鲁科版高中化学选择性必修1第1章化学反应与能量转化第3节电能转化为化学能——电解课件.ppt

电解类型实例阳极反应式阴极反应式pH变化电解质溶

液的变化电解后复原应加入物质电解电解质型盐酸2Cl--2e-?Cl2↑2H++2e-?H2↑增大浓度减小HClCuCl2溶液Cu2++2e-?Cu增大CuCl2放氢生碱NaCl溶液2Cl--2e-?Cl2↑2H2O+2e-?H2↑+2OH-增大生成新电解质HCl放氧生酸CuSO4溶液2H2O-4e-?O2↑+4H+2Cu2++4e-?2Cu减小生成新电解质CuO或CuCO31.工业电解熔融氯化钠模拟实验(1)电解熔融氯化钠的装置示意图?(2)实验过程与分析第3节化电能转化为化学能——电解知识点1电解原理电极名称铁电极石墨电极现象铁片上产生银白色金属石墨电极周围有黄绿色气体产生离子移动方向阳离子(Na+)移向铁电极阴离子(Cl-)移向石墨电极电极反应2Na++2e-?2Na2Cl--2e-?Cl2↑反应类型还原反应氧化反应实验结论2NaCl?2Na+Cl2↑2.电解与电解池(1)电解:将直流电通过熔融电解质或电解质溶液,在两个电极上分别发生氧化反应和还原反

应的过程。(2)电解池①定义:将电能转化为化学能的装置。②构成条件:a.直流电源以及与电源相连的两电极;b.电解质溶液或熔融电解质;c.形成闭合回路。3.电解池的工作原理(1)电极名称和电极反应式(以惰性电极电解CuCl2溶液为例)(2)三个流向①电子流向:物质在阳极失电子?电源正极;电源负极?阴极(物质在阴极得电子)②电流方向:电源正极→阳极→阴极→电源负极;③离子流向:阳离子→阴极,阴离子→阳极(“阴阳相吸”)。注意????金属导电是物理变化,而电解质溶液导电是化学变化。4.电解规律(1)阳极产物的判断①活性电极(除Au、Pt以外的金属材料)作阳极,电极材料失电子,生成金属阳离子。②惰性电极(Pt、Au、石墨等)作阳极,要依据阴离子的放电顺序加以判断。阴离子的放电顺

序:S2-I-Br-Cl-OH-含氧酸根离子。S2-、I-、Br-、Cl-放电,产物一般分别是S、I2、Br2、Cl2;若OH-放电,则得到O2。(2)阴极产物的判断无论是惰性电极还是活性电极都不参与阴极反应,发生反应的是溶液中的阳离子。阳离

子放电顺序:Ag+Fe3+Cu2+H+(酸)Pb2+Sn2+Fe2+Zn2+H+(水)Al3+Mg2+。若金属阳离子(Fe3+除外)放电,一般得到相应金属单质;若H+放电,则得到H2。特别提醒????放电顺序本质遵循氧化还原反应的“优先规律”,即得(失)电子能力强的离子先

放电。5.电解池中电极的判断及电极反应式书写的关注点【详见定点1】6.用惰性电极电解电解质溶液【详见定点2】1.电解食盐水制备烧碱、氢气和氯气(1)实验装置?(2)实验过程探究①通电前:溶液中存在Na+、Cl-和水电离出的少量H+、OH-。②实验现象:接通电源后,连接电源正极的电极(阳极)表面有气泡冒出,产生的黄绿色气体能知识点2电解原理的应用使湿润的KI淀粉试纸变蓝;连接电源负极的电极(阴极)表面有气泡冒出,点燃产生的无色气

体,可听到轻微爆鸣声;加有酚酞试液的电解质溶液变红。③实验分析:通电时,Na+、H+向阴极移动,OH-、Cl-向阳极移动。电极反应分别为:阳极:2Cl--2e-?Cl2↑(氧化反应);阴极:2H++2e-?H2↑(还原反应);总反应方程式:2NaCl+2H2O?2NaOH+H2↑+Cl2↑。(3)工业电解食盐水制备烧碱(氯碱工业)?总反应为2NaCl+2H2O?2NaOH+H2↑+Cl2↑。2.铜的电解精炼(1)装置(2)电极反应及产物分析电极电极反应式电极反应产物分析阳极Cu-2e-?Cu2+、Zn-2e-?Zn2+、Fe-2e-?Fe2+、Ni-2e-?Ni2+粗铜中除了铜外还含有少量较活泼的Zn、Fe、Ni以及不如铜活泼的Au、Ag等。金属活动性顺序中在铜之前的金属先放电,以离子形式进入电解质溶液;比Cu活动性差的Ag、Au等以金属单质的形式沉积在阳极区,形成阳极泥阴极Cu2++2e-?Cu电解过程中,Cu2+比H+、Zn2+、Ni2+、Fe2+优先在阴极上放电而析出Cu,Zn2+、Ni2+、Fe2+等则留在电解质溶液中易错警示????阳极溶解的金属为Fe、Zn、Ni、Cu,而在阴极上只有铜析出,根据得失电子守恒,

溶解的Cu的量小于析出的Cu的量,故电解前后,电解质溶液中CuSO4的浓度略减小。