电能转化为化学能--电解
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
2014年高考化学一轮复习:6-2 电能转化为化学能——电解
3.电解的有关计算 (1)常见计算类型: ①两极产物的定量计算(求析出固体的质量、产生气体的体积 等); ②溶液 pH 的计算; ③相对原子质量和阿伏加德罗常数测定的计算; ④某元素的化合价或确定物质的化学式; ⑤根据电量求产物的量或根据产物的量求电量等。
(2)解答此类问题的常用方法: ①守恒法:原子守恒、电量守恒等; ②总反应式法; ③关系式法,如: 物质(或微粒): H2~O2~Cl2~Cu~Ag~H+~OH-~e- n(mol) 2 1 2 2 4 4 4 4
第2节 电能转化为化学能——电解
[考纲展示] 1.了解电解池的工作原理。 2.能写出电极反应和电解总反应方程式。
一、电解原理 1.电解的定义及能量转化形式 (1)定义 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。 (2)能量转化形式为:电能转化为化学能。
2.电解池的构造及电极反应
此时溶液中 c(H+)为(假设体积不变)( )
A.1.5 mol·L-1
3.电镀 (1)阳极:镀层金属。 (2)阴极:镀件。 (3)电镀液:一般用含有镀层金属离子的电解质溶液作电镀液。 (4)电极质量及离子浓度变化:电镀池工作时,阳极质量减少, 阴极质量增加,电解质溶液浓度不变。
1.Cu+H2SO4===CuSO4+H2↑可以设计成电解池,但不能设 计成原电池。( )
(3)以铂为电极,使电解质和水量都减少进行电解,则电解质是
____________________________________________________。
【解析】(1)电解电解质型,水不参与反应,可以是无氧酸或较 不活泼金属的无氧酸盐,如 HCl、CuCl2。
(2)电解水型,电解质不参与反应,只起增强溶液导电性作用, 可以是含氧酸,活泼金属的含氧酸盐或强碱,如 H2SO4、Na2SO4。
第二节 电能转化为化学能──电解
第二节电能转化为化学能──电解学习重点:以电解熔融的氯化钠为例,理解电解的基本原理,初步掌握一般电解反应产物的判断方法。
学习难点:了解氯碱工业、精炼粗铜及电镀铜的原理,体会电解原理的应用。
(阴极和阳极以及电极反应的概念、正确书写电极反应式。
)第一课时电解原理问题一、电解【自主学习】⒈电解熔融的氯化钠离子在电场中的是电解质溶液和熔融电解质导电的原因。
在电场作用下,熔融的氯化钠中的和分别移向与电源负极和正极相连的电极。
与电源负极相连的电极带有,Na+在这个电极上得到电子,被还原成钠原子:;而与电源正极相连的电极带有,Cl-在将电子转移给这个电极,自身被氧化成,最终生成:。
将两个电极上所发生的反应组合起来,就是电解氯化钠制备金属钠的化学反应:。
⒉电解的定义在的作用下,电解质在两个电极上分别发生和的过程。
[要点强化指导]⑴电解时所用的电流必须是直流电,而不是交流电。
⑵熔融态电解质可被电解,电解质溶液也可被电解。
⑶电解的过程实质是一个氧化还原反应发生的过程,这一过程在通常情况下是不能进行的。
问题二、电解池【自主学习】⒈电解池的含义将转化为的装置被称为电解池。
⒉电解过程中的能量变化在电解过程中,电源向反应体系提供能,电能转化为能而“储存”在反应物中。
3. 电解池的电极:按照电化学规定,电解池中的两个电极是极、极,发生的电极叫做阳极(阳极与电源的相连);发生的电极叫做阴极(阴极与电源的极相连)。
