魯科版高中華學(xué)化學(xué)反應(yīng)原理（選修）《電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能—電解》課件　第1課時

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1、（魯科版）化學(xué)反應(yīng)原理（選修）（魯科版）化學(xué)反應(yīng)原理（選修）通過對熔融氯化鈉電解體系的分析，使學(xué)生通過對熔融氯化鈉電解體系的分析，使學(xué)生掌握電解、電解池的概念，清晰的建立起電掌握電解、電解池的概念，清晰的建立起電極反應(yīng)的概念并能夠正確地判斷陰極和陽極。極反應(yīng)的概念并能夠正確地判斷陰極和陽極。對電解原理的理解、電極反應(yīng)式的書寫。對電解原理的理解、電極反應(yīng)式的書寫。學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)重點(diǎn)學(xué)習(xí)重點(diǎn)一、電解原理一、電解原理 交流交流研討研討 1 1、通電前，熔融氯化鈉中存在哪些離子？這些通電前，熔融氯化鈉中存在哪些離子？這些離子的運(yùn)動情況怎樣？離子的運(yùn)動情況怎樣？2 2、通電后，外電路上的電流方向怎

2、樣？通電后，外電路上的電流方向怎樣？3 3、接通電源后，熔融氯化鈉中接通電源后，熔融氯化鈉中NaNa+ +、ClCl- -各向那各向那個方向運(yùn)動？個方向運(yùn)動？4 4、移到兩極表面的移到兩極表面的NaNa+ +、ClCl- -將發(fā)生什么變化？將發(fā)生什么變化？氯氯氣氣鈉鈉熔融熔融NaClNaCl 實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)1 1：用惰性（石墨）電極電解熔融的氯化鈉用惰性（石墨）電極電解熔融的氯化鈉陽極：陽極：有氣泡，有刺激有氣泡，有刺激性氣味，并能使?jié)駶櫟男詺馕?，并能使?jié)駶櫟腒I-KI-淀淀 粉試紙變藍(lán)（粉試紙變藍(lán)（ClCl2 2) )陰極：陰極：有金屬鈉析出有金屬鈉析出陰極陰極陽極陽極氯氯氣氣鈉鈉熔融熔融NaCl

3、NaCl 現(xiàn)象現(xiàn)象【實(shí)驗(yàn)分析實(shí)驗(yàn)分析】通電前：通電前：分析熔融電解質(zhì)中的離子情況分析熔融電解質(zhì)中的離子情況通電后：通電后：（必須直流電）（必須直流電）NaNa+ +移向與電源移向與電源負(fù)極負(fù)極相連的電極，相連的電極，得到電子得到電子變成變成NaNa，發(fā)生，發(fā)生還原反應(yīng)還原反應(yīng)。ClCl- -移向與電源移向與電源正極正極相連的電極，相連的電極，失去電子失去電子變成變成ClCl，發(fā)生，發(fā)生氧化反應(yīng)氧化反應(yīng)。做無規(guī)則運(yùn)動做無規(guī)則運(yùn)動 陽離子陽離子：Na+Na+ 陰離子陰離子：ClCl- -電解電解: : 使使電流電流通過通過電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液而在而在陰陽陰陽兩極引起兩極引起氧氧化還原反應(yīng)化還原反應(yīng)

4、的過程。的過程。電解池電解池: :借助借助氧化還原反應(yīng)氧化還原反應(yīng)，把，把電能電能轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為化學(xué)能化學(xué)能的裝置的裝置. .一、電解一、電解1 1、定義、定義陽極陽極：與電源：與電源正正極相連，極相連，陰陰離子移向此極，離子移向此極，失去失去 電子，發(fā)生電子，發(fā)生氧化氧化反應(yīng)反應(yīng)陰極陰極：與電源：與電源負(fù)負(fù)極相連，極相連，陽陽離子移向此極，離子移向此極，得到得到 電子，發(fā)生電子，發(fā)生還原還原反應(yīng)反應(yīng)說明：說明：1 1、惰性電極：惰性電極：用用石墨、金、鉑石墨、金、鉑等材料做的電極，等材料做的電極， 一般通電條件下一般通電條件下不發(fā)生不發(fā)生反應(yīng)反應(yīng)； 2 2、活性電極：活性電極：用用鐵、鋅、銅鐵

5、、鋅、銅等還原性較強(qiáng)金屬做的等還原性較強(qiáng)金屬做的 電極，活性電極作陽極時，電極，活性電極作陽極時，優(yōu)先發(fā)生優(yōu)先發(fā)生氧化反應(yīng)氧化反應(yīng)。陰極陰極陽極陽極陽離子陽離子陰離子陰離子得得電電子子還還原原反反應(yīng)應(yīng)失失電電子子氧氧化化反反應(yīng)應(yīng) 分析下圖，屬于電解池的有分析下圖，屬于電解池的有【鞏固練習(xí)鞏固練習(xí)】（2 2）電極產(chǎn)物的判斷，電極反應(yīng)的書寫）電極產(chǎn)物的判斷，電極反應(yīng)的書寫陽極：陽極：2Cl2Cl- - - 2e - 2e- -ClCl2 2 氧化反應(yīng)氧化反應(yīng)陰極：陰極：2Na2Na+ + + 2e + 2e- -2Na2Na 還原反應(yīng)還原反應(yīng)電極反應(yīng)：電極反應(yīng)：電極上進(jìn)行的半反應(yīng)。電極上進(jìn)行的半反

