人教版高中化学电解电能转化为化学能鲁科选修4.ppt

物以稀为贵，在100多年前，铝曾是一种稀有的金属，被称为“银色的金子”。法国皇帝拿破仑三世为了显示自己的富有和尊贵，制造了一顶名贵的皇冠铝皇冠。在举行盛大宴会时，只有他使用一套铝餐具。2021/8/9 星期一1 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？想一想：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2021/8/9 星期一2第第2 2节节 电能转化为化学能电能转化为化学能 电解电解（一）（一）电解原理电解原理 2021/8/9 星期一3质疑：质疑：在生产实践中，人们是如何通过提供电能使氯在生产实践中，人们是如何通过提供电能使氯化钠分解而制得金属钠的？化钠分解而制得金属钠的？联想：联想：金属钠与氯气的反应。金属钠与氯气的反应。以电解熔融氯化钠为例2021/8/9 星期一4交流交流 研讨研讨 1.通电前，熔融氯化钠中有哪些离通电前，熔融氯化钠中有哪些离子？这些离子的运动情况怎样？子？这些离子的运动情况怎样？2.电解时，外电路上的电流方向怎电解时，外电路上的电流方向怎样？样？3.接通电源后，熔融氯化钠中接通电源后，熔融氯化钠中Na+和和Cl-各向哪个方向移动？各向哪个方向移动？4.移动到两极表面的移动到两极表面的Na+和和Cl-将发将发生什么变化？生什么变化？熔融熔融NaCl 石石墨墨电电极极铁铁电电极极2021/8/9 星期一5交流研讨1.通电前，熔融通电前，熔融NaCl里有哪些离里有哪些离子？它们的运动情况如何？子？它们的运动情况如何？熔融熔融NaCl 无规则运动2021/8/9 星期一62.通电时，外电路的电流方向通电时，外电路的电流方向如何？如何？+e阴极阴极阳阳极极2021/8/9 星期一73.接通电源后，和 往哪个方向移动？+-e-2Na+2e-2Na还原反应还原反应2Cl2e-Cl2氧化反应氧化反应2021/8/9 星期一8实验现象：实验现象：石墨片上有石墨片上有产生，并可闻到产生，并可闻到气味；气味；铁片上逐渐覆盖一层铁片上逐渐覆盖一层物质。物质。实验结论：实验结论：在通直流电条件下，熔融氯化钠发生了化学变在通直流电条件下，熔融氯化钠发生了化学变化，其化学方程式为化，其化学方程式为 钠生成于与电源钠生成于与电源极相连的铁片上，氯气生极相连的铁片上，氯气生成于与电源成于与电源极相连的石墨片上极相连的石墨片上气体气体刺激性刺激性银白色银白色NaCl=Na+Cl2通电通电负负正正2021/8/9 星期一9原理分析：原理分析：通电前通电前，熔融氯化钠完全电离为，熔融氯化钠完全电离为和和，离子作离子作运动运动。通电后通电后，自由移动的离子改做定向移动，在电场作用，自由移动的离子改做定向移动，在电场作用下，下，Na+移向与电源的移向与电源的极相连的电极，极相连的电极，Cl-移向与移向与电源的电源的极相连的电极。与电源负极相连的电极带极相连的电极。与电源负极相连的电极带有有，在这个电极上在这个电极上电子，电子，被还被还原为原为，可用式子表示为可用式子表示为；与电与电源源极相连的电极带有极相连的电极带有电荷，电荷，将电子转将电子转移给这个电极，自身被氧化为移给这个电极，自身被氧化为，最终生成最终生成_，可用式子表示为，可用式子表示为,将两个电极上所发将两个电极上所发生的反应组合起来，就是电解生的反应组合起来，就是电解NaClNaCl制备金属制备金属NaNa的化学的化学反应，化学方程式为反应，化学方程式为Na+Cl-无规则自由运动无规则自由运动负负正正电子电子Na+得得NaNa+e-Na正正正电荷正电荷Cl-ClCl22Cl-Cl2+2e-2NaCl=2Na+Cl2通电通电2021/8/9 星期一10一一.