电能转化为化学能——电解ppt课件PPT
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第6单元 第2节 电能转化为化学能——电解
解析 答案
第六单元
考点一
考点二
第2节 电能转化为化学能——电解
核心考点分·分层层突突破破 体系构建·随堂演练
-13-
必备知识·自主预诊 关键能力·考向突破
关闭
用石墨作电极电解 KNO3 和 Cu(NO3)2 的混合溶液,阳极反应式为 4OH--4e- 2H2O+O2↑,阴极先后发生两个反应:Cu2++2e- Cu, 2H++2e- H2↑。从收集到 O2 为 2.24 L(标准状况下)这个事实可推 知电解过程中共转移 0.4 mol 电子,而在生成 2.24 L H2 的过程中转移 0.2 mol 电子,所以 Cu2+共得到 0.4 mol-0.2 mol=0.2 mol 电子,电解前 Cu2+的物质的量和电解得到的 Cu 的物质的量都为 0.1 mol。电解前
-17-
必备知识·自主预诊 关键能力·考向突破
电解原理在工业生产中的应用
1.电解饱和食盐水
(1)电极反应。
阳极:
2Cl--2e-==Cl2↑
阴极:
2H++2e-==H2↑
(2)总反应式。
(反应类型:氧化反应), (反应类型:还原反应)。
总反应方程式: 2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑ 。
电子:从电源 负极 流出后,流向电解池的 阴极 ;从电解池
的 阳极 流出,流向电源的 正极 。
离子:阳离子移向电解池的 阴极 ,阴离子移向电解池的 阳极 。
第六单元
第2节 电能转化为化学能——电解
核心考点分·分层层突突破破 体系构建·随堂演练
-5-
考点一
电能转化为化学能
表一:电解CuCl2 溶液现象
实验现象
阴极(连 电极上逐渐覆盖了一层红色固体,电极 接电源负 周围CuCl2 溶液绿色变深。 极)
阳极(连 电极上有气泡冒出,并且气体能使湿润 接电源正 的碘化钾淀粉试纸变为蓝色,电极周围 极) CuCl2 溶液绿色变浅。
电解CuCl2 溶液电反应式
• • • 2、写出电极反应式和电解反应方程式, 并注明电极反应类型。 阴极: Cu2++2e-=Cu 还原反应(Cu2+被还 原) 阳极: 2Cl- - 2e- = Cl2 氧化反应(Cl-被氧 化) 电解总反应方程式:CuCl2 = Cu + Cl2↑
•电子流Biblioteka 方向表二:离子放电顺序分析
溶液中的离子 Cu2+ 、H+ 、Cl- 、OH有哪些?
向阴极移动的 Cu2+ 、H+ 离子有哪些? 向阳极移动的 Cl- 、OH离子有哪些? 优先在电极上 阳离子:Cu2+ 发生反应的离 阴离子:Cl子是谁?