6、應(yīng)。 2NaCl 2Na+ClNaCl 2Na+Cl2 2通電通電 總反應(yīng)式總反應(yīng)式：注意：注意：書寫電極反應(yīng)式一定要遵守書寫電極反應(yīng)式一定要遵守電子守恒電子守恒陰極：陰極：碳棒上有一層碳棒上有一層紅色的銅析出紅色的銅析出實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)2 2：用惰性（石墨）電極電解氯化銅溶液：用惰性（石墨）電極電解氯化銅溶液陽極：陽極：有氣泡，有刺有氣泡，有刺激性氣味，并能使?jié)窦ば詺馕叮⒛苁節(jié)駶櫟臐櫟腒I-KI-淀淀 粉試紙變粉試紙變藍(lán)（藍(lán)（ClCl2 2) )陰極陰極陽極陽極氯氯氣氣銅銅CuClCuCl2 2溶液溶液 現(xiàn)象現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)：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

7、】通電前：通電前：分析氯化銅溶液中的離子情況分析氯化銅溶液中的離子情況 通電后：通電后：（必須直流電）（必須直流電）CuCu2+2+ 、H H+ +移向移向陰極陰極， CuCu2+2+得到電子變得到電子變成成CuCu，發(fā)生，發(fā)生還原反應(yīng)還原反應(yīng)。ClCl- - 、OHOH- -移向移向陽極陽極， ClCl- -失去電子變失去電子變成成ClCl2 2，發(fā)生，發(fā)生氧化反應(yīng)氧化反應(yīng)。做無規(guī)則運(yùn)動做無規(guī)則運(yùn)動 陽離子陽離子：CuCu2+2+ 、H H+ + 陰離子陰離子：ClCl- - 、OHOH- -電極反應(yīng)式：電極反應(yīng)式：陽極：陽極：2Cl2Cl- - -2e -2e- -ClCl2 2 氧化反應(yīng)

8、氧化反應(yīng)陰極：陰極：CuCu2+2+ +2e +2e- -CuCu 還原反應(yīng)還原反應(yīng) CuClCuCl2 2 Cu+Cl Cu+Cl2 2通電通電總反應(yīng)式：總反應(yīng)式：思考：思考：如何才能正確判斷出陰陽兩極的電極產(chǎn)物？如何才能正確判斷出陰陽兩極的電極產(chǎn)物？了解陰、陽離子了解陰、陽離子得得、失失電子能力的相對強(qiáng)弱電子能力的相對強(qiáng)弱3 3、離子的放電順序、離子的放電順序陽離子陽離子 ： 與金屬活動順序相反。即與金屬活動順序相反。即K +、Ca2+ 、Na + 、Mg2+ 、Al3+ 、 Zn2+ 、 Fe2+ Sn2+ 、Pb2+ (H+) Cu2+ 、Fe3+ 、 Hg2+ 、 Ag+. 得得e

9、e能力依次能力依次增強(qiáng)增強(qiáng)陰離子陰離子 ： 活性電極活性電極陰離子。即：陰離子。即：失失e e 能力依次能力依次減弱減弱Cu 、 Hg 、 Ag S2、I 、 Br 、 Cl 、OH （ NO3 、SO4 2 含氧酸根）含氧酸根）實(shí)例實(shí)例電極反應(yīng)電極反應(yīng)濃度濃度變化變化如何如何復(fù)原復(fù)原氯化鈉氯化鈉溶液溶液陽極陽極:2Cl:2Cl- - - 2e2e- - Cl Cl2 2陰極陰極: :2H H+ +2e+2e- -H H2 22NaCl+2H2NaCl+2H2 2O 2NaOH+HO 2NaOH+H2 2+ Cl+ Cl2 2電解電解減減 小小 加加HClHCl陽極陽極陰極陰極氯氯氣氣氫氫氣氣

10、NaClNaCl溶液溶液趁熱打鐵趁熱打鐵自我小結(jié)：自我小結(jié)：1 1、學(xué)習(xí)了電解原理、電解池、陰極、陽、學(xué)習(xí)了電解原理、電解池、陰極、陽極、電極反應(yīng)等基本概念。極、電極反應(yīng)等基本概念。2 2、學(xué)習(xí)了電極反應(yīng)的書寫方法和離子的、學(xué)習(xí)了電極反應(yīng)的書寫方法和離子的放電順序以及電極產(chǎn)物的判斷方法。放電順序以及電極產(chǎn)物的判斷方法。1.1.下列說法正確的是下列說法正確的是( )( )電解是把電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能；電解是把電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能； 電解是化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能；電解是化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能；電解質(zhì)溶液導(dǎo)電是化學(xué)變化；電解質(zhì)溶液導(dǎo)電是化學(xué)變化；任何電解過程，必將導(dǎo)致氧化還原反應(yīng)的發(fā)生任何電解過程，必將導(dǎo)致氧化還原反應(yīng)

11、的發(fā)生. . 【隨堂練習(xí)隨堂練習(xí)】2 2. .以石墨作電極分別電解下列溶液，在陰極不能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（得到氫氣的是（ ）A. NaA. Na2 2SOSO4 4 B. AgNOB. AgNO3 3 C. NaCl C. NaCl D. NaOH D. NaOHB B3.3.電解熔融的氧化鋁可制得金屬鋁電解熔融的氧化鋁可制得金屬鋁. .試寫出試寫出電極反應(yīng)和總的反應(yīng)方程式。電極反應(yīng)和總的反應(yīng)方程式。陽極陽極 6O6O2- 2- - 12e- 12e- - 3O3O2 2陰極陰極 4Al4Al3+ 3+ + 12e+ 12e- -4Al4Al電極總反應(yīng)電極總反應(yīng) 2Al2Al2 2O O3 3 4Al+3O4Al+3O2 2通電通電提示：提示：氧化鋁在熔融狀態(tài)下以氧化鋁在熔融狀態(tài)下以O(shè) O2-2-和和AlAl3+3+的形式存在的形式存在