第2节 电能转化为化学能电解精选文档.ppt

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1、第2节 电能转化为化学能电解本讲稿第一页，共三十二页Na(s)+Cl2(g)=NaCl(s)H(298K)=-411.15KJmoL-1在在298K下下,23g金属钠在足量氯气中燃烧金属钠在足量氯气中燃烧,放热放热411.15KJ写出该反应的热化学学方程式写出该反应的热化学学方程式本讲稿第二页，共三十二页【疑【疑【疑【疑1 1 1 1】通电前熔融通电前熔融NaClNaCl中存在哪些离子？这些离子中存在哪些离子？这些离子 是如何运动的？是如何运动的？【疑【疑【疑【疑2 2 2 2】接通直流电后，原来的离子运动发生了接通直流电后，原来的离子运动发生了 怎样的改变？怎样的改变？【疑【疑【疑【疑3 3

2、 3 3】外】外】外】外电路中电子的流动方向如何电路中电子的流动方向如何？【疑【疑【疑【疑4 4 4 4】有关离子在两极发生了什么变化有关离子在两极发生了什么变化(试用语试用语 言叙述和化学用语表达言叙述和化学用语表达)？【疑【疑【疑【疑5 5 5 5】根据两极上的反应，总的反应方程式是怎样根据两极上的反应，总的反应方程式是怎样 的？的？本讲稿第三页，共三十二页【疑【疑【疑【疑1 1 1 1】通电前熔融通电前熔融NaClNaCl中存在哪些离子？这些离子中存在哪些离子？这些离子 是如何运动的？是如何运动的？【疑【疑【疑【疑2 2 2 2】接通直流电后，原来的离子运动发生了接通直流电后，原来的离子

3、运动发生了 怎样的改变？怎样的改变？【疑【疑3 3】外】外电路中电子的流动方向如何电路中电子的流动方向如何？【疑【疑【疑【疑4 4 4 4】有关离子在两极发生了什么变化有关离子在两极发生了什么变化(试用语试用语 言叙述和化学用语表达言叙述和化学用语表达)？【疑【疑【疑【疑5 5 5 5】根据两极上的反应，总的反应方程式是怎样根据两极上的反应，总的反应方程式是怎样 的？的？本讲稿第四页，共三十二页【疑【疑【疑【疑1 1 1 1】通电前熔融通电前熔融NaClNaCl中存在哪些离子？这些离子中存在哪些离子？这些离子 是如何运动的？是如何运动的？【疑【疑【疑【疑2 2 2 2】接通直流电后，原来的离子

4、运动发生了接通直流电后，原来的离子运动发生了 怎样的改变？怎样的改变？【疑【疑【疑【疑3 3 3 3】外】外】外】外电路中电子的流动方向如何电路中电子的流动方向如何？【疑【疑4 4】有关离子在两极发生了什么变化有关离子在两极发生了什么变化(试用语试用语 言叙述和化学用语表达言叙述和化学用语表达)？【疑【疑【疑【疑5 5 5 5】根据两极上的反应，总的反应方程式是怎样根据两极上的反应，总的反应方程式是怎样 的？的？本讲稿第五页，共三十二页【疑【疑【疑【疑1 1 1 1】通电前熔融通电前熔融NaClNaCl中存在哪些离子？这些离子中存在哪些离子？这些离子 是如何运动的？是如何运动的？【疑【疑2 2

5、】接通直流电后，原来的离子运动发生了接通直流电后，原来的离子运动发生了 怎样的改变？怎样的改变？【疑【疑【疑【疑3 3 3 3】外】外】外】外电路中电子的流动方向如何电路中电子的流动方向如何？【疑【疑【疑【疑4 4 4 4】有关离子在两极发生了什么变化有关离子在两极发生了什么变化(试用语试用语 言叙述和化学用语表达言叙述和化学用语表达)？【疑【疑5 5】根据两极上的反应，总的反应方程式是怎样根据两极上的反应，总的反应方程式是怎样 的？的？本讲稿第六页，共三十二页电解池中自由离子的移动方向电解池中自由离子的移动方向 Cl-Cl-Cl-Cl-Na+Na+Na+Na+本讲稿第七页，共三十二页e-e-

6、e-e-电解池中电子的移动方向电解池中电子的移动方向 本讲稿第八页，共三十二页本讲稿第九页，共三十二页铁电极上的反应为铁电极上的反应为:Na+e-Na石墨电极上的反应为石墨电极上的反应为:2Cl-Cl2+2e-实验现象实验现象:石墨上有气体产生石墨上有气体产生,并可闻到刺激性气味并可闻到刺激性气味电解过程电解过程试描述电解熔融氯化钠的实验现象试描述电解熔融氯化钠的实验现象本讲稿第十页，共三十二页1.在直流电的作用下在直流电的作用下,电解质在两个电极上分别发生氧化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。反应和还原反应的过程叫做电解。注意几点：注意几点：（1）电源是直流电源）电