4. 构成电解池的条件:(1)(2)(3)(4)【练习1】.分析下图,属于电解池的有()【练习2】下列说法正确的是( )①电解是把电能转变成化学能;②电解是化学能转变成电能;③电解质溶液导电是化学变化;④任何电解过程,必将导致氧化还原反应的发生;问题三、电极反应及其反应式的书写【自主学习】⒈电极反应的含义在电解池中,氧化反应和还原反应是在两个 上分别进行的。
每个电极上或是发生 电子 的变化,或是发生 电子的变化,分别相当于 的一半,这种反应常称为半反应。
电能转化为化学能—电解池
1、电解原理(1)定义:使电流通过电解质溶液(或熔融的电解质)而在阴阳两极引起氧化还原反应过程。
(2)装置特点:电能转化为化学能(3) 形成条件:○1与电源相连的两个电极;○2电解质溶液(或熔融的电解质);○3形成闭合电路。
注意:电力和电解地比较2、电解时电极产物的判断(1)阳极产物的判断首先看电极,如果使活性电极(金属活泼顺序表Ag以前),则电极材料是电子,电极被溶解,溶液中的阴离子不能失电子。
如果是惰性电极(Pt、Au、石墨),则要在单溶液中的离子的失电子能力。
此时根据阴离子放电顺序加以判断。
(放电顺序及为得、失电子能力顺序) 阳极上的放电顺序:S2->I->Br->Cl->OH->NO3->SO42->F-即:活性阳极(金属)>无氧酸根离子>OH->含氧酸根离子>F-S2-、I-、Br-、Cl-、OH-‖NO3-、SO42-、F-在溶液中只考虑此部分注意:在溶液中含氧酸根离子不放电,常至最高价(中心原子)含氧酸根不放电,但非最高价(中心原子)含氧酸根的放电能力比OH-的强,如SO32-、MnO42-等。
(2)阴极阳离子的放电顺序:K+<Ca2+<Na+<Mg2+<Al3+<Zn2+<(H+)<Fe2+<Sn2+<Pb2+<(H+)<Cu2+<Fe3+<Hg2+<Ag+Ag+、Hg2+、Fe3+、Cu2+、H+‖Pb2+、Sn2+、Fe2+、Zn2+ Al3+、Mg2+、Na+、Ca2+、K+水溶液中只考虑此部分浓度很大时排在H+前只在熔融状态下放电阳离子的放电顺序基本上符合金属活动性顺序表,一般将H+的位置放在Cu2+后。
但在电镀条件下,H+的位置在Zn2+后,Fe2+、Zn2+与H+顺序颠倒,即在水溶液中Fe2+、Zn2+的得电子能力比H+强,可人为水电离产生的氢离子浓度很小之故。
电能转化为化学能-电解
阳极
阴极
氧气
氢 气
实例
电极反应
浓度
PH值
复原
Na2SO4
实例
电极反应
浓度
PH值
复原
Na2SO4
阳极: 4OH- → 4e- + 2H2O+O2 ↑
阴极: 4H ++ 4e- → 2H2 ↑
阴极:Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+>Zn2+>(H+)>Al3+>Mg2+>Na+
电解
2H2O + 2NaCl = H2↑ + Cl2↑ + 2NaOH
电解
现象: 阳极:有黄绿色气体产生,使湿润的淀粉-KI溶液变蓝 阴极:有气泡产生,滴加酚酞溶液变红
Cl2会和NaOH反应,会使得到的NaOH不纯
H2和Cl2 混合不安全
上述装置的弱点:
02
1、生产设备名称:离子交换膜电解槽
阳极:金属钛网(涂钛钌氧化物) 阴极:碳钢网(有镍涂层) 阳离子交换膜:只允许阳离子通过,把电解槽隔成阴极室和阳极室。
(3)分析电解质溶液的变化情况: 氯化铜溶液浓度降低
CuCl2 Cu+Cl2 ↑
电解
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?
