1、第1章 第2节 电能转换为化学能-电解第1课时 电解的原理学习目标1、理解电解原理,了解电解池结构;2、能判断电解池中阴阳离子的移动,能正确书写阴、阳两极反应式和电解方程式。复习回顾2H2O = 2H2 +O2通电阅读课本P11-12,自主学习(2min) 什么是电解池 电解的定义1、电解:电解让直流电源通过电解质溶液或熔融的电解质,在两个电极上分别发生氧化反应和还原反应的过程电解电解池将电能转换为化学能的装置2、电解池构成条件:电解具有直流电源;两个电极(阴极、阳极);电解质溶液或熔融电解质;形成闭合回路。电解池 离子移动状态电极方程式通电前通电后现象做无规则运动Na+向阴极移动Cl-向阳极
2、移动阴极:2Na2e=2Na阳极:2Cl2e=Cl2阴极阳极Fe上生成银白色金属石墨棒上有气泡冒出探究电解原理(以电解熔融NaCl为例)总:2NaCl=2Na+Cl2通电电解 阴极:与直流电源负极相连的电极 阳极:与直流电源正极相连的电极 阳极失电子,发生氧化反应 阴极得电子,发生还原反应 负失正得(原电池)阳失阴得(电解池) 离子流向:阳离子向阴极移动,阴离子向阳极移动 电子流向:阳极-外电路-阴极 电解质溶液导电是电解过程,是化学变化(氧化还原反应), 金属导电是自由电子发生定向移动,是物理变化1、如下图所示装置中,属于电解池的是( )课堂练习C原电池电解池定义电极流向条件共同点化学能 为
3、电能电能 化学能负极,失e-,氧化反应正极,得e-,还原反应阳极,失e-,氧化反应阴极,得e-,还原反应离子:阳 正极,阴 负极电子:负极 外电路 正极离子:阳 阴极,阴 阳极电子:阳极 外电路 阴极活泼性不同的两个电极电解质溶液形成闭合回路自发发生氧化还原反应外加直流电源阴、阳两个电极电解质溶液或熔融电解质闭合回路自发 氧化还原反应 非自发电解熔融NaCl和电解NaCl溶液的总方程式?电解熔融NaCl:2NaCl = 2Na+Cl2通电电解NaCl溶液: 2NaCl+2H2O = 2NaOH+H2 +Cl2通电电解反应规律放电顺序(得失电子能力)溶液中的阳离子得电子(电极不参与反应)若为活性
4、电极,则电极材料失电子若为惰性电极(C、Pt、Au),则溶液中阴离子失电子阴极阳极一般阴极现象:析出固体(质量增加)或有气体放出一般阳极现象:电极质量减小或非金属单质生成(例Cl2)电解反应书写先电离(明确溶液中存在哪些微粒,并排序)阳离子 阴极,阴离子 阳极 后电解(书写阴、阳两极电极方程式)阴极-得e-(溶液中的阳离子)阳极-失e-活性电极:电极失e-惰性电极:溶液中的阴离子失e-课堂练习电解CuCl2溶液阴极(Cu2+、H+):Cu2+2e-=Cu阳极(Cl-、OH-):2Cl-2e-=Cl2 结论:只是电解质被电解,电解总方程式中只写电解质及电解产物总:CuCl2=Cu+Cl2 通电课
5、堂练习电解饱和NaCl溶液阴极(H+、Na+):2H+2e-=H2 阳极(Cl-、OH-):2Cl-2e-=Cl2 结论:电解质、水同时被电解,则都要写进电解总方程式总:2NaCl+2H2O=2NaOH+H2+Cl2 通电电极方程式一般以实际放电的离子表示,但书写电解总方程式时,弱电解质要写成化学式课堂练习电解NaOH溶液阴极(H+、Na+):2H+2e-=H2阳极(OH-):4OH-4e-=O2+2H2O结论:只是水被电解,只写水及电解产物总:2H2O=2H2+O2 通电(NaOH增强溶液导电性)2、如图是电解氯化铜溶液的装置,其中c、d为石墨电极,则下列有关判断正确的是( )A.a为负极,
