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

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(lián)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(xiàn)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：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,【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,陽離子,陰離子,得電子還原反應,失電子氧化反應,5.電極產(chǎn)物的判斷，電極反應的書寫,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(xiàn)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(chǎn)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 、 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(chǎn)物的判斷方法。,1. 下列說法正確的是( ) 電解是把電能轉變成化學能； 電解是化學能轉變成電能； 電解質溶液導電是化學變化； 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,