离子放电顺序:
阴离子失去电子而阳离子得到电子的过程叫放电。
①当阳极为活性电极时:金属在阳极失电子被氧化成阳离子进人溶液,阴离子不容易在电极上放电。 ②当阳极为惰性电极(Pt、Au、石墨、钛等)时:溶液中阴离子的放电顺序(由难到易)是:
6.2电能转化为化学能——电解
B.电解CuSO4溶液一段时间后,加入适量Cu(OH)2可以
使溶液恢复至原状态
C.铅蓄电池在充电时,连接电源正极的电极发生的电
极反应为PbSO4+2e-====Pb+ SO2 4
D.将钢闸门与直流电源的负极相连,可防止钢闸门腐 蚀
【解析】选D。根据金属活动性顺序表可知,阴极上离
子的放电顺序是Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+>Al3+,Fe2+和Al3+不
课时小结 【脉络构建】
构建知识体系
明确掌控重点
【核心要素】
1.两个电极的判断: (1)阳极:与电源正极相连、发生氧化反应、阴离子移 向的一极。 (2)阴极:与电源负极相连、发生还原反应、阳离子移 向的一极。
2.阴阳两极的放电顺序:
(2)阴极:Ag+>Fe3+>Cu2+>H+(酸)>Fe2+>Zn2+>Al3+> Mg2+>Na+
第 2节
电能转化为化学能——电解
考点
电解原理及其应用
【核心知识通关】 1.原理(电解CuCl2溶液):
正
阴
还原
阴 阴极
阳 阳极
氧化
(1)电解饱和食盐水(氯碱工业)。
2H++2e-====H2↑ 还原
2Cl--2e-====Cl2↑ 氧化
电解 2NaCl+2H O 2 ==== 2NaOH+H 2↑+Cl2↑ 。 总反应方程式:________________________________
2、电能转化为化学能——电解
用惰性电极电解电解质溶液
阳极
阴极
实例
CuCl2
氯 气
CuCl2溶液
电极反应
阳极:2Cl--2 e- =Cl2↑ 阴极:Cu2++ 2e-=2Cu CuCl2 电解 Cu+Cl2 ↑
铜 浓度 减小
PH 复原 值
CuCl2
用惰性电极电解电解质溶液
阳极
阴极
实例
氧
氢
气
Na2SO4溶液 气
电极反应
浓度 PH 复原 值
2Cu +O2 ↑+ 2H2SO4
电解规律(惰性电极)小结
用惰性电极电解下列溶液,根据电解规律填写下表
溶液
H2SO4 NaOH Na2SO4 HCl NaCl CuSO4
电解的 电解液 类型 浓度
电解水
增大
电解电解质 减小 放出H2生成碱 生成新物质 放出O2生成酸 生成新物质
溶液 pH值
减小
增大 不变
①离子移动 通电前:
Cl- Cl- Cl-
Cu2+、-H++、Cl-、OH -为自由移动的离子;
阴极
阳极
Cu2+
Cl-
Cl-
Cu2+
Cu2+ Cl-
Cu2+
Cl-
ClCl- Cl-
Ⅰ通电前 通电后:Cu2+ 、H+移向阴极,
Cu2+
Cu2+ Cl-
Cl-
Cl- 、OH-移向阳极;
Ⅱ通电后
∵ Cu2+氧化性大于H+,故Cu2+得电子变成Cu
④形成闭合回路。
电离和电解的比较
电能转化为化学能---电解
电解电解质和水 放氢气成碱型
阳极 阴极
氯 气
NaCl溶液 溶液
氢 气
阳极: 阳极 2Cl--2e- → Cl 2↑ 阴极: 阴极 2H ++ 2e- → H2 ↑
2NaCl+2H2O
通电
2NaOH+H2 ↑ + Cl2 ↑
电解电解质和水放氧气成酸型
阳极 阴极
氧 气
铜
CuSO4溶液
阳极: 4e阳极 4OH- -4e4e
分析电解反应的一般思路:
明确溶液中存在哪些离子
阴阳两极附近有哪些离子
根据阳极氧化,阴极还原分析得出产物 根据阳极氧化,阴极还原分析得出产物 阳极氧化
分析写出用惰性电极电解下列物质水 溶液的电极反应式: 溶液的电极反应式: CuCl2 Na2SO4 NaCl CuSO4
电解电解质本身
阳极 阴极
氯 气
电解池与原电池的比较 电解池 能量转换
离子的迁移方 向 发生氧化反应 的电极 发生还原反应 的电极 电能转化为化学能 阴离子向阳极迁移 阳离子向阴极迁移 阳极(接电源正极) 阳极(接电源正极) 阴极(接电源负极) 阴极(接电源负极)
