高中化學(xué) 1.2.1電解的原理課件 魯科版選修4.ppt

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,,,第2節(jié) 電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能——電解 第1課時(shí) 電解的原理,高中化學(xué)·選修4·魯科版,[目標(biāo)導(dǎo)航] 1.理解電解原理、電解池的組成、電極反應(yīng)的概念。 2．學(xué)會(huì)電解電極產(chǎn)物的判斷，能正確書(shū)寫(xiě)電極反應(yīng)式和電解方程式。,一、熔融氯化鈉的電解 1．實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：通電后，石墨片周圍有 ，鐵片上生成銀白色金屬。 2．實(shí)驗(yàn)分析： (1)熔融的氯化鈉中存在的微粒 、 。,氣泡產(chǎn)生,Cl－,Na＋,Cl－,Na＋,3．實(shí)驗(yàn)結(jié)論：熔融的氯化鈉在電流作用下發(fā)生化學(xué)變化，分解生成 。從得失電子角度分析：鐵電極上發(fā)生 反應(yīng)，石墨電極上發(fā)生 反應(yīng)。,Na 和 Cl2,還原,氧化,二、電解原理 1．電解： 讓 通過(guò)電解質(zhì)溶液(或熔融的電解質(zhì))，而在兩電極上分別發(fā)生 反應(yīng)和 反應(yīng)的過(guò)程叫電解。 2．電解池 (1)定義：將 能轉(zhuǎn)化為 能的裝置。 (2)組成：與 相連的兩個(gè)固體電極；電解質(zhì)溶液或熔融的電解質(zhì)；形成 。,直流電,氧化,還原,電,化學(xué),直流電源,,,閉合回路,(3)電極名稱與電極反應(yīng)： 陽(yáng)極：與電源 極相連，溶液中陰離子移向此極，失去電子，發(fā)生 反應(yīng)。 陰極：與電源 相連，溶液中陽(yáng)離子移向此極，得到電子，發(fā)生 反應(yīng)。 (4)電子流向 電源 極→導(dǎo)線→電解池的 極；電解池的 極→導(dǎo)線→電源的 極。,正,氧化,負(fù)極,還原,負(fù),陰,陽(yáng),正,,,2．(選一選)如圖是電解熔融NaCl制備金屬鈉 的裝置示意圖，下列有關(guān)判斷正確的是 ( ) A．通過(guò)該裝置可以將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 B．石墨電極為正極 C．Na＋在鐵電極上得到電子被還原為鈉單質(zhì) D．電流從負(fù)極流出，流入鐵電極 答案 C,解析 電解裝置是把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，A錯(cuò)；石墨電極連接電源正極為陽(yáng)極，B錯(cuò)；鐵電極是陰極，Na＋在鐵電極上得到電子被還原，C正確；電子從負(fù)極流出，進(jìn)入鐵電極，電流方向與電子流向相反。D錯(cuò)。,,,,,,,,,一、電解時(shí)兩電極產(chǎn)物的判斷與電極反應(yīng)式 的書(shū)寫(xiě) 1．陽(yáng)極產(chǎn)物的判斷 (1)活性金屬電極(金屬活動(dòng)性順序表中排在Ag之前)，電極金屬失電子，生成對(duì)應(yīng)的金屬陽(yáng)離子，陰離子不放電。 (2) 惰性電極(Au、Pt、石墨)，溶液中的陰離子失電子，生成對(duì)應(yīng)的非金屬單質(zhì)或高價(jià)化合物。 陰離子放電順序：S2－I－Br－Cl－OH－高價(jià)態(tài)含氧酸根F－。,2．陰極產(chǎn)物的判斷 (1)與電極材料無(wú)關(guān)，直接根據(jù)陽(yáng)離子放電順序進(jìn)行判斷，溶液中的陽(yáng)離子得電子生成對(duì)應(yīng)的單質(zhì)或低價(jià)化合物 (2)陽(yáng)離子的放電順序：Ag＋＞Hg2＋＞Fe3＋＞Cu2＋＞H＋＞Pb2＋＞Sn2＋＞Ni2＋＞Fe2＋＞Zn2＋＞Mn2＋＞較活潑金屬陽(yáng)離子(注意Fe3＋的順序)。,3．電極反應(yīng)式與電解反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)(以石墨電極電解CuCl2溶液為例) (1)電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě) ①確定陰、陽(yáng)極。與電源正極相連的為陽(yáng)極、與電源負(fù)極相連的是陰極。 ②分別寫(xiě)出兩極上出現(xiàn)的離子。陰極：Cu2＋、H＋，陽(yáng)極：Cl－、OH－。,[關(guān)鍵提醒] 1.若是水電離出的H＋(或OH－)得(或失)電子，在總反應(yīng)式中應(yīng)有H2O參與反應(yīng)。 2．由電極反應(yīng)式相加得總電解方程式前，必須使兩電極反應(yīng)式中得失電子數(shù)相等。,【例1】 如圖是電解CuCl2溶液的裝置， 其中c、d為石墨電極，則下列有關(guān)判 斷正確的是 ( ) A．a(chǎn)為負(fù)極，b為正極 B．a(chǎn)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 答案 C,解析 電流從電源的正極流出，故a為正極，b為負(fù)極；c為陽(yáng)極， d為陰極。電解時(shí)，因Cu2＋移向陰極d，在陰極放電逸出Cu，故d電極質(zhì)量增加；Cl－移向陽(yáng)極c，在陽(yáng)極放電逸出Cl2，導(dǎo)致溶液中Cl－濃度降低。,[反思感悟],二、惰性電極電解電解質(zhì)溶液的規(guī)律,,,,,,,[關(guān)鍵提醒] 惰性電極電解電解質(zhì)溶液后要恢復(fù)原電解質(zhì)溶液的濃度，需加適量的某物質(zhì)時(shí)，遵循“少什么加什么，少多少加多少”的原則，所加物質(zhì)可以是陰極與陽(yáng)極產(chǎn)物的化合物。,【例2】 右圖為直流電源電解稀Na2SO4 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電極的小于b電極的 B．一電極逸出無(wú)味氣體，另一電極逸出刺激性氣味氣體 C．a(chǎn)電極附近呈紅色，b電極附近呈藍(lán)色 D．a(chǎn)電極附近呈藍(lán)色，b電極附近呈紅色 答案 D,[反思感悟] 判斷電解后溶液酸、堿生成的方法 1．若電解產(chǎn)物只有H2，而無(wú)O2，則陰極生成堿。 2．若電解產(chǎn)物只有O2，而無(wú)H2，則陽(yáng)極生成酸。 3．若電解產(chǎn)物既有O2，又有H2，且二者物質(zhì)的量之比為1∶2，則實(shí)質(zhì)是水電解，陽(yáng)極生成酸，陰極生成堿，最終溶液中無(wú)酸和堿生成。,