电镀装置
祝你学习进步
再见
电能转化为化学能
厉庄高级中学 谢修波
电解反应实例
实例 电解水 电解食盐 水 电解熔融 氯化钠 电解熔融 氧化铝 被电解 物质 H2O 、 电解 产物 H2 、O2 化学方程式 2 H2O=2 H2↑+O2 ↑
NaCl 、 NaOH 、 2 NaCl + 2 H2O = 2 H2O H2 、Cl2 NaOH + H2↑+ Cl2↑ NaCl Na 、Cl2 2 NaCl=2 Na + Cl2↑ Al2O3 Al 、O2 2Al2O3 =4 Al+3 O2 ↑
《电能转化为化学能》PPT课件
13
三、粗铜的精练 阳极:Zn - 2e- = Zn2+
Cu - 2e- = Cu2+ 粗铜中金、银等活动性较弱的金属在阳极沉 积下来,形成阳极泥。
阴极:Cu2+ + 2e- = Cu
2021/6/20
14
四、精炼铜、电镀的比较
精炼铜
电镀(以电镀铜为例)
形成 条件
粗铜为阳极,精铜 为阴极,CuSO4溶 液作电解质
中的离子的失电子的能力,此时根据阴离子的放电
顺序加以判断。
2021/6/20
2
阴离子放电顺序:S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根 电极反应式:S2- - 2e- = S 2X- - 2e- = X2
4OH- - 4e- = 2H2O + O2↑
(2)阴极产物:不论是活性电极还是惰性电极, 均是溶液(或熔融物)中的阳离子放电。
镀层金属作阳极,镀件 作阴极,电镀液必须含 有镀层金属的离子
阳极:Zn - 2e- = Zn2+ 阳极:Cu- 2e- = Cu2+
总电解反应式:2H2O =电=解= 2H2↑+ O2↑
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2、分解电解质型:无氧酸(HF除外),不活 泼金属的无氧酸盐(氟化物除外)溶液的电解。 如HCl、CuCl2、 CuBr2溶液等。一些熔融化合 物的电解也属于此类。
以电解MgCl2为例 阳极:2Cl- - 2e- = Cl2↑
2、电解:使电流通过电解质溶液而在阴、阳两 极引起氧化还原反应的过程。
电解池:把电能转化为化学能的装置。
3、阴、阳极产物的判断 (1)阳极产物: a: 若电极为活性电极(Ag以 及活动性在Ag以前的金属),则电极材料失电子, 电极被溶解,溶液中的阴离子不失电子。 电极反应式:M-ne-=Mn+
高中化学电能转化为化学能精品公开课PPT课件
电解原理工作示意图
阳离子得 电子发生 还原反应
阴极
-+ e
阳极
电极材料或阴离 子失电子发生氧
化反应
电解质溶液
比较原电池、电解池的异同点。
原电池、电解池的比较 原电池
电解池
定义
形成 条件
电极 名称
化学能转变成电能的装置。 将电能转变成化学能的装置。
①活动性不同两电极 ②电解质溶液 ③形成闭合回路
④自发的氧化还原反应
在生产和生活中我们不但要利用化学反应,使 化学能转化为电能,而且要利用化学反应使电能转 化为化学能。电能转化为化学能一般通过电解的方 法来完成。你能举出在我们已学过的化学课程里涉 及利用电解反应来制取新物质的例子吗?
实例
电解水
电解食盐水
电解融熔 氯化钠 电解融熔 氧化铝
被电解 物质
水
H2O、NaCl
NaCl
Al2O3
电解产物 化学方程式
H2、O2
NaOH 、 H2 、 Cl2 Na、 Cl2
电解
2H2O==2H2 ↑ +O2 ↑
电解
2NaCl +2H2O= 2NaOH +H2 ↑ + Cl2 ↑
电解
2NaCl == 2Na+ Cl2 ↑
电解
Al 、 O2 2Al2O3==4Al +3 O2 ↑
得到电 子还原 反应
阳离子得 电子发生 还原反应
电解质溶液
阴极
-+
e
阳极
电极材料或阴离 子失电子发生氧
化反应
电解质溶液
4. 电子、离子的流向
电子从负极流向阴 极,从阳极流向正极
阳离子在电解质溶 液中移向阴极
2019-2020年鲁教版高中化学选修四化学反应原理第1章第二节电能转化为化学能—电解公开课教学课件共16张PPT
体验高考
(2013·大纲全国卷)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
(C )
A.CuSO4 C.CuO
B.H2O D.CuSO4·5H2O
要使电解质复原应遵循 少什么补什么的原则
小结 电解
电解池
电极反应 书写
电解原理
构成条件
电极产物 的判断
• 液为例)
(以石墨电极电解CuCl2溶
1、确定阴、阳极 (与电源正极相连的是阳极、与负极相连的是阴极)