电解的概念：电解的概念：在在作用下，电解质在作用下，电解质在两个电极上分别发生两个电极上分别发生 和和的过程的过程注意：注意：电解时所用电流必须是电解时所用电流必须是电，电，而不是而不是电。电。熔融态电解质可以被电解，熔融态电解质可以被电解，溶液也可溶液也可 被电解。被电解。电解过程中，电能转化为电解过程中，电能转化为能而能而“储存储存”在反应产物中。在反应产物中。直流电直流电 氧化反应氧化反应还原反应还原反应直流直流交流交流电解质电解质化学能化学能氧氧化化反反应应还还原原反反应应2021/8/9 星期一11交流*研讨电解池的形成条件有哪些？电解池的形成条件有哪些？2021/8/9 星期一12电解池的构成条件：电解池的构成条件：（1）直流直流电源。电源。（2）两个固体电极，与电源正极相连的叫两个固体电极，与电源正极相连的叫，与电源负极相连的叫与电源负极相连的叫。（3）熔融态电解质或电解质溶液。熔融态电解质或电解质溶液。（4）构成闭合回路。构成闭合回路。阳极阳极阴极阴极交流*研讨2021/8/9 星期一13三三.电极反应：电极反应：（1 1）电极上进行的）电极上进行的叫电极反应。叫电极反应。（2 2）阳极）阳极(+)(+)发生发生反应，阴极反应，阴极(-)(-)发生发生反应。反应。（3 3）电解熔融氯化钠时的电极反应式为）电解熔融氯化钠时的电极反应式为阳极：阳极：（氧化反应）（氧化反应）阴极阴极：（还原反应）（还原反应）半反应半反应氧化氧化还原还原2Cl-Cl2+2e-2Na+2e-2Na2021/8/9 星期一14电离电离电解电解条件条件 电解质或的状态下。电解质电离后受的作用。过程过程电解质离解成。阴阳离子的，在两 极上举例举例 NaCl=_ 2NaCl=_特点特点只产生发生生成新物质，能转化为能。联系联系 电解必须建立在电离的基础上思考：思考：电解和电离的区别和联系电解和电离的区别和联系溶于水溶于水熔融熔融电场电场自由移动离子自由移动离子定向移动定向移动得失电子得失电子NaNa+Cl+Cl-2Na+Cl2通电通电自由移动离子自由移动离子氧化还原反应氧化还原反应电电化学化学2021/8/9 星期一15巩固提高：巩固提高：1 1、判断、判断（1 1）电解、电离均需要通电才能实现（）电解、电离均需要通电才能实现（）（2 2）电解质溶液导电过程就是电解过程）电解质溶液导电过程就是电解过程(）2021/8/9 星期一162.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 与直流电流正极相连的是阴极 C 与直流电源负极相连的电极上发生还原反应 D 阳极上发生还原反应AC2021/8/9 星期一17谢谢指指导！迁移*应用 工业制镁是采用电解熔融氯化镁的方法。试分析电解熔融的MgCl2的原理，写出有关的电极反应是和总反应式。2021/8/9 星期一18小结小结4.正极正极-阳极阳极-氧化反应氧化反应负极负极-阴极阴极-还原反应还原反应1.电解电解-在直流电的作用下在直流电的作用下,电解质在两个电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极上分别发生氧化反应和还原反应的过程2.电解池电解池-将电能转化为化学能的装置将电能转化为化学能的装置3.电极反应电极反应-半反应半反应阴离子阴离子阳离子阳离子2021/8/9 星期一19e阴极阳极阳离子得电子发生还原反应电极材料或阴离子失电子发生氧化反应电解质溶液电解原理工作示意图2021/8/9 星期一20谢谢指导！2021/8/9 星期一21