化學(xué)反應(yīng)原理電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能電解時(shí)

第一章

第二節(jié)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能—電解第二節(jié)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能—電解第1課時(shí)電解原理[交流·研討]工業(yè)上電解熔融氯化鈉生產(chǎn)金屬鈉的裝置示意圖。容器中盛有熔融的氯化鈉，兩側(cè)分別插入石墨片和鐵片作為電極材料，兩個(gè)電極分別與電源的正極和負(fù)極相連。[現(xiàn)象]石墨電極：(陽(yáng)極、和電源正極相連)：有氣泡，黃綠色、刺激性氣味，并能使?jié)駶?rùn)的KI-淀粉試紙變藍(lán)(Cl2)。鐵電極(陰極、和電源負(fù)極相連)：有金屬鈉析出實(shí)驗(yàn)1：電解熔融的氯化鈉1、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？2、通電后，外電路上的電流方向怎樣？3、接通電源后，熔融氯化鈉中Na+、Cl-各向那個(gè)方向運(yùn)動(dòng)？4、移到兩極表面的Na+、Cl-發(fā)生什么變化？通電前：分析熔融電解質(zhì)中的離子情況通電后：（必須通直流電）Na+移向與電源負(fù)極相連的電極(Fe),得到電子變成Na,發(fā)生還原反應(yīng)。Na++e-＝Na

Cl-移向與電源正極相連的電極(C),失去電子變成Cl,結(jié)合生成Cl2,發(fā)生氧化反應(yīng)。2Cl--2e-＝Cl2↑【實(shí)驗(yàn)分析】做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)

陽(yáng)離子：Na+

陰離子：Cl-

2NaCl2Na+Cl2↑通電

總反應(yīng)式：一、電解原理1、電解

使電流通過(guò)熔融的電解質(zhì)或電解質(zhì)溶液而在陰陽(yáng)兩極引起氧化還原反應(yīng)的過(guò)程。2、電解池利用氧化還原反應(yīng)，把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置.3、電解池構(gòu)成條件(1)外加直流電源(2)與電源相連的兩個(gè)電極(3)電解質(zhì)溶液或熔化的電解質(zhì)(4)用導(dǎo)線連接形成閉合回路4．電解池的工作原理接通外界電源后，電子從電源的負(fù)極沿導(dǎo)線流入電解池的陰極，經(jīng)過(guò)陰、陽(yáng)離子的定向運(yùn)動(dòng)形成內(nèi)電路，再?gòu)碾娊獬氐年?yáng)極流出，并沿導(dǎo)線流回電源的正極，如圖所示。5、電解池的兩極⑴根據(jù)連接方式和電極反應(yīng)性質(zhì)陽(yáng)極：與電源正極相連，發(fā)生氧化反應(yīng)陰極：與電源負(fù)極相連，發(fā)生還原反應(yīng)⑵根據(jù)電極的活潑性惰性電極：一般不參與電極反應(yīng)（石墨、金、鉑）活性電極：除金、鉑以外的金屬作陽(yáng)極時(shí)，發(fā)生氧化反應(yīng)。

6、電極產(chǎn)物的判斷，電極反應(yīng)的書(shū)寫(xiě)電極反應(yīng)：電極上進(jìn)行的半反應(yīng)。陽(yáng)極：還原劑-ne-＝

氧化產(chǎn)物

氧化反應(yīng)陰極：氧化劑+ne-＝還原產(chǎn)物

還原反應(yīng)陽(yáng)極：2Cl--2e-＝Cl2↑

氧化反應(yīng)陰極：2Na++2e-＝2Na

還原反應(yīng)

2NaCl2Na+Cl2↑通電

總反應(yīng)式：注意：書(shū)寫(xiě)電極反應(yīng)式一定要遵守電子守恒示例：電解熔融的氯化鈉的電極反應(yīng)和總反應(yīng)實(shí)驗(yàn)2：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】通電前：分析氯化銅溶液中的離子情況