2、分别写出两极上出现的离子
阴极:Cu2+、H+,阳极:Cl-、OH-。
3、判断阴、阳极放电顺序
阴极:Cu2+>H+ 阳极: Cl->OH-
4、写电极反应式 原子守恒、电荷守恒
阴极:Cu2++2e-===Cu ,阳极:2Cl--2e-=== Cl2↑
• 一、释疑难 • 对课堂上老师讲到的内容自己想不通卡壳的问题,应该在课堂上标出来,下课时,在老师还未离开教室的时候,要主动请老师讲解清楚。如果老师已
经离开教室,也可以向同学请教,及时消除疑难问题。做到当堂知识,当堂解决。 • 二、补笔记 • 上课时,如果有些东西没有记下来,不要因为惦记着漏了的笔记而影响记下面的内容,可以在笔记本上留下一定的空间。下课后,再从头到尾阅读一
电解反应:
通电
CuCl2
Cu +Cl2↑
巩固练习
水质电解器靠谱吗? 用石墨电极电解稀Na2SO4溶液,写出电极反应式、总反应式。
阳极: 阴极:
4OH- - 4e- =2H2O+O2↑ 4H+ +4e- =2H2 ↑
总反应
通电
化学选修鲁科版第节电能转化为化学能电解课件
化学选修Ⅳ鲁科版课件
鲁科版高中化学选修—反应原理
第二节 电能转化为化学能—电解
第三课时
二、电解原理的重要应用
1、电解饱和食盐水
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↑
总式:2NaCl
阳极:2Cl-
通电
+2H2O ===
练习4:某学生设计了一个“黑笔写红字”的趣味实验。
滤纸先用氯化钠、无色酚酞的混合液浸湿,然后平铺在
一块铂片上,接通电源后,用铅笔在滤纸上写字,会出
现红色字迹。据此,下列叙述正确的是
D
A、铅笔端作阳极,发生还原反应
B、铂片端作阴极,发生氧化反应 C、铅笔端有少量的氯气产生
D、a点是负极,b点是正极
• 作业:P19 第2、3题
A.电解饱和食盐水时,用铁作阳极,Cl-发 生氧化反应
B.电解法精炼铜时,纯铜作阴极,Cu2+发生 还原反应
C.电镀铜时,金属铜作阳极,电镀液可用硫 酸铜溶液
D.铜锌原电池中,锌作负极,电子从锌极流 向铜极
练习3:某同学按右图所示的装置进行电解实验。 下列说法正确的是 BC
A、电解过程中,铜电极上有H2产生 B、电解初期,主反应方程式为: Cu+H2SO4 CuSO4+H2↑ C、电解一定时间后,石墨电极上有铜析出 D、整个电解过程中,H+的浓度不断增大
⑴若两极均为铜片,试说明电解过程中溶液溶
质浓度将怎样变化? 不变
⑵若阳极为纯锌,阴极为铜片,阳极反应式
是 Zn →Zn2+ +2e- 。
⑶如果两极均为铜片且不考虑H+在阴极上放电
鲁科版高中化学选修—反应原理
第二节 电能转化为化学能—电解
第三课时
二、电解原理的重要应用
1、电解饱和食盐水
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↑
总式:2NaCl
阳极:2Cl-
通电
+2H2O ===
练习4:某学生设计了一个“黑笔写红字”的趣味实验。
滤纸先用氯化钠、无色酚酞的混合液浸湿,然后平铺在
一块铂片上,接通电源后,用铅笔在滤纸上写字,会出
现红色字迹。据此,下列叙述正确的是
D
A、铅笔端作阳极,发生还原反应
B、铂片端作阴极,发生氧化反应 C、铅笔端有少量的氯气产生
D、a点是负极,b点是正极
• 作业:P19 第2、3题
A.电解饱和食盐水时,用铁作阳极,Cl-发 生氧化反应
B.电解法精炼铜时,纯铜作阴极,Cu2+发生 还原反应
C.电镀铜时,金属铜作阳极,电镀液可用硫 酸铜溶液
D.铜锌原电池中,锌作负极,电子从锌极流 向铜极
练习3:某同学按右图所示的装置进行电解实验。 下列说法正确的是 BC
A、电解过程中,铜电极上有H2产生 B、电解初期,主反应方程式为: Cu+H2SO4 CuSO4+H2↑ C、电解一定时间后,石墨电极上有铜析出 D、整个电解过程中,H+的浓度不断增大
⑴若两极均为铜片,试说明电解过程中溶液溶
质浓度将怎样变化? 不变
⑵若阳极为纯锌,阴极为铜片,阳极反应式
是 Zn →Zn2+ +2e- 。
⑶如果两极均为铜片且不考虑H+在阴极上放电
电解原理电解食盐水 PPT课件
H+、Na+
移向阳极,
反应) 反应)
• 4.电解方程式
•化
2Na学Cl+2H2O=通==电==2N方aOH+H2↑+Cl2↑程
式
:
,
2Cl-+2H2O=通==电==2OH-+H2↑+Cl2↑
•离
子
方
程
式
:
。
• [开放探究] 2.用石墨棒作电极电解NaCl溶液 (含酚酞)时,阴极附近溶液为什么变红?
