1、化学化学2 在生产和生活中,我们要利用化学反应使电能转化为化学能。电能转化为化学能一般通过电解的方法来完成。我们已学过的化学课程里涉及利用电解反应来制取新物质的例子吗?实 例被电解物质 电 解 产 物 化 学 方 程 式电解水电解水水水H2、O2电解电解食盐水食盐水H2O、NaCl NaOH、H2、Cl2电解融熔电解融熔 氯化钠氯化钠NaClNa、Cl2 电解融熔电解融熔 氧化铝氧化铝Al2O3Al、O22H2O=2H2 +O2 通电2NaCl+2H2O=2NaOH+H2 +Cl2 通电2NaCl=2Na+Cl2 通电2Al2O3=4Al+3 O2 通电电解融熔电解融熔 氯化镁氯化镁MgCl2
2、Mg、Cl2 MgCl2=Mg+Cl2 通电 按图中所示装置连接好仪器,在按图中所示装置连接好仪器,在U U形管形管 中加入饱和氯化铜溶液,用石墨棒作电中加入饱和氯化铜溶液,用石墨棒作电极,接通电源,电解数分钟后,观察阴极极,接通电源,电解数分钟后,观察阴极(与电源负极的石与电源负极的石墨棒墨棒)表面的颜色,用表面的颜色,用湿润的淀粉碘化钾试纸检验阳极湿润的淀粉碘化钾试纸检验阳极(电电源正极的石墨棒源正极的石墨棒)上放出的气体上放出的气体。(1 1)阴极的现象为阴极的现象为,电极反应为。电极反应为。(2 2)阳极的现象为阳极的现象为,电极反应为。电极反应为。(3 3)电解反应的化学方程式。)电
3、解反应的化学方程式。(4 4)在上述电解反应中,被氧化的物质是,)在上述电解反应中,被氧化的物质是,被还原的物质是。被还原的物质是。(5 5)在电解反应中发生的能量转化形式是)在电解反应中发生的能量转化形式是有红色物质析出有红色物质析出Cu2+2e-=Cu有气体放出有气体放出2Cl-2e-=Cl2 CuCl2=Cu+Cl2 CuCl2CuCl2电能转化为化学能电能转化为化学能饱和饱和CuCl2溶液溶液阴阴极极阳阳极极通电一.电解原理及电解池1.电解:使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程.2.电解池:借助于电流引起氧化还原反应的装置,即把 电能转化为化学能的装置叫电解池或电解
4、槽电解氯化铜溶液微观模拟3.工作原理及表示方法电极反应反应类型电极氧化反应2Cl-2e-Cl2 Cu2+2e-Cu阳极:阴极:总反应:还原反应通电 负极 阴极阴离子 阳极电子:离子:阳极 正极阳离子 阴极4.构成条件电解质溶液或熔融电解质外加直流电源阴阳两极闭合回路【思考】下列装置中属于原电池的是 ()属于电解池的是 ()怎样区分原电池、电解池?原电池、电解池的区分关键看是否有外接电源 思考:如何判定装置 的阴、阳极?阴 极得到电子电极与电源负极相连还原反应阳离子迁入电极 阳 极失去电子电极;与电源正极相连阴离子迁入电极氧化反应5.放电顺序(1)阳极(先看电极后看溶液)阳极为惰性电极(C,Ti
5、,Pt,Au),则阴离子放电(活泼金属)S2-I-Br-Cl-OH-含氧酸根F-阴离子失去电子或阳离子得到电子的过程叫放电 阳极材料为活泼金属(Ag,Cu,Fe,Zn等),则自身失电子溶解(M-ne-=Mn+)5.放电顺序(2)阴极阳离子的放电顺序Ag+Fe3+Cu2+H+(酸)Pb2+Sn2+Fe2+Zn2+H+(水)Al3+Mg2+Na+在水中加入等物质的量的Ag+、Mg2+、Na+、SO42-、NO3-、Cl-,将该溶液放入惰性材料做电极的电解槽中通电片刻,则阳极产物,阴极产物分别为()A Cl2;Ag B O2;H2 C Na;Cl2 D H2;O2B分析电解反应的一般思路分析电解反应
6、的一般思路溶液中存在的离子溶液中存在的离子两极上的电极反应两极上的电极反应离子的移动方向及放电顺序离子的移动方向及放电顺序判断电解池的阴、阳极判断电解池的阴、阳极右右图是电解图是电解CuCl2溶液的装置溶液的装置,其,其中中c、d为石墨为石墨电极。则下列有关的判断正确电极。则下列有关的判断正确的是的是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C练习与实践练习与实践练习与实践练习与实践HCl溶液溶液CC阴极:阴极:阳极:阳极:总反应:总反应:阴极:阴极:
7、阳极:阳极:总反应:总反应:2HCl=H2+Cl2通电通电(H+)(Cl、OH)2H+2e=H22Cl-2e=Cl2练习与实践练习与实践NaCl溶液溶液CC阴极:阴极:阳极:阳极:总反应:总反应:阴极:阴极:阳极:阳极:总反应:总反应:2NaCl+2H2O=Cl2+H2+2NaOH通电通电(Cl、OH)(Na+、H+)2Cl-2e=Cl22H+2e=H21.电镀:应用电解原理在某些金属表面镀上一层其他金属或合金的过程二 电解原理的应用含有镀层金属离子的溶液:CuSO4Cu2+2e-=CuCu-2e-=Cu2+电镀材料的选择阴极阳极电镀液镀件:镀层金属:2.电解精炼Cu总反应:阳极:阴极:电解质:粗铜纯铜CuSO4溶液Cu-2e-=Cu2+Cu2+2e-=CuCu(粗铜)Cu(精铜)Zn-2e-=Zn2+Fe-2e-=Fe2+3.氯碱工业阴极:总反应:通电阳极:4.活泼金属的冶炼 钠的制取 镁的制取阴极:阳极:通电(熔融)通电(熔融)总反应:阴极:阳极:总反应:铝的制取4.活泼金属的冶炼通电(熔融)阴极:阳极:总反应:5.判断金属性强弱