原电池
化学能转化为电能 阴离子向负极迁移 阳离子向正极迁移 负极 正极
负极流出 【电子的流向】 电子从外加电源的负极流出,流到 电子的流向】 电子从外加电源的负极流出, 电解池的阴极 再从阳极流回电源正极 阴极, 阳极流回电源正极。 电解池的阴极,再从阳极流回电源正极。 【离子定向移动的方向】阳离子向阴极移动, 离子定向移动的方向】阳离子向阴极移动, 移动 阴离子向阳极移动. 阴离子向阳极移动. 移动 【惰性电极与活性电极】 惰性电极与活性电极】 惰性电极( 惰性电极(铂、金、石墨):仅仅导电,不参与反应。 石墨) 仅仅导电,不参与反应。 活性电极(除铂、金外的金属):既可以导电、 活性电极(除铂、金外的金属):既可以导电、又可 ):既可以导电 以参与电极反应。 以参与电极反应。
电能转化为化学能——电解
淡盐水
阳极 金属钛网
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)
精制食盐水
粗盐的成分: 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:
粗盐水 过量 BaCl 2 过量NaOH
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的浓度保持不变或变小
4.冶炼铝
原理:
阳极:6O2--12 e- ====3O2↑ 阴极:4Al3+ + 12e- ====4Al 总式:2Al2O3 通电 4Al+3O2 ↑
②以电解熔融氯化钠为例讲一下电解池工作原理。
电解池阴、阳极的判断
【归纳提高】 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。
记住这句话: 电解质导电的过程就是电解过程,发生了化学反应。
阴极: 阳离子 Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>活泼金属阳离子
(除SO
2 4
)
(除Mg2.Fe3 )
过量Na2CO3 (除Ca2.Ba2 )
电能转化为化学能
学案20 电能转化为化学能——电解课程标准与考试说明:【考纲知识梳理】学习目标一、 电解原理1、概念:在 作用下,电解质在两个电极上分别发生 和 的过程2、能量转化关系: 能转化为 能3、电解池构成条件:①有与 相连的两个电极② 溶液(或 电解质) ③形成4、电解池的工作原理:电子流向:从电源 极流向电解池 极;工作原理 从电解池 极流向电源 极 电流流向:5、电极产物的判断 (1)阳极产物判断:①首先看 ,如果是 电极(指金属活动顺序表Ag 以前的金属电极),则电极材料失电子,电极被溶解,溶液中的阴离子不能失电子。
②如果是 电极(Pt 、Au 、石墨),则要再看溶液中的阴离子的失电子能力,此时根据阴离子放电顺序加以判断。
(以常见的OH -、I -、S 2-、Br -、Cl -排序)阴离子放电顺序: >含氧酸根⑵阴极产物的判断: 直接根据阳离子放电顺序(得电子能力强弱顺序)进行判断阳离子放电顺序:Ag +>Fe 3+>Cu 2+>H +>Pb 2+>Sn 2+>Fe 2+>Zn 2+>Al 3+>Mg 2+>Na +>Ca 2+>K +金属阳离子(Fe 3+除外)放电则得到相应金属单质,若H +放电则得到学习目标二、电解原理应用 1、氯碱工业—反应原理阳极: 阴极: 阴极产物: 总反应: 2、如电解精炼铜(杂质为铁、锌、金、银)作阳极,电极反应 作阴极,电极反应电解质溶液 阳极泥成分:含有 等贵重金属 溶液中各离子浓度变化:阴离子浓度 ,铜离子浓度3、电镀电镀原理:(以在锌片上镀铜为例画出装置图) 阳极: 阴极:[总结]电镀是一种特殊的电解,要求 作阳极, 作阴极, 含 离子的溶液作电解质溶液,电镀时电解质溶液的浓度 。