• 提示: 对电解质溶液或熔融态电解质通电时, 电子从电源的负极沿导线流入电解池的阴极, 电解质的阳离子移向阴极得电子发生还原反应; 电解质的阴离子移向阳极失电子(有的是组成 阳极的金属原子失电子)发生氧化反应,电子 从电解池的阳极流出,并沿导线流回电源的正 极。这样,电流就依靠电解质溶液或熔融态电 解质里的阴、阳离子的定向移动而通过溶液或 熔融态电解质,所以,电解质溶液或熔融电解 质导电的过程就是其电解的过程 。
• (2)阳离子放电顺序:阴极上,阳离子得电子 能力越强,氧化性越强,越先放电。常见阳离 子的放电顺序为:
• (3)阴离子放电顺序:阳极上,阴离子失去 电子,阴离子失电子的能力越强,越先放 电。常见阴离子的放电顺序为:
• 2.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。
• 提示: 阴极:2H++2e-―→H2↑,H+放电 后破坏了该极附近水的电离平衡,水的电离平 衡向生成H+和OH-的方向移动,使阴极区溶 液中的OH-浓度不断增大,碱性越来越强
• 1.如图所示的装置能够组成电解池的是( )
• 解析: 电解池的构成:①直流电源,②两个 电极,③电解质溶液(或熔融电解质),④形成 闭合回路,由此分析,可知答案为D。
电能转化为化学能PPT教学课件
CuSO4 + 2H2O === Cu↓+O2↑+ H2SO4
结论:用惰性电极电解不活泼金属的含氧 酸盐,溶质溶剂同时消耗
电解的结果生成酸,电解后溶液的 PH减小。
练习
• 分析下图,哪个是原电池,哪个是电解池。
能量转换
电解池
电能转化为化学能
离子的迁移方 阴离子向阳极迁移
向
阳离子向阴极迁移
发生氧化反应 的电极
S2- > I- > Br- > Cl- > OH- > 含氧酸根 > F
电极反应
阳极: 2Cl-—2e- = Cl2↑
阴极: 2H+ + 2e- = H2↑
NaCl溶液
总的方程式:
通电
2NaCl + 2H2O ===2NaOH + H2↑+ Cl2↑
结论:用惰性电极电解活泼金属的无氧酸盐,溶 质溶剂同时消耗
(1)电解: 使电流通过电解质溶液而在阴阳两极发 生氧化还原的过程。
(2)电解池: 借助氧化还原反应,把电能转化 为化学能的装置
电解池装置特点: 电能转化为化学能 电解池形成条件:[成材之路]P88 (1)与电源相连的两个电极 惰性电极与活性电极
(2)电解质溶液(或熔化的电解质) (3)形成闭合回路
• 1、有关唐山大地震的灾害报道; • 2、其它有关地震灾害的记录;
思考:
• 地震既然能够造成极大的破坏,其释放 出来的能量一定相当巨大,这些能量来源 于哪里呢?
