量 D.F 表示反应生成 H2SO4 的物质的量
4.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 ( )
1若是水电离出的 H+或 OH-得或失电子,在总反应式中应 有 H2O 参与反应。
2由电极反应式相加得总电解方程式前,必须使两电极反应式 中得失电子数相等。
1.如图是电解 CuCl2 溶液的装置,其中 c、d 为石墨电极。则 以下有关此电解池的判断正确的是( )
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,氯离子浓度保持不变
用惰性电极电解电解质水溶液的类型总结
类型
电解 电解 质型子 HCl CuCl2
实际电 解对象
HCl
电解质 浓度 减少
溶液 pH 增大
电解质溶 液复原 加 HCl
CuCl2 减少
— 加 CuCl2
【例 2】 用惰性电极进行下列电解,有关说法正确的是( ) ①电解稀硫酸 ②电解 Cu(NO3)2 溶液 ③电解 KOH 溶液 ④ 电解 NaCl 溶液 A.电解进行一段时间后四份溶液的 pH 均增大 B.反应②中电解一段时间后,向溶液中加入适量的 CuO 固体 可使溶液恢复到电解前的情况 C.反应③中阳极消耗 OH-,故溶液浓度变小 D.反应④中阴、阳两极上产物的物质的量之比为 2∶1
2.用惰性电极电解稀硫酸、Cu(NO3)2、NaCl 的混合液,最初
高中化学 第1章 化学反应与能量转化 第2节 电能转化为化学能--电解(第2课时)电解原理的应用课件2 鲁科版
电解的“四大类型”及相关计算 四大类型
1.惰性电极电解的“四大类型” 类型一电解水型
实例
电极反应特点
电解质 浓度
pH
电解质 溶液复
原
NaOH
H2SO4 Na2SO4
阴极:4H++4e-====2H2↑ 阳极:4OH--4e-====2H2O+O2↑
增大 增大 加水 增大 减小 加水 增大 不变 加水
【解题指南】解答本题要注意以下两点: (1)要恢复到电解前浓度的原则是:出什么就加 什么; (2)可将Cu(OH)2拆为CuO和H2O。
【解析】选D。根据H2SO4+Cu(OH)====2CuSO4+2H2O可知,电解 过程中消耗CuSO4和H2O的物质的量分别为0.1 mol、0.2 mol。 若在上述电解过程中仅仅发生了电解CuSO4溶液的反应,根 据
淡盐水
阳极 金属钛网
Cl2 +
Cl2
H2 -
H+ Na+
NaOH溶液
阴极 碳钢网
阳 极 室
Cl—
精制饱和 NaCl溶液
离子交换膜
OH—
阴
极
室
H2O(含少量NaOH)
电解原理的应用
精制食盐水
粗盐的成份:泥沙、Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-杂质,会与碱性物质反应产生沉 淀,损坏离子交换膜 杂质的除去过程:
同步练习
C 1.下列关于电解池的说法正确的是( )
A.电源的负极就是阴极 B.与直流电源的正极相连的是电解池的阴极 C.与直流电源的负极相连的电极上发生还原反应 D.阳极上发生还原反应
C 2.下列关于电解氯化钠溶液的叙述正确的是( )
2018年高中化学 第1章 化学反应与能量转化 1.2 电能转化为化学能——电解课件2 鲁科版选修4
化学史话 钠的化学性质很活泼,这给钠的制取带来一定的困难。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。
19
电解是将电能转化为化学能的一种重要方法。 3
教学目标 会描述电解池的工作原理, 能正确书写电解池的电极反应式和总反应方程式, 熟悉电解池的构成条件。
4
【自主学习】 氧化还原反应:在反应过程中有元素化合价变化的化学反应。
知识回顾:
实质:电子转移
还原反应:元素化合价降低的反应,即 得到电子的反应 。 氧化反应:元素化合价升高的反应,即 失去电子的反应 。
电解的原理烧,同时放出大量的热。 2Na (s) + Cl2 (g) = 2NaCl (s) ΔH= – 822.3kJ·mol-1
由盖斯定律可知该反应的逆反应为一个吸热反应: 2NaCl (s) = 2Na (s) + Cl2 (g) ΔH= + 822.3kJ·mol-1
11
实验 :用惰性(石墨)电极电解氯化铜溶液
三、电解池的构成条件
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 熔融的电解质
4
用导线连接形 成闭合回路
课时小结 一. 电解池的工作原理
还原 阳
氧化 阴
课时小结 二、电解的概念
电解、电解池、半反应、电极反应、阳极、阴极
三、电解池的构成条件 外加直流电源 与电源相连的两个电极 电解质溶液或熔融的电解质 用导线连接形成闭合回路
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电子由电源的负极流向电解池的阴极, 由阳极流向电 源的正极,故 B 项错误;而在电解质溶液中,阴离子向 阳极移动,阳离子向阴极移动,故 C 项错误;在相同时 间内通过阳极和阴极的电子数相同,故 D 项正确。 答案:D
3.电解池中,阳极的电极材料一定( A.发生氧化反应 C.是铂电极
)
B.与电源正极相连 D.得电子
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。
即时演练 原电池中,B 极逐渐变粗,A 极逐渐变细,C 为电解 质溶液,则 A、B、C 应是下列各组中的( A.A 是 Zn,B 是 Cu,C 为稀硫酸 B.A 是 Cu,B 是 Zn,C 为稀硫酸 C.A 是 Fe,B 是 Ag,C 为稀 AgNO3 溶液 D.A 是 Ag,B 是 Fe,C 为稀 AgNO3 溶液 )
