1、第三节第三节 电能转化为化学能电能转化为化学能电解电解第第1 1课时课时 电解的原理电解的原理学习目标学习目标1 1、能通过对电解熔融氯化钠的探究，了解电解池的构成、工作能通过对电解熔融氯化钠的探究，了解电解池的构成、工作原理原理。2 2、能分析电解池的两极，、能分析电解池的两极，能正确书写电极反应式、电解反应能正确书写电极反应式、电解反应式。式。3 3、通过对常见物质的电解产物的分析，归纳出电极放电通过对常见物质的电解产物的分析，归纳出电极放电顺序顺序。 交流交流研讨研讨 工业上电解熔融氯化钠生产金属钠的装置工业上电解熔融氯化钠生产金属钠的装置示意图。容器中盛有熔融的氯化钠，两侧示意图。容器
2、中盛有熔融的氯化钠，两侧分别插入石墨片和铁片作为电极材料，两分别插入石墨片和铁片作为电极材料，两个电极分别与电源的正极和负极相连。个电极分别与电源的正极和负极相连。现象现象石墨电极：石墨电极：(阳极、和电源正极相连阳极、和电源正极相连)：有气泡，黄绿色、刺激性有气泡，黄绿色、刺激性气味，并能使湿润的气味，并能使湿润的KI-淀粉试纸变蓝淀粉试纸变蓝(Cl2)。铁电极铁电极(阴极、和电源负极相连阴极、和电源负极相连)：有金属钠析出有金属钠析出实验实验1：电解熔融的氯化钠：电解熔融的氯化钠1、通电前，熔融氯化钠中存在哪些离子？这些离子的运动情况、通电前，熔融氯化钠中存在哪些离子？这些离子的运动情况怎
3、样？怎样？2、通电后，外电路上的电流方向怎样？、通电后，外电路上的电流方向怎样？3、接通电源后，熔融氯化钠中、接通电源后，熔融氯化钠中Na+、Cl-各向那个方向运动？各向那个方向运动？4、移到两极表面的、移到两极表面的Na+、Cl-发生什么变化？发生什么变化？通电前：分析熔融电解质中的离子情况通电前：分析熔融电解质中的离子情况通电后：（必须通直流电）通电后：（必须通直流电）Na+移向与电源负极相连的电极移向与电源负极相连的电极(Fe),得到电子变成得到电子变成Na,发生还原发生还原反应。反应。 Na+ + e-Na Cl-移向与电源正极相连的电极移向与电源正极相连的电极(C),失去电子变成失去
4、电子变成Cl,结合生成结合生成Cl2,发生氧化反应。发生氧化反应。 2Cl- - 2e-Cl2【实验分析实验分析】做无规则运动做无规则运动 阳离子：阳离子：Na+ 阴离子：阴离子：Cl- 2NaCl 2Na+Cl2通电通电 总反应式总反应式：一、电解原理一、电解原理1 1、电解、电解 使电流通过熔融的电解质或电解质溶液，在两个电极上分使电流通过熔融的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。别发生氧化反应和还原反应的过程。2 2、电解池、电解池利用氧化还原反应，把电能转化为化学能的装置。利用氧化还原反应，把电能转化为化学能的装置。3 3、电解池构成条件、电解池构成条件(
5、1)(1)外加直流电源外加直流电源 (2)(2)与电源相连的两个电极与电源相连的两个电极(3)(3)电解质溶液或熔化的电解质电解质溶液或熔化的电解质(4)(4)用导线连接形成闭合回路用导线连接形成闭合回路4电解池的工作原理电解池的工作原理接通外界电源后，电子从电源的负极沿导线流入电解池的阴极，经过阴、接通外界电源后，电子从电源的负极沿导线流入电解池的阴极，经过阴、阳离子的定向运动形成内电路，再从电解池的阳极流出，并沿导线流回电阳离子的定向运动形成内电路，再从电解池的阳极流出，并沿导线流回电源的正极，如图所示。源的正极，如图所示。5、电解池的两极、电解池的两极根据连接方式和电极反应性质根据连接方