•
跟我一起来做:
有关地震的几个概念:
• 震源: • 震源深度: • 震中: • 震中距:
如何预报和防范地震、减小其危害?
• 1、根据各种表象进行判断(请听 唐山大地震之前的记录),提前进 行预防;
结论:用惰性电极电解不活泼金属的含氧 酸盐,溶质溶剂同时消耗
电解的结果生成酸,电解后溶液的 PH减小。
练习
• 分析下图,哪个是原电池,哪个是电解池。
能量转换
电解池
电能转化为化学能
离子的迁移方 阴离子向阳极迁移
向
阳离子向阴极迁移
发生氧化反应 的电极
S2- > I- > Br- > Cl- > OH- > 含氧酸根 > F
电极反应
阳极: 2Cl-—2e- = Cl2↑
阴极: 2H+ + 2e- = H2↑
NaCl溶液
总的方程式:
通电
2NaCl + 2H2O ===2NaOH + H2↑+ Cl2↑
结论:用惰性电极电解活泼金属的无氧酸盐,溶 质溶剂同时消耗
(1)电解: 使电流通过电解质溶液而在阴阳两极发 生氧化还原的过程。
(2)电解池: 借助氧化还原反应,把电能转化 为化学能的装置
电解池装置特点: 电能转化为化学能 电解池形成条件:[成材之路]P88 (1)与电源相连的两个电极 惰性电极与活性电极
(2)电解质溶液(或熔化的电解质) (3)形成闭合回路
• 1、有关唐山大地震的灾害报道; • 2、其它有关地震灾害的记录;
思考:
• 地震既然能够造成极大的破坏,其释放 出来的能量一定相当巨大,这些能量来源 于哪里呢?
•
跟我一起来做:
有关地震的几个概念:
• 震源: • 震源深度: • 震中: • 震中距:
如何预报和防范地震、减小其危害?
• 1、根据各种表象进行判断(请听 唐山大地震之前的记录),提前进 行预防;
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阳极:4OH- -4e- ==== 2H2O+O2↑ 阴极:4H++4e- ====2H2↑ 总反应式: 2H2O =通==电= 2H2↑+ O2↑
电解的类型(惰性电极)
电解质类型 最高价含氧酸
强碱 最高价含氧酸强碱盐
无氧酸 无氧酸不活泼金属盐
无氧酸活泼金属盐 含氧酸不活泼金属盐
实例 HNO3 NaOH NaNO3 HCl CuCl2 NaCl AgNO3
与电源正极相连的:氧化反应 2Cl- -2e-====Cl2↑
阳极
+ - 阴极
与电源负极相连的:还原反应 氯
2Na++2e-====2Na
气
钠
熔融NaCl
电解熔融NaCl总反应:2NaCl
通电
====
2Na+Cl2↑
5.电子的流向?
电子从电源负极流出,流入电解池阴极;
再从阳极流回电源正极。
6.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。
Cu 正极
CuCl2溶液
稀硫酸
3.构成电解池的条件 (1)外接直流电源。 (2)两个固体电极材料插入电解质溶液或熔融态电解质中。
C 阴极
-+ C 阳极
CuCl2溶液
观看电解氯化铜溶液的模拟,体会电解原理的内容。
工作原理:
e-
阴极 C
(富集大量电子)
e-
C 阳极 (缺少电子)
——Cu2+、H+、Cl-、OH–
分别用惰性电极电解下列物质的水溶液,写出有关的 电极反应式和总反应式。 (1)稀硫酸 (2)盐酸 (3)硝酸银 (4)硫酸铜 (5)氯化钾 (6)氢氧化钠
