(推荐)电能转化为化学能—电解

电解：使直流电通过电解质溶液而在阴、阳两极引起
氧化还原反应的过程，叫做电解。
电解池：电能转变为化学能的装置。
是电能转变为化 C
C
构成电解池的条件： 学能的装置！
①直流电源； ②阴、阳电极
与电源负极相连的电极为阴极（还原反应） 与电源正极相连的电极为阳极（氧化反应）
③电解质溶液或熔融电解质；
溶于水或者熔融状态下能导电的化合物
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第2节 电能转化为化学能—电解
第2课时 授课人：刘建玲
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复习回顾
＋
－
ｅ－
失 阳极
电
子
氧
＋
化
反
应
阳离子
阴极 得
电
子
－
还
原
阴离子
反
应
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分析电解反应的一般思路： 导与练P7
确定电极材料及名称
要点突破
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
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试以电解知识分析以 石墨为电极电解熔融 氯化铜
阴极
阳极
C u 2+
Cl-
ClCl- Cl-
C u 2+
Cu2+ C l -
Cl-
Ⅱ通电后
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演示实验：
用石墨做阳极，铁做阴极电解饱和的食盐水
实验现象记录： 1.阴、阳两极电极上均有气泡冒出； 2.阴极溶液变红； 3.阳极产生气体使淀粉碘化钾试纸变蓝色。
思考并分析上述现象产生的原因； 如将阴阳电极的材料互换，产生的现象还一吗？
Cl-向___极阳(与电源____相正极连)移动。 电子从电源负极流向_电__解__池_阴___极,电极反 应为_2_N_a+_+_2_e_- =_2_N_a ,发生__还_原____反应。 电子从电解池阳极流向_电__源__正__极,电极反 应为2_C_l_-－__2_e-_=C__l2↑_ ,发生__氧__化___反应。 总反应为_2_N_a_C_l __通__电 ___2_N_a_+_C_l2_↑_____。
(注：电子只在外电路定向移动，不能从溶液中移动）
4、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。
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电源、电极、电极反应关系
与电源正极相连
阴离子移向 阳离子移向
阳极 阴极
发生氧化反应 发生还原反应
与电源负极相连
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ｅ－
＋
－
ｅ－
失 阳极
电
子
氧
＋
化
反
应
阳离子
阴极 得
电
子
－
还
原
阴离子
反
应 9
实 质 是
：
②NaOH溶液（H+、Na+、OH-）
电
阴极：4H+ + 4e- = 2H2↑
解
阳极：4OH-- 4e- = O2↑+2H2O
水
③Na2SO4溶液（H+、Na+、OH-、SO42-） 阴极：4H+ + 4e- = 2H2↑ 阳极：4OH-- 4e- = O2↑+2H2O
实验现象：
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)
阳极
氯 气
阴极
钠
熔融NaCl
阴极：有金属钠析出
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电解熔融氯化钠(见课本P11原理图)
通电前, Na+ 、 Cl- 在 _无__规__则_自__由__运动。 通电后, Na+向_阴_ 极(与电源_负__极_相连)移动，
第2节 电能转化为化学能—电解
第1课时 授课人：刘建玲
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钠与氯气在常温下就可以发生氧 化还原反应生成氯化钠，并大量 放热。
2Na(s)+Cl2(g)=2NaCl(s) △H= -822.3KJ·mol-1
若以氯化钠为原料制备金属钠，则需要从外界吸收 能量（如电能），到底工业生产中如何实现呢？
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电解法
＋
C
阳极
－
C
阴极
Cl2
Cu
实源自文库现象及结论：
熔融CuCl2
与电源负极相连的碳棒有一层红色的铜生成。
发生还原反应 ——阴极。
与电源正极相连的碳棒上有气泡产生，经检验，是氯气。
发生氧化反应 —— 阳极。 反应式：CuCl2 通 电 Cu + Cl2↑
整个装置就是电解池。
①通电前：CuCl2 = Cu2+ + 2Cl－， Cu2+、Cl－为自由移动的离子；
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－e- ＋
－
Fe电极 阴极
＋
阳极 石墨电极
H2 2H+ + 2e- = H2↑
e-
oooooooooooo ooooooooooo
oooo
oooo oooo oooo
Cl2
oooo
2Cl -－2e- = Cl2↑
H+
Cl
Na+ OH-
单击电子流动
电解饱和食盐水实验装置
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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。
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注意：电解与电离的区别
电离
电解
条件
受热或极性分子的作用
直流电的作用
阴阳离子无规则地自由 阴阳离子作定向运动，
特征 运动，无明显的化学变 在两极发生氧化还原
化
反应
2NaCl= 2Na+ + 2Cl—
2NaCl=电=解2Na+ Cl2↑
关系
先电离后电解
电解池中，电解质溶液的导电过程就是电解过程
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一、电解原理：
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阳极：与电源正极相连，阴离子移向此极，
失去电子，发生氧化反应
阴极：与电源负极相连，阳离子移向此极，
得到电子，发生还原反应
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。
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3、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，从阳极流回电源正极。
阳极：
①活性材料作电极时：阳极金属材料优先失电子被氧化。
②用惰性电极(Pt、Au、石墨、钛等)时：溶液中阴离子
的放电顺序（由易到难）是：
S2-> SO32-> I-> Br-> Cl-> OH-> SO42- > NO3- (等含氧酸根离子）>F-
阴极：（电极材料不反应）阴离子放电顺序为：
Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>(H+)>
②通电后：Cu2+移向阴极得到电子， Cl－移向阳极失去电子；
③电极反应：
阳极：2Cl－ － 2e－ = Cl2↑（氧化反应） 阴极：Cu2+ ＋ 2e－ = Cu（还原反应）
总反应式：CuCl2 电解 Cu + Cl2↑
Cl- Cl- Cl-
C u 2+
Cl-
C u 2+
ClC u 2+ Cl-
Ⅰ通电前 －＋
Al3+>Mg2+>Na+>Ca+>K+
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练习：以石墨为电极电解下列溶液，写出相 应的电极反应和总反应。
①H2SO4溶液： ②NaOH溶液: ③Na2SO4溶液： ④盐酸： ⑤CuCl2溶液： ⑥KCl溶液： ⑦饱和食盐水： ⑧CuSO4溶液： 注： KCl溶液与NaCl溶液本质是相同的
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①H2SO4溶液（H+、OH-、SO42- ） 阴极：4H+ + 4e- = 2H2↑ 阳极：4OH-- 4e- = O2↑+2H2O