第2讲电能转化为化学能——电解精要.doc

第2讲电能转化为化学能——电解 学习目标 掌握电解、电解池的概念，建立起电极反应的概念，并能够正确地判断阴极和阳极，正确地书写电极反应式。 掌握离子的放电顺序，运用电解原理分析食盐水的电解，铜的电解精炼、电镀，认识电解的价值和对人类社会的贡献。 提高实验能力和分析能力，从能量的角度理解化学科学的重要性。 重点、难点：电解、电解池的概念，正确地判断阴极和阳极，正确地书写电极反应式。 ： 一、电解原理（以电解氯化钠为例） 实验：用惰性（石墨）电极电解熔融的氯化钠（见课本11页图1—2—2） 实验分析： 通电前：分析熔融电解质中的离子情况：阳离子：　　阴离子：　　做　　　运动 通电后：（必须直流电） （1）确定电极名称：阳极 阴极 注意：与电极材料无关 （2）判断电极产物并书写电极反应: 阳离子移向　　极放电，阴离子移向　　　　极放电 阳极反应为：　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　反应 阴极反应为：　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　反应 总反应为：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 电解（定义）：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 电解池：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 构成条件: 电子的流向: 电子从外加电源的　　　　极流出，流到电解池的　　　　极，再从阳极流回电源正极。（注：电子只在外电路定向移动，不能从溶液中移动） 离子定向移动的方向: 阳离子向　　　　　　　极移动, 阴离子向　　　　　　　　极移动. 注意：惰性电极与活性电极： 惰性电极(铂、金、石墨)：仅仅导电，不参与反应活性电极（除铂、金外的金属）：既可以导电、又可以参与电极反应 离子放电顺序： 阴离子失去电子而阳离子得到电子的过程叫放电。 阳极： ①活性材料作电极时：金属在阳极失电子被氧化成阳离子进人溶液，阴离子不容易在电极上放电。 ②用惰性电极(Pt、Au、石墨、钛等)时：溶液中阴离子的放电顺序（由难到易）是： S 2- SO32- I - Br - Cl - OH - NO3 - SO42-(等含氧酸根离子）F - 阴极: 无论是惰性电极还是活性电极都不参与电极反应，发生反应的是溶液中的阳离子。 阳离子在阴极上放电顺序是： Ag+Fe3+Cu2+H+Pb2+Sn2+Fe2+Zn2+(H+) Al3+Mg2+Na+Ca2+K+ 请完成下表：类型 物质 电极反应 化学方程式 溶液PH 变化 溶液 复原 电解水型 H2SO4 ? ? ? ? NaOH ? Na2SO4 ? 电解质 分解型 HCl ? ? ? ? CuCl2 ? ? ? ? 放H2生 成碱型 NaCl ? ? ? ? 放O2生酸型 CuSO4 ? ? ? ? 练习、右图是电解CuCl2溶液的装置，其中c、d为石墨电极。则下列有关的判断正确的是（ ） A、a为负极，b为正极 B、a为阳极，b为阴极 C、电解过程中，d电极质量增加 D、电解过程中，氯离子浓度不变 、用铂电极（惰性）电解下列溶液时，阴极和阳极上的主要产物分别是H2和O2的是（ ） A、稀NaOH溶液　　　　　　　　　　　　　B、HCl溶液 C、酸性MgSO4溶液　　　　　　　　　　　D、酸性AgNO3溶液 、在相同温度下用惰性电极电解下列物质的水溶液，一段时间后溶液中c(OH-)减少的是（ ） A、HCl　　　B、NaOH　　　　C、Na2SO4　　　　D、CuSO4二、电解原理的应用 １、电解食盐水制备烧碱、氢气和氯气（看课本13页） 思考:（1）电解池的两极各产生什么现象?若在两极附近均滴加酚酞试液，会有什么现象? （2）怎样初步检验两极产物的生成?（3）分析产生这种现象的原因。 ? 现象 电极反应式 阳极 ? ? 阴极 ? ? 化学方程式 ? 注意：（1）生产设备名称：离子交换膜电解槽 阴极：碳钢 阳极：钛 阳离子交换膜：只允许阳离子通过(Cl、OH离子和气体不能通过)，把电解槽隔成阴极室和阳极室。 （2）离子交换膜的作用： a、防止氢气和氯气混合而引起爆炸；b、避免氯气和氢氧化钠反应生成 ，而影响氢氧化钠的产量。 2.铜的电解精炼 一般火法冶炼得到的粗铜中含有多种杂质（如锌、铁、镍、银、金等），这种粗铜的导电性远不能满足电气工业的要求，如果用以制电线，就会大大