(1)稀硫酸 阳极:4OH- -4e- ==== 2H2O+ O2↑
阴极:4H++4e- ====2H2 ↑
通电
总反应式: 2H2O ==== 2H2↑ + O2↑
第2节 电能转化为化学能——电解
氢
氧
气
气
-
+
通电
2 H2O ==== 2 H2↑+ O2↑
1.以电解熔融氯化钠为例,理解并掌握电解池的概念和构 成条件。 2.掌握电解原理。 3.掌握电解池的阴极、阳极的电极反应式的书写。 4.掌握电解食盐水、铜的电解精炼和电镀。
钠的制备
钠的化学性质很活泼,这给钠的制取带来一定的困难。 目前,世界上生产金属钠多数用电解熔融氯化钠的方法。
阳极: 4OH--4e- ====2H2O +O2↑ 阴极: 2Cu2++4e-====2Cu 总反应: 2Cu2++2H2O=通==电= 2Cu + O2 ↑+ 4H+
(5)氯化钾溶液 阳极: 2Cl- -2e- ==== Cl2 ↑ 阴极:2H+ + 2e-==== H2↑
通电
总反应式: 2Cl-+2H2O ==== 2OH-+ Cl2↑+ H2↑ (6)NaOH溶液
阴极产物 阳极产物 通电
2H2O + 2Cl- ==== H2 ↑+2OH- + Cl2 ↑
如图是家用“84消毒液”发生器的示意
H2
图,这是一个电解食盐水的装置,原理
是设法使电解产生的Cl2和NaOH反应,生 成NaClO用来消毒,则图中电源的a极应 为 负 极,从 c 导出的气体是 H2 , 电解总反应为 2H2O +2NaCl=通==电= H2↑+2NaOH+Cl2↑ 。
(2)盐酸
阳极:2Cl- - 2e- ====Cl2↑
阴极:2H+ + 2e- ==== H2↑
通电
总反应式: 2HCl ==== H2↑+ Cl2↑
(3)AgNO3溶液 阳极: 4OH--4e- ==== 2H2O + O2 ↑ 阴极: 4Ag+ +4e- ==== 4Ag
通电
总反应: 4Ag++2H2O ==== 4Ag + O2↑+ 4H+ (4)CuSO4溶液
阴极:Cu2+ +
CuCl2溶液
2e–====Cu 阳极:2Cl–-2e–====Cl2↑
(还原反应)
(氧化反应)
通电
总反应: CuCl2 ==== Cu +Cl2↑
二、阴、阳离子放电的一般顺序
阴极: 阳离子 ——氧化性强的先得电子 Ag+>Fe3+>Cu2+>H+(先于H+放电)
>Pb2+ > Sn2+ >Fe2+ >Zn2+ 浓度大时先于 H+放电 >H+ > Al3+ >Mg2+ >Na+ >Ca2+ >K+ 水中H+先放电 阳极:阴离子 —— 还原性强的先失电子 金属电极(除Pt、Au)S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根离子 重点记忆:Ag+>Cu2+>H+> Mg2+>Na+>Ca2+>K+ 水溶液中H+先得电子,Mg2+等不得电子。
1.氯化钠中含有哪些微粒?
接通电源之前如何运动? Na+和Cl-作无规则运动。
+-
X
Y
氯
气
钠
熔融NaCl
2.接通电源后,Na+和Cl-如何移动? Na+ 向 Y 极移动, Cl-向 X 极移动。
3.两个电极上观察到什么现象?
X:有刺激性气味的气体生成。 Y:析出金属。
4.两个电极上分别发生什么反应?
分析电解反应的一般思路:
掌握过程方法, 事半功倍哟!