1.用石墨做电极电解 CuCl2 溶液,下列说法正确的 是( ) A.在阳极上析出金属铜 B.在阴极上析出金属铜 C.在阴极上产生有刺激性气味的气体 D.阳极上发生还原反应
解析:根据电解原理,阳极发生氧化反应: 2Cl-- 2e-===Cl2↑,阴极发生还原反应:Cu2++2e-===Cu。 因此阳极上产生有刺激性气味的气体——氯气, 在阴极上 析出铜。故 B 项正确。 答案:B
极:Cu2++2e-===Cu,阳极:2Cl--2e-===Cl2↑。 答案:B
思路点拨:解答本题的基本思路如下: (1)审清题意,明确阳极是否惰性电极。 (2)找全混合液中所有的阴、阳离子,根据离子的放 电顺序,确定放电离子。 (3)根据电极反应判断电极产物。
解题归纳 判断电极产物时的注意事项 1.对阳极,首先看阳极材料是否活性电极,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。
电解 总反应方程式为:CuCl2=====Cu+Cl2↑。
4.电子流向和离子流向。 (1)电子流向:电源负极―→电解池阴极;电解池阳 极―→电源正极。 (2)离子流向: 阳离子―→电解池阴极; 阴离子―→电 解池阳极。
易错提醒 1. 电流通过电解质溶液, 一定会引起氧化还原反应, 故该过程属于化学变化。 2.电解需要通电,而电离不需要,但电离是电解的 前提条件。
第1章
化学反应与能量转化
第 2 节 电能转化为化学能 ——电解 第 1 课时 电解的原理
[学习目标]
1.了解电解、电解池的概念,能描述电
解池的工作原理。2.能正确书写电解池的电极反应式和总 反应方程式。
1.Fe3 、H 、Cu2 三种离子的氧化性从强到弱的顺
+ + +
序为 Fe3+>Cu2+>H+。 2.I-、Br-、Cl-三种离子的还原性从强到弱的顺序 为 I >Br >Cl 。
[例 ]
用惰性电极电解稀硫酸、Cu(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是 ( ) A.H2 和 Cl2 C.H2 和 O2 B.Cu 和 Cl2 D.Cu 和 O2
- 解析: 由题意知, 溶液中存在 H+、 Cu2+、 Na+、 SO2 4 、 2+ - - NO- 3 、Cl 、OH ,根据离子的放电顺序,阳离子:Cu - - >H+>Na+,阴离子:Cl->OH->SO2 4 、 NO 3 ,则阴
2.下列关于电解池中形成的闭合回路的叙述正确的 是( ) A. 电解池中的闭合回路仅是由电子的定向运动形成 的 B .金属导线中电子由电源的负极流向电解池的阳 极,从电解池的阴极流向电源的正极 C.在电解质溶液中,阴离子向阴极移动,阳离子向 阳极移动
D. 相同时间内阳离子在阴极得到的电子与阴离子在 阳极失去的电子数相等 解析: 电解池中的闭合回路在导线与电极上由电子的 定向移动形成,在电解质中由离子的定向移动形成,故 A 项错误;
过程。
三、电解池 1.概念。 借助电流引起氧化还原反应的装置, 也就是把电能转 变为化学能的装置,叫作电解池。 2.形成条件。 (1)直流电源。 (2)两个电极:与电源正极相连的一极是阳极;与电 源负极相连的一极是阴极。
(3)电解质溶液或熔融电解质。 (4)形成闭合回路。
3.工作原理(以惰性电极电解 CuCl2 溶液为例)。 装置及电极反应:
解析:电解池中,与电源正极相连的是阳极,若阳极 材料是活性电极,则自身失去电子,发生氧化反应,若是 惰性电极(如铂电极),本身不参加反应,故选Байду номын сангаасB 项。 答案:B
要点
电解时电极产物的判断
问题:怎样判断电极产物? 1.阳极产物的判断。 首先看电极,如果是活性电极(除 Pt、Au、石墨外), 则是电极材料失电子,电极被溶解,溶液中的阴离子不 能失去电子而被氧化;若是惰性电极(Pt、Au、石墨),则 要看溶液中阴离子的失电子能力。
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一、电解熔融氯化钠 离子在电场中的定向移动是电解质溶液和熔融电解 质导电的原因。在电场作用下,熔融氯化钠中的 Na+和 Cl-分别移向与电源负极和正极相连的电极。其中,与电 源负极相连的电极带有电子, Na + 在这个电极上得到电 子,被还原成钠原子,电极反应式为 2Na++2e-===2Na;
与电源正极相连的电极带有正电性,Cl 将电子转移 给这个电极, 自身被氧化成 Cl, 最终生成 Cl2, 电极反应: 2Cl--2e-===Cl2↑。将两个电极发生的反应组合起来, 就得到电解熔融氯化钠制备金属钠的化学反应:2NaCl
通电 ===== 熔融
-
2Na+Cl2↑。
二、电解 1. 概念: 让直流电通过电解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叫作 电解。 2.特点。 (1) 电解是最强有力的氧化还原手段,是不可逆 ( 填 “可逆”或“不可逆”)的。 (2)电解质溶液的导电过程,就是电解质溶液的电解
此时应根据阴离子的放电顺序加以判断 (放电顺序即 为得或失电子的能力顺序);阴离子在阳极上的放电顺序
- 为:S2->I->Br->Cl->OH->SO2 4 ,即:无氧酸根离
子>OH->含氧酸根离子。 2.阴极阳离子的放电(得电子)顺序。 K+ <Ca2+< Na+ < Mg2+ < Al3+< Zn2+ < Fe2+ < Sn2+ <Pb2+<H+<Cu2+<Fe3+<Hg2+<Ag+。