6、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,氯离子浓度不变课堂练习C3、用惰性电极电解Cu(NO3)2、NaCl的混合液,最初一段时间阴极和阳极上析出的物质分别是()A.H2和Cl2 B.Cu和Cl2C.H2和O2 D.Cu和O2课堂练习B类型电解质类型电极方程式溶液 pH复原阴极阳极含氧酸(H2SO4)可溶性强碱 (NaOH)活泼金属的含氧酸(KNO3)电解方程式2H+2e-=H24OH-4e-=O2+2H2O电解水型2H2O=2H2+O2 电解减小增大不变加水H、OH同时放电相当于电解水(酸:pH变小,碱:pH变大,中:pH不变) 书写各物质的电解及电极方程
7、式(惰性电极),并总结规律类型 电解质类型电极方程式溶液 pH复原阴极阳极无氧酸(HCl)不活泼金属的无氧酸盐 (CuCl2)2H+2e-=H22Cl-2e-=Cl2Cu2+2e-=Cu2Cl-2e-=Cl2电解电解质型增大 略增大通HCl 加 CuCl2总:CuCl2=Cu+Cl2通电总:2HCl=H2+Cl2通电类型电解质类型电极方程式溶液 pH复原阴极阳极活泼金属的无氧酸(NaCl)不活泼金属的含氧酸 (CuSO4)放H2生碱 型放O2生酸 型2H+2e-=H22Cl-2e-=Cl2Cu2+2e-=Cu4OH-4e-=O2+2H2O总:2CuSO4+2H2O=2Cu+O2+H2SO4通电
8、总:2NaCl+2H2O=2NaOH+Cl2+H2通电增大减小 通 HCl 加 CuOH不放电、OH放电时,电解后溶液pH变小H放电、OH不放电时,电解后溶液pH变大3、下图所示为直流电源电解稀Na2SO4水溶液的装置。通电后在石墨电极a和b附近分别滴加一滴石蕊溶液。下列实验现象中正确的是( ) A.逸出气体的体积,a电极小于b电极B.一电极逸出无味气体,另一电极逸出刺激性气味气体C.a电极附近呈红色,b电极附近呈蓝色D.a电极附近呈蓝色,b电极附近呈红色 课堂练习D4、(2018蚌埠第二中学期中)用惰性电极电解下列溶液,一段时间后,再加入一定质量的另一种物质(中括号内),溶液能与原来溶液完全
9、一样的是( ) A.NaCl盐酸 B.NaOHH2OC.CuCl2HCl D.CuSO4Cu(OH)2课堂练习B课堂小结课堂小结1、下列关于电解池工作原理的说法中,错误的是( ) A.电解池是一种将电能转化成化学能的装置B.电解池中发生的反应是非自发的氧化还原反应C.电解池工作时,阳极发生氧化反应,阴极发生还原反应D.与原电池不同,电解池放电时,电极本身不会参加电极反应达标检测D选项ABCDa电极阳极阴极阳极阴极d电极正极正极负极负极Q离子 阳离子 阳离子 阴离子 阴离子2、某同学将电解池工作时电子、离子流动方向及电极种类等信息表示在图中,下列有关分析完全正确的是( ) B 达标检测3、下面列出了电解不同物质的电极反应式,其中错误的是( ) A.用石墨电极电解饱和食盐水阴极:Nae=NaB.用铜电极电解CuSO4溶液 阳极:Cu2e=Cu2C.用石墨电极电解熔融的NaCl阴极:Nae=NaD.用石墨电极电解NaOH溶液 阳极:4OH4e=O22H2OA达标检测4、 (2018南阳高二期末)用惰性电极电解物质的量浓度相同、体积比为31的硫酸铜和氯化钠的混合溶液,不可能发生的反应有 ( )A.2Cu22H2O=2Cu4HO2B.Cu22Cl = CuCl2C.2Cl2H2O=2OHH2Cl2D.2H2O=2H2O2C达标检测