明确阴、阳极;溶液中存在哪些离子
阴阳两极附近有哪些离子
根据放电顺序分析,得出产物
※阳极材料: 惰性电极 (石墨、铂、金): 阴离子放电; 活性电极(除铂、金以外的金属):阳极自身失电子。 ※活性阳极先于阴离子放电;阴极不参与电解反应。 ※电解质导电的过程就是电解过程。
阳极
+-
氯 气
熔融NaCl
阴极 钠
(注:电子只在外电路定向移动,不能在溶液中移动)
一、电解的原理
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氧
化反应和还原反应的过程叫做电解。
2.电解池 把电能转化为化学能的装置。
观察对比原电池和电解池,总结电解池的构成条件。
阴极 C
-+ C 阳极 负极 Zn
2.电解精炼铜 思考:有一块粗铜(含Zn、Ni、Ag等)和一小块精铜, 如何用电解方法对粗铜进行电解精炼? 画出装置图并写出电极反应式。
粗铜作阳极,精铜作阴极, CuSO4溶液作电解液。
粗铜做阳极,按照金属活动性顺序,活动性弱的Ag、Au等 失电子能力小于Cu,以单质形式沉积于阳极,成为“阳极 泥”。活动性强的Zn、Ni等先失电子,成为离子进入溶液。
电解对象 H2O H2O H2O HCl CuCl2
溶质和水 溶质和水
电解类型 电解 水型
电解质 分解型 放氢生碱 放氧生酸
三、电解原理的应用
1.电解饱和食Βιβλιοθήκη 水:电极反应: 阴极:2H++2e-====H2↑ 阳极:2Cl--2e-====Cl2↑
总反应式:
通电
2H2O + 2NaCl ==== H2↑+2NaOH + Cl2 ↑
电解的类型(惰性电极)
电解质类型 最高价含氧酸
强碱 最高价含氧酸强碱盐
无氧酸 无氧酸不活泼金属盐
无氧酸活泼金属盐 含氧酸不活泼金属盐
实例 HNO3 NaOH NaNO3 HCl CuCl2 NaCl AgNO3
与电源正极相连的:氧化反应 2Cl- -2e-====Cl2↑
阳极
+ - 阴极
与电源负极相连的:还原反应 氯
2Na++2e-====2Na
气
钠
熔融NaCl
电解熔融NaCl总反应:2NaCl
通电
====
2Na+Cl2↑
5.电子的流向?
电子从电源负极流出,流入电解池阴极;
再从阳极流回电源正极。
6.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。
Cu 正极
CuCl2溶液
稀硫酸
3.构成电解池的条件 (1)外接直流电源。 (2)两个固体电极材料插入电解质溶液或熔融态电解质中。
C 阴极
-+ C 阳极
CuCl2溶液
观看电解氯化铜溶液的模拟,体会电解原理的内容。
工作原理:
e-
阴极 C
(富集大量电子)
e-
C 阳极 (缺少电子)
——Cu2+、H+、Cl-、OH–
分别用惰性电极电解下列物质的水溶液,写出有关的 电极反应式和总反应式。 (1)稀硫酸 (2)盐酸 (3)硝酸银 (4)硫酸铜 (5)氯化钾 (6)氢氧化钠
(1)稀硫酸 阳极:4OH- -4e- ==== 2H2O+ O2↑
阴极:4H++4e- ====2H2 ↑
通电
总反应式: 2H2O ==== 2H2↑ + O2↑
第2节 电能转化为化学能——电解
氢
氧
气
气
-
+
通电
2 H2O ==== 2 H2↑+ O2↑
1.以电解熔融氯化钠为例,理解并掌握电解池的概念和构 成条件。 2.掌握电解原理。 3.掌握电解池的阴极、阳极的电极反应式的书写。 4.掌握电解食盐水、铜的电解精炼和电镀。
钠的制备
钠的化学性质很活泼,这给钠的制取带来一定的困难。 目前,世界上生产金属钠多数用电解熔融氯化钠的方法。
阳极: 4OH--4e- ====2H2O +O2↑ 阴极: 2Cu2++4e-====2Cu 总反应: 2Cu2++2H2O=通==电= 2Cu + O2 ↑+ 4H+
(5)氯化钾溶液 阳极: 2Cl- -2e- ==== Cl2 ↑ 阴极:2H+ + 2e-==== H2↑