学习目标三、电解类型:电解各类电解质溶液(惰性电极)的情况归纳见下表:四、随堂检测1、用惰性电极实现电解,下列说法正确的是( ) A 、电解稀硫酸,实质上是电解水,故溶液pH 不变B 、电解稀NaOH 溶液,要消耗OH -,故溶液pH 减小C 、电解Na 2SO 4溶液,在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1:2D 、电解CuCl 2溶液,在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1:1 2、下列叙述不正确的是A .电解时,在阴极上发生还原反应B .电镀时,阳极材料发生氧化反应C .电解饱和食盐水时,阴极区产物为氢氧化钠溶液和氢气D .原电池跟电解池连接后,电子从原电池负极流向电解池阳极3、甲、乙两个电解池均以Pt 为电极且互相串联。
电能转化为化学能——电解
通电后,石墨电极上有 气泡 产生,
铁电极上有 银白色金属 析出 作用下发生
实验结论
熔融的氯化钠在 电流
通电
了化学变化,生成了 钠 和 氯气 。 反应原理方程式: 2NaCl 2Na+Cl2↑
二、电解的原理
1、电解:
使电流通过电解反应 和 还原反应 的过程。
2、电解池:
(1)概念:
将 电能 转变为 化学能 的装置,也称为电解槽。
(2)形成条件 ①直流电源; ② 电解质 溶液或熔融 电解质 ; ③固体电极材料,其中包括两个电极:
发生 还原反应 ; 与电源 负极 相连的电极, 阴极:
阳极: 与电源 正极 相连的电极, 发生 氧化反应 ; ④在电解池中要形成 闭合回路 。
(3)工作原理
阳离子 阴离子
阴极 阳电极
发生 还原 反应 发生 氧化 反应
电子 流出 ,反应中 失 电子。 阳极: 电子 流入 ,反应中 得 电子。 阴极:
三、合作探究
1、工业制镁是采用电解熔融的氯化镁的方法。试分析电 解熔融的MgCl2的原理,写出有关的电极反应式及总反应式。 1、熔融MgCl中存在微粒: Mg2+ 、 Cl- ; 2、通电后离子运动方向: Mg2+ Cl阴 极, 发生 还原 反应; 阳 极, 发生 氧化 反应。 石墨电极: 2Cl-―2e-→Cl2↑ 4、反应原理方程式:MgCl2 Mg+Cl2↑
稀H2SO4
原电池
化学能
化学反应
电能
第二节 电能转化为化学能—电解
一、电解熔融氯化钠
实验装置:
实验分析
1、熔融氯化钠中存在微粒有: Na+、Cl2、离子运动方向: Na+ 移向铁电 极, Cl- 移向石墨电极 还原反应 3、电极反应:
高中化学——电能转化为化学能——电解
电能转化为化学能——电解课标解读要点网络了解电解池的构成、工作原理及应用,能书写电极反应式和总反应方程式。
电解原理及其规律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。
注意:电解与电离的区别①电解需通电才能进行而电离不需通电就能进行。
②电解是化学变化;而电离是在水中或熔融状态下断键离解为离子,属于物理变化。
2.电解池及其工作原理(1)概念:电解池是将电能转化为化学能的装置。
(2)构成条件①有与外接直流电源相连的两个电极。
②电解质溶液(或熔融电解质)。
③形成闭合回路。
(3)电解池工作原理(以电解CuCl2溶液为例)(4)电解池中电子和离子的移动 ①电子:从电源负极流出后,流向电解池阴极;从电解池的阳极流向电源的正极。
电子不能通过电解质溶液。
②离子:阳离子移向电解池的阴极,阴离子移向电解池的阳极。
③电流:从电源的正极流出,流入阳极,再通过电解质溶液流入阴极,最后流向负极,形成闭合回路。
3.阴阳两极上放电顺序(1)阴极:(与电极材料无关)。
氧化性强的先放电,放电顺序为――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――→K +、Ca 2+、Na +、Mg 2+、Al 3+、Zn 2+、Fe 2+、Sn 2+、Pb 2+、H +、Cu 2+、Fe 3+、Ag +放电由难到易(2)阳极:若是活性电极作阳极,则活性电极首先失电子,生成金属阳离子,发生氧化反应。
若是惰性电极作阳极,放电顺序为――――――――――――――――――――――――――――――――→S 2-、I -、Br -、Cl -、OH -、含氧酸根离子(NO -3、SO 2-4、CO 2-3)、F -放电由易到难注意:①放电指的是电极上的得、失电子。
