2018年高中化學 第1章 化學反應與能量轉化 1.2 電能轉化為化學能——電解 第1課時課件1 魯科版選修4.ppt

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1、第2節(jié) 電能轉化為化學能——電解 (第一課時）,第1章 化學反應與能量轉化,氧化還原反應：在反應過程中有元素化合價變化的化 學反應。 實質：電子轉移,還原反應：元素化合價 的反應，即 電子的反應 。 氧化反應：元素化合價 的反應，即 電子的反應 。,電解質：在水溶液里或熔融狀態(tài)下能導電的化合物。 從概念看，電解質導電的前提條件是 ： 。 即存在 的離子 。,升高,失去,降低,得到,溶于水或受熱融化,自由移動,電解質溶液或熔融電解質導電的原因：離子的 。,定向移動,氯化鈉中存在 鍵。氯化鈉受熱熔化時該化學鍵 （是、否）被

2、破壞。,離子,√,知識準備,鈉和氯氣的反應,2Na(s)+Cl2(g)=2NaCl(s),△H(298K)=-822.3KJ.mol-1,NaCl → Na+Cl2↑,想一想,熱化學方程式:,↑,能量?,聯想質疑,一、電解原理,[交流研討],1、熔融氯化鈉中存在哪些離子？ 通電前，這些離子是如何運動的？ 2、通電后，這些離子又是如何運動的？ 3、為什么會發(fā)生這樣的運動？ 4、這些離子運動之后的結果又會發(fā)生怎樣 的變化？,Na+ 和 Cl-,無規(guī)則的自由移動,發(fā)生定向移動,實驗1：用惰性（石墨）電極電解熔融的氯化鈉,現象： 陽極：有氣泡，有刺激性氣味，并能使 濕潤的KI-淀 粉試紙變藍（C

3、l2),陰極：有金屬鈉析出,,,,,,,,,,,,,,,,陰極,陽極,氯 氣,鈉,熔融NaCl,,熔融氯化鈉的微觀反應過程,Na+、Cl— 無規(guī)則運動,Na+、Cl— 定向運動,Na+、Cl— 發(fā)生電子得失,陰陽兩極上 生成Na、Cl2,【實驗分析】,通電前：分析熔融電解質中的離子情況,通電后：（必須直流電）,Na+移向與電源負極相連的電極，得到電子變成Na，發(fā)生還原反應。 Cl-移向與電源正極相連的電極，失去電子變成Cl，發(fā)生氧化反應。,,1.電解的定義: 使電流通過電解質溶液而在陰陽兩極引起氧化還原反應的過程。,,2.電解池的概念: 借助氧化還原反應，把電能轉化為化學能的裝置.,3.構成條

4、件,(1)外加直流電源,(2)與電源相連的兩個電極,(3)電解質溶液或熔化的電解質,（4）用導線連接形成閉合回路,分析下圖，屬于電解池的有,,③⑥,【鞏固練習】,陽極：,陰極：,說明：1、惰性電極：用石墨、金、鉑等材料 做的電極，一般通電條件下不發(fā)生反應； 2、活性電極：用鐵、鋅、銅等還原性 較強金屬做的電極，活性電極作陽極時， 優(yōu)先發(fā)生氧化反應。,與電源正極相連，陰離子移向此極，失去電子，發(fā)生氧化反應,與電源負極相連，陽離子移向此極，得到電子，發(fā)生還原反應,4.電極名稱及電極反應式,＋,－,,陰極,陽極,ｅ－,陽離子,陰離子,,,得電子還原反應,失電子氧化反應,5.電極產物的判斷，電極

5、反應的書寫,陽極：2Cl- →Cl2↑ + 2e- 氧化反應 陰極：2Na+ +2e- →2Na 還原反應,注意：書寫電極反應式一定要遵守電子守恒,實驗2：用惰性（石墨）電極電解氯化銅溶液,現象： 陽極：有氣泡，有 刺激性氣味，并能使 濕潤的KI-淀 粉試紙 變藍（Cl2),陰極：碳棒上有一層 紅色的銅析出,,,,,,,,,,,,,,,,陰極,陽極,氯 氣,銅,CuCl2溶液,,實驗：用惰性（石墨）電極電解氯化銅溶液,【實驗分析】,通電前：分析氯化銅溶液中的離子情況,通電后：（必須直流電）,Cu2+ 、H+移向陰極， Cu2+得到電子變成Cu，發(fā)生還原反應。 Cl- 、OH-移向

6、陽極， Cl-失去電子變成Cl2，發(fā)生氧化反應。,電極反應式：,陽極：2Cl- →Cl2↑ + 2e- 氧化反應 陰極：Cu2+ +2e- →Cu 還原反應,CuCl 2 Cu+Cl2 ↑,總反應式：,思考：如何才能正確判斷出陰陽兩極的電極產物？,了解陰、陽離子得、失電子能力的相對強弱,離子的放電順序,陰離子 ：,陽離子 ：,與金屬活動順序相反。即,K +、Ca2+ 、Na + 、Mg2+ 、Al3+ 、 Zn2+ 、 Fe2+ Sn2+ 、Pb2+ (H+) Cu2+ 、Fe3+ 、 Hg2+ 、 Ag+.,得e能力依次增強,活性電極﹥陰離子。即：,失e 能力依次減弱,Cu 、 Hg 、

7、 Ag ﹥S2－、I － 、 Br －、 Cl －、 OH － ﹥ （ NO3 －、SO4 2－ 含氧酸根）,【知識支持】,,,,,,,,,,,陽極,陰極,NaCl溶液,[趁熱打鐵],自我小結：,1、學習了電解原理、電解池、陰極、陽極、電極反應等基本概念。 2、學習了電極反應的書寫方法和離子的放電順序以及電極產物的判斷方法。,1. 下列說法正確的是( ) ①電解是把電能轉變成化學能； ②電解是化學能轉變成電能； ③電解質溶液導電是化學變化； ④任何電解過程，必將導致氧化還原反應的發(fā)生；,【隨堂練習】,,2.電解熔融的氧化鋁可制得金屬鋁.試寫出 電極反應和總的反應方程式。,提示：氧化鋁在熔融狀態(tài)下以O2-和Al3+的形式存在,3、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. Na2SO4 B. AgNO3 C. NaCl D. NaOH,B,