6、式和电极反应性质阳极：与电源正极相连，发生氧化反应阳极：与电源正极相连，发生氧化反应阴极：与电源负极相连，发生还原反应阴极：与电源负极相连，发生还原反应根据电极的活泼性根据电极的活泼性惰性电极：一般不参与电极反应（石墨、金、铂）惰性电极：一般不参与电极反应（石墨、金、铂） 活性电极：除金、铂以外的金属作阳极时，发生氧化反应。活性电极：除金、铂以外的金属作阳极时，发生氧化反应。 6、电极产物的判断，电极反应的书写、电极产物的判断，电极反应的书写电极反应：电极上进行的半反应。电极反应：电极上进行的半反应。阳极：还原剂阳极：还原剂-ne- 氧化产物氧化产物 氧化反应氧化反应阴极：氧化剂阴极：氧化剂+
7、ne-还原产物还原产物 还原反应还原反应阳极：阳极：2Cl- - 2e-Cl2 氧化反应氧化反应阴极：阴极：2Na+ + 2e-2Na 还原反应还原反应 2NaCl 2Na+Cl2通电通电总反应式总反应式：注意：书写电极反应式一定要遵守电子守恒注意：书写电极反应式一定要遵守电子守恒示例：示例： 电解熔融的氯化钠的电极反应和总反应电解熔融的氯化钠的电极反应和总反应实验实验2：用惰性（石墨）电极电解氯化铜溶液：用惰性（石墨）电极电解氯化铜溶液【实验分析】【实验分析】通电前：分析氯化铜溶液中的离子情况通电前：分析氯化铜溶液中的离子情况 通电后：（必须通直流电）通电后：（必须通直流电）分析：分析：Cu
8、2+ 、H+移向阴极，在移向阴极，在阴极上阴极上 Cu2+得到电子变成得到电子变成Cu，发生还原反应。，发生还原反应。Cl- 、OH-移向阳极，移向阳极， 在在阳极上阳极上Cl-失去电子变失去电子变成成Cl，Cl结合成结合成Cl2，发生氧化，发生氧化反应。反应。现象：现象：左侧石墨电极（阴极）上有红色物质生成，左侧石墨电极（阴极）上有红色物质生成，右侧石墨电极（阳极）上有黄绿色气体刺激性气味的生成，右侧石墨电极（阳极）上有黄绿色气体刺激性气味的生成，能使湿润的能使湿润的KI-淀粉试纸变蓝淀粉试纸变蓝(Cl2)。做无规则运动做无规则运动 阳离子：阳离子：Cu2+ 、H+ 阴离子：阴离子：Cl-
9、、OH-电解的电极反应式：电解的电极反应式：阳极：阳极：2Cl- -2e-Cl2 氧化反应氧化反应阴极：阴极：Cu2+ +2e-Cu 还原反应还原反应 CuCl2 Cu+Cl2通电通电电解的总反应式：电解的总反应式：2 2、如何才能正确判断出电解过程中阴阳两极的电极产物？、如何才能正确判断出电解过程中阴阳两极的电极产物？3、电解过程中，电解质溶液中阴、阳离子得、失电子能力的相对强弱顺序？、电解过程中，电解质溶液中阴、阳离子得、失电子能力的相对强弱顺序？思考：思考：1 1、阅读课本栏目【交流、阅读课本栏目【交流研讨】，并分析完成课本问题研讨】，并分析完成课本问题7、离子的放电顺序、离子的放电顺序
10、阳离子得电子顺序阳离子得电子顺序 ， 与金属活动顺序相反。即与金属活动顺序相反。即 AgHg2Fe3Cu2HPb2Sn2Fe2Zn2(H)Al3Mg2NaCa2K。阴离子阴离子 失电子顺序：失电子顺序： 活性电极活性电极阴离子。即阴离子。即：Cu Hg Ag (金属金属)S2IBr ClOH NO3 SO4 2 (含氧酸根离子含氧酸根离子)。H2OH2O 1 1、分析下图，属于电解池的有、分析下图，属于电解池的有2.2.下列说法正确的是下列说法正确的是( )( )电解是把电能转变成化学能；电解是把电能转变成化学能；电解是化学能转变成电能；电解是化学能转变成电能；电解质溶液导电的过程，就是发生是