通電后：（必須通直流電）分析：Cu2+

、H+移向陰極，在陰極上

Cu2+得到電子變成Cu，發(fā)生還原反應(yīng)。Cl-

、OH-移向陽(yáng)極，在陽(yáng)極上Cl-失去電子變成Cl，Cl結(jié)合成Cl2，發(fā)生氧化反應(yīng)。｝做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)

陽(yáng)離子：Cu2+

、H+

陰離子：Cl-

、OH-現(xiàn)象：右側(cè)石墨電極（陰極）上有紅色物質(zhì)生成，左側(cè)石墨電極（陽(yáng)極）上有黃綠色氣體刺激性氣味的生成，能使?jié)駶?rùn)的KI-淀粉試紙變藍(lán)(Cl2)。電解的電極反應(yīng)式：陽(yáng)極：2Cl--2e-＝Cl2↑

氧化反應(yīng)陰極：Cu2++2e-＝Cu

還原反應(yīng)

CuCl2Cu+Cl2↑通電電解的總反應(yīng)式：1、如何才能正確判斷出陰陽(yáng)兩極的電極產(chǎn)物？2、陰、陽(yáng)離子得、失電子能力的相對(duì)強(qiáng)弱順序？思考：7、離子的放電順序陽(yáng)離子得電子順序，與金屬活動(dòng)順序相反。即

Ag＋>Hg2＋>Fe3＋>Cu2＋>H＋>Pb2＋>Sn2＋>Fe2＋>Zn2＋>(H＋)>Al3＋>Mg2＋>Na＋>Ca2＋>K＋。陰離子失電子順序：活性電極﹥陰離子。即：Cu>

Hg>

Ag金屬陽(yáng)極>S2－>I－>Br－>Cl－>OH－>

NO3

－>SO4

2－含氧酸根離子。H2OH2O1、分析下圖，屬于電解池的有練習(xí)√√××××××2.下列說(shuō)法正確的是()①電解是把電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能；

②電解是化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能；③電解質(zhì)溶液導(dǎo)電是化學(xué)變化；④任何電解過(guò)程，必將導(dǎo)致氧化還原反應(yīng)的發(fā)生.①③④練習(xí)3.下圖所示是電解CuCl2溶液的裝置，其中c、d為石墨電極。則下列判斷正確的是（）A.a為負(fù)極、b為正極B.a為陽(yáng)極、b為陰極C.電解過(guò)程中，d電極質(zhì)量增加D.電解過(guò)程中，氯離子濃度不變C練習(xí)4.用石墨棒做陽(yáng)極、鐵棒做陰極電解熔融的氯化鈉，下列說(shuō)法中正確的是（）A.石墨周?chē)写罅康腘a＋B.鐵棒質(zhì)量增加C.電子通過(guò)電解質(zhì)溶液由石墨棒流向鐵棒D.鐵棒電極發(fā)生氧化反應(yīng)B練習(xí)5.電解熔融的氧化鋁可制得金屬鋁.試寫(xiě)出電極反應(yīng)和總的反應(yīng)方程式。（提示：氧化鋁在熔融狀態(tài)下以O(shè)2-和Al3+的形式存在）陽(yáng)極6O2--12e-＝3O2↑陰極4Al3++12e-＝4Al電極總反應(yīng)2Al2O34Al+3O2↑＝通電練習(xí)練習(xí)7.下列各組中，每種電解質(zhì)溶液電解時(shí)只生成氫氣和氧氣的是（）A.HCl、CuCl2、Ba(OH)2B.NaOH、CuSO4、H2SO4C.NaOH、H2SO4、Ba(OH)2D.NaBr、H2SO4、Ba(OH)2C6.以石墨作電極分別電解下列溶液，在陰極不能得到氫氣的是（）A.Na2SO4B.AgNO3

C.NaClD.NaOHB8.右圖所示為直流電源電解稀Na2SO4水溶液的裝置。通電后在石墨電極a和b附近分別滴加一滴石蕊溶液。下列實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中正確的是（）A.逸出氣體的體積，a電極小于b電極B.一