②活性电极指的是除去Au 、Pt 以外的金属,惰性电极指的是Pt 、Au 、C 电极,不参与电极反应。
③阴极材料若为金属电极,一般是增强导电性但不参与反应。
专题2 电能转化为化学能--电解
专题二电能转化为化学能----电解已知:2mol固体钠与1mol氯气生成2mol固体氯化钠放出822.3kJ的热量,写出该反应的热化学方程式。
若由氯化钠制备金属钠则应从外界获得能量,实际生产中能量又是来自何处?一、电解的原理画出电解熔融氯化钠的电解池装置示意图,指出电极、标出导线中电子的定向移动方向和熔融氯化钠中离子的定向移动方向、写出电极反应式和总反应方程式。
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:将电能转化为化学能的装置。
(1)电解池的构成:直流电源、固体电极材料、电解质溶液或熔融电解质、闭合回路。
(2)电解池电极的确定:阳极:与电源相连,发生反应;阴极:与电源相连,发生反应。
说明:1、惰性电极:用石墨、金、铂等材料做的电极,一般通电条件下不发生反应;2、活性电极:用铁、锌、铜等还原性较强金属做的电极,活性电极作阳极时,优先发生氧化反应。
(3)电极反应和电极反应式:电极反应:在电极上进行的半反应。
可用电极反应式表示电极上物质的变化及电子转移情况。
(4)电解过程中电子及离子的移动方向:二、电解时电极产物的判断1、阳极产物判断:首先看,如果是电极(指金属活动顺序表Ag以前的金属电极),则电极材料失电子,电极被氧化,溶液中的阴离子不能失电子。
如果是电极(Pt、Au、石墨),则要再看溶液中的阴离子的失电子能力,此时根据阴离子放电顺序加以判断。
阳极放电顺序:应是失电子能力强的优先反应,活泼电极>S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根>F-2、阴极产物的判断:直接根据顺序进行判断。
阴极放电顺序:应是得电子能力强的优先反应,Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+3、用惰性电极电解各类电解质溶液(熔融物)归纳见下表:电解液电极反应总反应相当于电解溶液pH 溶液复原NaOH溶液升高H2SO4溶液降低Na2SO4溶液不变CuCl2溶液-----------HCl溶液升高NaCl溶液升高CuSO4溶液降低NaCl(熔融)练习:关于硫酸铜溶液电解的问题①惰性电解电解足量硫酸铜溶液,阴极析出固体6.4 g,溶液如何恢复电解前状态?②惰性电极电解硫酸铜溶液一段时间,加0.1mol氢氧化铜恢复到电解前的状态,则电解转移的电子数是多少?③用石墨电极电解100mL H2SO4与CuSO4的混合液,通电一段时间后,两极均收集到2.24L(标况)气体,则原混合液中Cu2+的物质的量浓度是多少?三、电解原理的应用1、氯碱工业:(1)分别画出实验室和工业电解氯化钠溶液的装置示意图,回忆相关知识点。
电能转化为化学能
电能转化为化学能---电解电解的类型:一、电解水型:电解氢氧化钠溶液:阴极反应式:______________________阳极反应式:______________________总反应式:__________________________电解H2SO4溶液:阴极反应式:______________________阳极反应式:______________________总反应式:__________________________电解Na2SO4溶液:阴极反应式:______________________阳极反应式:______________________总反应式:__________________________二、电解电解质型电解HCl溶液:阴极反应式:______________________阳极反应式:______________________总反应式:__________________________电解CuCl2溶液:阴极反应式:______________________阳极反应式:______