7、源是直流电源,而不是交流电而不是交流电.（2）非电解质不能导电，通电时不能发生电解，必）非电解质不能导电，通电时不能发生电解，必须是电解质溶液或熔融电解质。须是电解质溶液或熔融电解质。(3)电解过程中电解过程中,电源向反应体系提供电能电源向反应体系提供电能,电能转化为化学电能转化为化学能而储存在反应物中能而储存在反应物中基本概念基本概念本讲稿第十一页，共三十二页2.把电能转变为化学能的装置叫做电解池把电能转变为化学能的装置叫做电解池,也可叫电解也可叫电解槽。槽。(1).直流电源直流电源思考思考:怎样才能构成电解池怎样才能构成电解池?基本概念基本概念(2).两个固定两个固定电极材料极材料(3).

8、熔融熔融电解解质或或电解解质溶液溶液(4).闭合回路合回路本讲稿第十二页，共三十二页本讲稿第十三页，共三十二页电解池的电极的确定电解池的电极的确定（1）电化学规定）电化学规定,发生氧化反应的电极为发生氧化反应的电极为阳极，发生还原反应的电极为阴极。阳极，发生还原反应的电极为阴极。（2）与电源的正极（）相连的电极为阳）与电源的正极（）相连的电极为阳极、与电源负极（）相连的电极为极、与电源负极（）相连的电极为阴极。阴极。本讲稿第十四页，共三十二页阳极阳极2Cl-Cl2+2e-(氧化反应氧化反应)阴极阴极Na+e-Na(还原反应还原反应)电极总反应电极总反应:2NaCl 2Na+Cl2 通电通电电极

9、反应的书写电极反应的书写本讲稿第十五页，共三十二页1.电解熔融的氧化解熔融的氧化铝可制得金属可制得金属铝.试写出写出电极反极反应和和总的反的反应方程式方程式阳极阳极2O2-O2+4e-阴极阴极Al3+3e-Al电极极总反反应2Al2O34Al+3O2通电通电练习练习本讲稿第十六页，共三十二页下列说法正确的是下列说法正确的是()电解是把电能转变成化学能；电解是把电能转变成化学能；电解是化学能转变成电能；电解是化学能转变成电能；电解质溶液导电是化学变化；电解质溶液导电是化学变化；任何电解过程，必将导致氧化还原反应的发生任何电解过程，必将导致氧化还原反应的发生 本讲稿第十七页，共三十二页2分析下图，

10、属于电解池的有分析下图，属于电解池的有练习练习本讲稿第十八页，共三十二页作业：作业：中学第二教材P8-P9本讲稿第十九页，共三十二页离子的放电顺序：离子的放电顺序：（1 1）在惰性电极的阴极上，阳离子放电顺序：）在惰性电极的阴极上，阳离子放电顺序：Au3+、Ag+、Hg2+、Cu2+、H+、Fe2+、Zn2+、Al3+、Mg2+放电由易到难放电由易到难（2 2）在惰性电极的阳极上，阴离子放电顺序：）在惰性电极的阳极上，阴离子放电顺序：S2、I、Br、Cl、OH、NO3、SO42、F放电由易到难放电由易到难本讲稿第二十页，共三十二页X、Y、Z、M四种金属，已知四种金属，已知X可以从可以从Y的盐溶

11、液的盐溶液中置换出中置换出Y。X和和Z组成原电池时，组成原电池时，Z为正极。为正极。Y和和Z两种离子在同一溶液中被电解时，阴极只能得到两种离子在同一溶液中被电解时，阴极只能得到Y单质，单质，M离子的氧化性强于离子的氧化性强于Y离子，则这四种金离子，则这四种金属的活动性由强到弱的顺序是（属的活动性由强到弱的顺序是（）A、XYZM B、XZMY C、MZXY D、XZYM本讲稿第二十一页，共三十二页在水中加入等物质的量的在水中加入等物质的量的Ag+、Pb2+、Na+、SO42-、NO3-、Cl-，该溶液放在用惰性材料，该溶液放在用惰性材料做电极的电解槽中，通电片刻，则氧化产物做电极的电解槽中，通电

12、片刻，则氧化产物与还原产物的与还原产物的质量比质量比为为CA35.5:108 B16:207 C8:1 D108:35.5本讲稿第二十二页，共三十二页【问【问1 1】电解池的两极是怎样确定的？】电解池的两极是怎样确定的？【问【问2 2】在电解过程中，电子是如何形成闭合回路的？】在电解过程中，电子是如何形成闭合回路的？【问【问7 7】电解池与原电池有哪些异同呢？】电解池与原电池有哪些异同呢？【问【问4 4】电解氯化铜溶液时，溶液中】电解氯化铜溶液时，溶液中CuCu2 2和和ClCl放放电基本完毕后同，电解过程是否也就停止了呢？电基本完毕后同，电解过程是否也就停止了呢？【问【问5 5】在电解氯化铜