11、化学变化的过程；电解质溶液导电的过程，就是发生是化学变化的过程；任何电解过程，必将导致氧化还原反应的发生。任何电解过程，必将导致氧化还原反应的发生。3.下图所示是电解下图所示是电解CuCl2溶液的装置，溶液的装置，其中其中c、d为石墨电极。则下列判断正为石墨电极。则下列判断正确的是（确的是（ ） A.a为负极、为负极、b为正极为正极 B.a为阳极、为阳极、b为阴极为阴极 C.电解过程中，电解过程中，d电极质量增加电极质量增加 D.电解过程中，氯离子浓度不变电解过程中，氯离子浓度不变C4.用石墨棒做阳极、铁棒做阴极电解熔融的氯化钠，下列说法用石墨棒做阳极、铁棒做阴极电解熔融的氯化钠，下列说法中正
12、确的是（中正确的是（ ） A.石墨周围有大量的石墨周围有大量的Na B.铁棒质量增加铁棒质量增加 C.电子通过电解质溶液由石墨棒流向铁棒电子通过电解质溶液由石墨棒流向铁棒 D.铁棒电极发生氧化反应铁棒电极发生氧化反应B5.电解熔融的氧化铝可制得金属铝电解熔融的氧化铝可制得金属铝.试写出试写出电极反应和总的反应方程式。（电极反应和总的反应方程式。（提示：氧化铝在熔融状态下以提示：氧化铝在熔融状态下以O2-和和Al3+的形式存在）的形式存在）阳极阳极 6O2- - 12e- 3O2阴极阴极 4Al3+ + 12e-4Al电极总反应电极总反应 2Al2O3 4Al+3O2通电通电6.以石墨作电极分别
13、电解下列溶液以石墨作电极分别电解下列溶液,在阴极不能得到氢气的是在阴极不能得到氢气的是( ) A. Na2SO4 B. AgNO3 C. NaCl D. NaOHB7.下列各组中下列各组中,每种电解质溶液电解时只生成氢气和氧气的是每种电解质溶液电解时只生成氢气和氧气的是( ) A. HCl、CuCl2、Ba(OH)2 B. NaOH、CuSO4、H2SO4 C. NaOH、H2SO4、Ba(OH)2 D. NaBr、H2SO4、Ba(OH)2C8.右图所示为直流电源电解稀右图所示为直流电源电解稀Na2SO4水溶液的水溶液的装置。通电后在石墨电极装置。通电后在石墨电极a和和b附近分别滴加一附近分
14、别滴加一滴石蕊溶液。下列实验现象中正确的是滴石蕊溶液。下列实验现象中正确的是( ) A.逸出气体的体积，逸出气体的体积，a电极小于电极小于b电极电极 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，电极附近呈红色，b电极附近呈蓝色电极附近呈蓝色 D.a电极附近呈蓝色，电极附近呈蓝色，b电极附近呈红色电极附近呈红色D9.某同学为了使反应某同学为了使反应2HCl2Ag=2AgClH2能进行，设计能进行，设计了如图所示的四个实验，你认为可行的方案了如图所示的四个实验，你认为可行的方案是（是（ ）C1、写出以惰性、写出以惰性(石墨石墨)电极电解下列溶液的电极反应式和电解方电极电解下列溶液的电极反应式和电解方程式。程式。氯化铜溶液氯化铜溶液(CuCl2) 氯化氢溶液氯化氢溶液(HCl)氯化钠溶液氯化钠溶液(NaCl) 硫酸铜溶液硫酸铜溶液(CuSO4)硝酸银溶液硝酸银溶液(AgNO3) 氢氧化钠溶液氢氧化钠溶液(NaOH)稀硫酸稀硫酸(H2SO4) 硫酸钠溶液硫酸钠溶液(Na2SO4)2 2、完成课本第、完成课本第2828页页1 1、2 2。