________________总反应式:__________________________三、电解放H2生碱型电解NaCl溶液:阴极反应式:______________________阳极反应式:____________________总反应式:__________________________电解CaCl2溶液:阴极反应式:______________________阳极反应式:______________________总反应式:__________________________四、电解放O2生酸型电解CuSO4溶液:阴极反应式:______________________阳极反应式:______________________总反应式:__________________________【提升题】:分析每一种类型PH值如何变化,若讲电解质溶液复原应如何处理。
电能转化为化学能2
、电解的应用
(1)电镀:应用电解原理在某些金属表面镀上一层 其它金属或合金
三、电镀铜
1、定义:利用电解原理在某些金属的表面镀上 一薄层其它金属或是合金的过程。 2、装置 2+
镀 件 阳极: Cu—2e
= Cu
铜
阴极:
Cu2++ 2e- = Cu
硫酸铜溶液 3、电镀材料的选择:阴极——镀件 阳极——镀层金属 电镀液——含有镀层金属离子的溶液
电能转化为化学能——电解
电解池 能量转换
离子的迁移方 向 发生氧化反应 的电极 发生还原反应 的电极 电能转化为化学能 阴离子向阳极迁移 阳离子向阴极迁移 阳极(接电源正极) 阴极(接电源负极)
原电池
化学能转化为电能 阴离子向负极迁移 阳离子向正极迁移 负极 正极
相同点 都是氧化还原反应 (从原理分析)
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而莫艳艳刚好相反,她的瞩目总是吸引着别人不自主地向她靠近,那怕是她还未成年的中学时代! 大学毕业后孤独晓寂并没有打算就此结业学业,因为她要考博,这是她进入那个大学第一天就下定的决心!莫艳艳流浪了很多城市之后,不知 出于何种缘由、最后居然浪迹到孤独晓寂所在的城市! 她俩第一次遇见的时候难得莫艳艳居然第一眼就将她认了出来,莫艳艳笑得不可思议“孤独晓寂,怎么会是你,你怎么在这里,高材生居然都 开始沦落到端盘子了?”莫艳艳说完那样的一句话忽然觉得心中升起了一种莫名的快意,虽然她觉得自己并不在意她的邻居女生的学习成绩比 她好了几倍、几十倍,但是小时候可没少因为这样的一个邻居而被念叨。 孤独晓寂推了下鼻梁上厚重的眼镜,看向了那个艳丽的女子“你是?”她居然不太认识面前这个认识她的美丽女子。 莫艳艳何许人也,何时受过这等不公平的待遇,只有她忘记别人的份,那能被她人忘记呢,她一下子气结“我、莫艳艳!”她终是没能忍住在 那样一处高档餐厅提高嗓门,也似乎忘却了对面正坐了一位看起来既优雅而精致的男士。 孤独晓寂仔细地看向了面前的女子,约莫的辨识起来了一点点,小时候的模样还在,只不过现今越发的妖娆起来。 孤独晓寂若有所思的点了下头“哦,小时候对门的莫艳艳?” 莫艳艳忍不住吐槽“你可真是更年不变的让人欢喜不起来,除了那个莫艳艳能记得你、还有谁?” 孤独晓寂笑得腼腆的回应“啊,真是抱歉,我没有第一时间认出你来!”她的语气温和的让人没有办法继续跟她较真!这不能怪她,她平时放 假在家便几乎不出家门,况且莫艳艳他们家在高中过后便搬离了那个地方,她又向来无暇顾及其他。 莫艳艳又回到一开始的话题“我说、高材生,你怎么都沦落到端盘子的份上了?” 孤独晓寂并不气恼依旧笑的温和,难得遇上一个旧识,她心情居然莫名的变好了起来“我现在在读研,这家酒店要求会说意大利文,时薪也不 错,所以我在这里打零工!” 莫艳艳一下子被掐灭了火焰“哦,我就说呢!”略显心虚的笑了笑,又问道“那你一直在这个地方吗?” 孤独晓寂点点头“嗯”了声。
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探究二、以石墨为电极电解氯化铜溶液
C
C
CuCl2 溶液
讨论 1.CuCl2 在水溶液中的电离与通电电解有何区别?