13、溶液的装置中，若把电解质换】在电解氯化铜溶液的装置中，若把电解质换成氯化钠，其结果又如何呢？写出电极反应。成氯化钠，其结果又如何呢？写出电极反应。二、实验分析二、实验分析【问【问3 3】写出两极发生的反应方程式和总方程式？为什么】写出两极发生的反应方程式和总方程式？为什么CuCu2+2+、ClCl-放电，而不是放电，而不是H H+和和OHOH-？【问【问6 6】电解与电离有哪些异同呢？】电解与电离有哪些异同呢？本讲稿第二十三页，共三十二页（1）溶液中所含阳离子：）溶液中所含阳离子：H+、Na+，放电顺序：放电顺序：H+Na+阴阴 极：极：2H+2e=H2（2）溶液中所含阴离子：）溶液中所含阴离

14、子：OH、Cl，放电顺序：放电顺序：Cl OH 阳阳 极：极：2Cl-2e=Cl2总反应：总反应：2NaCl+2H2O=2NaOH+H2+Cl2本讲稿第二十四页，共三十二页练习：练习：分析电解分析电解Na2SO4 溶液的本质，书写电解反应方程式，溶液的本质，书写电解反应方程式，阳极区和阴极区的阳极区和阴极区的PH是如何变化？是如何变化？怎个溶液的怎个溶液的PH如何变化？如何复原？如何变化？如何复原？阳极：阳极：4OH-4e=2H2O+O2阴极：阴极：4H+4e=2H2总反应：总反应：2H2O =2H2+O2(4H2O+4e-=2H2+4OH-)(4H2O-4e-=O2+4H+2H2O)PHPH

15、加水可复原加水可复原本讲稿第二十五页，共三十二页本讲稿第二十六页，共三十二页 判断判断 下列物质中哪些物质的电解，下列物质中哪些物质的电解，实质是电解水？实质是电解水？NaCl HCl H2SO4 CuSO4 KOH NaNO3总结：总结：活泼的金属含氧酸盐活泼的金属含氧酸盐、含氧酸、含氧酸、强碱溶液的电解实质强碱溶液的电解实质是电解水。是电解水。本讲稿第二十七页，共三十二页NaNO3_ HCl_ Cu(NO3)2_ NaCl_练一练练一练H2O HCl CuO HCl 本讲稿第二十八页，共三十二页3、原电池电极的判断、原电池电极的判断 较活泼金属，电子流出，发生氧化反应较活泼金属，电子流出，

16、发生氧化反应正极：正极：较不活泼金属或非金属，电子流入，发较不活泼金属或非金属，电子流入，发生还原反应生还原反应负极：负极：本讲稿第二十九页，共三十二页电解的原理：电解的原理：电解质在溶于水或熔融状态下电离出能电解质在溶于水或熔融状态下电离出能自由移动的离子通电时，自由移动的离自由移动的离子通电时，自由移动的离子作定向移动阳离子移向阴极，在阴极子作定向移动阳离子移向阴极，在阴极上得到电子而发生还原反应；阴离子移向上得到电子而发生还原反应；阴离子移向阳极，在阳极上失去电子而发生氧化反应。阳极，在阳极上失去电子而发生氧化反应。小结：小结：本讲稿第三十页，共三十二页以碳棒作两极材料，画出电解硫酸铜水

17、溶液的以碳棒作两极材料，画出电解硫酸铜水溶液的装置图。并注明阳极、阴极，写出两极电极反装置图。并注明阳极、阴极，写出两极电极反应式及总的电解化学方程式应式及总的电解化学方程式 练习练习阳极：阳极：4OH4e2H2O+O2阴极：阴极：Cu2+2eCu总反应式：总反应式：2CuSO4+2H2O2Cu+O2+2H2SO4电解电解本讲稿第三十一页，共三十二页总结总结1.分分电极：与极：与电源正极相源正极相连的的为阳极，与阳极，与电源源负极相极相连的的为阴极。阴极。2.析溶液：分析析溶液：分析电解解质溶液中所含离子有哪些。溶液中所含离子有哪些。3.判流向：判断判流向：判断电子流子流动方向，离子移方向，离子移动方向。方向。4.断微粒：确定在两极上反断微粒：确定在两极上反应的各是什么微粒。的各是什么微粒。5.书极式：极式：书写写电极反极反应式，注意得失式，注意得失电子守恒。子守恒。6.写方程：写方程：书写写电解解质电解的化学方程式或离子解的化学方程式或离子方程式。方程式。7.找关系：抓住找关系：抓住转移移电子守恒，列出关系式，代子守恒，列出关系式，代入已知量，求未知量，同入已知量，求未知量，同时注意与物注意与物理上有关知理上有关知识（Q=It等）的等）的联系。系。本讲稿第三十二页，共三十二页