通电
总反应式: 2Cl-+2H2O ==== 2OH-+ Cl2↑+ H2↑ (6)NaOH溶液
阴极产物 阳极产物 通电
2H2O + 2Cl- ==== H2 ↑+2OH- + Cl2 ↑
如图是家用“84消毒液”发生器的示意
H2
图,这是一个电解食盐水的装置,原理
是设法使电解产生的Cl2和NaOH反应,生 成NaClO用来消毒,则图中电源的a极应 为 负 极,从 c 导出的气体是 H2 , 电解总反应为 2H2O +2NaCl=通==电= H2↑+2NaOH+Cl2↑ 。
(2)盐酸
阳极:2Cl- - 2e- ====Cl2↑
阴极:2H+ + 2e- ==== H2↑
通电
总反应式: 2HCl ==== H2↑+ Cl2↑
(3)AgNO3溶液 阳极: 4OH--4e- ==== 2H2O + O2 ↑ 阴极: 4Ag+ +4e- ==== 4Ag
通电
总反应: 4Ag++2H2O ==== 4Ag + O2↑+ 4H+ (4)CuSO4溶液
阴极:Cu2+ +
CuCl2溶液
2e–====Cu 阳极:2Cl–-2e–====Cl2↑
(还原反应)
(氧化反应)
通电
总反应: CuCl2 ==== Cu +Cl2↑
二、阴、阳离子放电的一般顺序
阴极: 阳离子 ——氧化性强的先得电子 Ag+>Fe3+>Cu2+>H+(先于H+放电)
>Pb2+ > Sn2+ >Fe2+ >Zn2+ 浓度大时先于 H+放电 >H+ > Al3+ >Mg2+ >Na+ >Ca2+ >K+ 水中H+先放电 阳极:阴离子 —— 还原性强的先失电子 金属电极(除Pt、Au)S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根离子 重点记忆:Ag+>Cu2+>H+> Mg2+>Na+>Ca2+>K+ 水溶液中H+先得电子,Mg2+等不得电子。
1.氯化钠中含有哪些微粒?
接通电源之前如何运动? Na+和Cl-作无规则运动。
+-
X
Y
氯
气
钠
熔融NaCl
2.接通电源后,Na+和Cl-如何移动? Na+ 向 Y 极移动, Cl-向 X 极移动。
3.两个电极上观察到什么现象?
X:有刺激性气味的气体生成。 Y:析出金属。
4.两个电极上分别发生什么反应?
分析电解反应的一般思路:
掌握过程方法, 事半功倍哟!
明确阴、阳极;溶液中存在哪些离子
阴阳两极附近有哪些离子
根据放电顺序分析,得出产物
※阳极材料: 惰性电极 (石墨、铂、金): 阴离子放电; 活性电极(除铂、金以外的金属):阳极自身失电子。 ※活性阳极先于阴离子放电;阴极不参与电解反应。 ※电解质导电的过程就是电解过程。
阳极
+-
氯 气
熔融NaCl
阴极 钠
(注:电子只在外电路定向移动,不能在溶液中移动)
一、电解的原理
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氧
化反应和还原反应的过程叫做电解。
2.电解池 把电能转化为化学能的装置。
观察对比原电池和电解池,总结电解池的构成条件。
阴极 C
-+ C 阳极 负极 Zn
2.电解精炼铜 思考:有一块粗铜(含Zn、Ni、Ag等)和一小块精铜, 如何用电解方法对粗铜进行电解精炼? 画出装置图并写出电极反应式。
粗铜作阳极,精铜作阴极, CuSO4溶液作电解液。
粗铜做阳极,按照金属活动性顺序,活动性弱的Ag、Au等 失电子能力小于Cu,以单质形式沉积于阳极,成为“阳极 泥”。活动性强的Zn、Ni等先失电子,成为离子进入溶液。
电解对象 H2O H2O H2O HCl CuCl2
溶质和水 溶质和水
电解类型 电解 水型
电解质 分解型 放氢生碱 放氧生酸
三、电解原理的应用
1.电解饱和食Βιβλιοθήκη 水:电极反应: 阴极:2H++2e-====H2↑ 阳极:2Cl--2e-====Cl2↑
总反应式:
通电
2H2O + 2NaCl ==== H2↑+2NaOH + Cl2 ↑