2.通电前,导线和溶液中存在哪些自由移动的带电粒子?其运动方向如何?
3.通电后,在图中标出带电粒子的运动方向。
4.移动到电极上的粒子有什么变化?尝试写出电极反应式。
5.当一个惰性电极附近有多种离子时,总是只有一种离子放电,例如阴极上的 Fe2+、H+、 Cu2+、Ag+和阳极上的 OH-、Cl-、Br-、I-等,放电能力与什么因素有关?其顺序如何?
四、【拓展延伸】
6.在右图所示装置中,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( ) A.X 是正极,Y 是负极 B.X 是负极,Y 是正极 C.CuSO4 溶液的 PH 值逐渐减小 D.CuSO4 溶液的 PH 值不变
•X Y Pt Cu • a
NaCl 和酚酞 CuSO4 溶液 7.把分别盛有熔融的氯化钾、氯化镁、氯化铝的三个电解槽串联,在一定条件下通电一段时间
3
4.右图是电解 CuCl2 溶液的装置,其中 c、d 为石 墨电极,则下列有关判断正确的是( ) 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,氯离子浓度不变 5.用惰性电极电解下列溶液,电解一段时间后,电解液的 pH 增大了的是( A.NaOH B.H2SO4 C.AgNO3 D.Na2SO4 )
① ③ ② ④
与电源
二、【合作探究】
探究一、用惰性(石墨)和铁电极电解熔融的氯化钠:
石 墨
Fe
熔 融 NaCl 讨论 1.通电前,熔融氯化钠中存在哪些离子?这些离子的运动情况怎样?
2.通电后,外电路上的电流方向怎样?
3.接通电源后,熔融氯化钠中 Na+、Cl-各向那个方向运动?(图中标出)
4.移到两极表面的 Na+、Cl-将发生什么变化?写出电极反应式。
2
【实验】
电镀铜:写出实验现象,分析并写出阴极和阳极的反应式。
【小结】 三、【当堂检测】
1.分析下图,属于电解池的有( )
2.下列说法错误的是( ) A.由电能转化为化学能的装置叫电解池 B.在电解池中跟直流电源的正极相连的电极是电解池的阳极 C.在电解池中通电时,电子从电解池的阴极流出,并沿导线流回电源的负极 D.电解池中阴极发生还原反应,阳极发生氧化反应 3.用惰性电极实现电解,下列说法正确的是( ) A.电解稀硫酸溶液,实质上是电解水,故溶液 pH 不变 B.电解稀氢氧化钠溶液,要消耗 OH-,故溶液 pH 减小 C.电解硫酸钠溶液,在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为 1:2 D.电解氯化铜溶液,在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为 1:1
导学案
学科 化学
本节课题
年级
一年级
主笔人
郝亚姣
审核人
电能转化为化学能---电解
1、掌握电解、电解池的概念,并能够正确地判断阴极和阳极。 2、理解电解的原理,能够分析闭合回路中电子离子的流向。 3、明确阴阳离子的放电顺序,正确书写电极反应式。
学习目标
一、【自学检测】
1、电解、电解池的概念 (1)电解:使电流通过 溶液而在阴、阳两极引起 的过程。 所用电流一般为直流电还是交流电较好? !该过程中 能转化为 能! 这是一个物理过程还是一个化学过程? 过程!显然:电解质溶液的导电过程就 是 的过程。 (2)电解池:将 能转化为 能的装置。 2、怎么判断阴阳极? 阴极:发生 反应的电极 与电源 相连的电极 电子的电极 离子移向的电极 阳极:发生 反应的电极 相连的电极 电子的电极 离子移向的电极 3、电解池的构成条件有哪些?
Байду номын сангаас
后,析出钾、镁、铝的物质的量之比为( A.1︰2︰3 B.3︰2︰1
) C.6︰3︰1
D.6︰3︰2
五、 【课堂小结】 【作业】
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