苏教版必修二第三单元 化学能与电能的转化集体备课ppt课件
展开1.了解电解的概念,熟悉电解池的构成条件。2.理解电解原理。3.掌握电解池电极反应式的书写。
宏观辨识与微观探析:理解电解池中电子的移动、阴阳离子的移动、阴阳两极上的反应及其变化、电流形成的过程和原理。
如何在工业生产中实现此过程?
在此过程中能量的转化形式是什么?
工业上分别以NaCl和Al2O3为原料,生产金属钠和铝。
1.通电前后,熔融态氯化钠中Na+和Cl-的运动有何差异?请在图中用箭头表示Na+和Cl-的运动情况。
2.通电后,电极表面分别发生了什么化学反应?请写出两电极上发生反应的电极反应式以及总反应方程式。阳极:________________________________阴极:_________________________________总反应:_______________________________
2Na++2e-===2Na
2Cl--2e-===Cl2↑
3.请分析电解过程中电子的流向。
注意:电子只在外电路定向移动,不能从溶液中移动
使直流电通过电解质溶液(或熔融电解质)而在阳极、阴极引起非自发氧化还原反应的过程。
(2) 电解池 把电能转化成化学能的装置。
(3)电解质溶液或熔融电解质
电解法是最强有力的氧化还原手段
3.电解池的工作原理:
离子定向移动的方向:
电子流向: 负极→阴极,阳极→正极。
阳离子→阴极,阴离子→阳极。
活性电极(除铂、金外的金属): 既可以导电、又可以参与电极反应
惰性电极(铂、金、石墨): 仅导电,不反应
1.如果利用电解NaCl的装置电解CuCl2溶液,能否得到金属Cu?
2.根据实验事实解释,在直流电作用下,CuCl2溶液中哪些离子优先在电极上发生反应,并写出电极反应式和总反应方程式。
电解质溶液导电,形成闭合回路
与负极相连的b极上逐渐覆盖了一层红色固体
阴极:Cu2++2e-===Cu
a极上产生能使湿润的淀粉-KI试纸变蓝且有刺激性气味的气体
阳极:2Cl--2e-===Cl2↑
溶液中氢离子和氢氧根离子定向移动吗?为什么它们没有放电?
氧化性:Cu2+ > H+
还原性:Cl- > OH-
阴极:氧化性强的离子先得电子
注意:1.金属越不活泼的对应阳离子氧化性越强,越容易得电子。 2.阴极电极不放电。
阳极:还原性强的离子先失电子
Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>(H+)>Pb2+ > Sn2+ >Fe2+>Zn2+ > Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+
用惰性电极电解下列溶液,写出电极反应式。
4H++4e-===2H2↑
2H++2e-===H2↑
2Cu2++4e-===2Cu
4OH--4e-===O2↑+2H2O
(3)电解质和水都发生电解型
1.请写出用惰性电极下列电解反应的电极反应及总反应。
阴极:_________________________________阳极: _________________________________总反应: _________________________________
(1)电解K2SO4溶液:
(2)电解AgNO3溶液:
2H2O - 4e- === 4H+ +O2↑
4Ag++4e- === 4Ag
2H2O - 4e- === 4H++O2↑
4H2O+ 4e- === 4OH-+2H2 ↑
解答电解原理题的一般思路[以惰性电极电解AgNO3溶液为例]
阴极→负极;阳极→正极
阳离子→阴极,阴离子→阳极
阴极:4Ag++4e- === 4Ag阳极:4OH--4e- === O2↑+2H2O
(1)阴极:发生还原反应的是溶液中的阳离子。 阳离子放电顺序:Ag+>Cu2+>H+>Pb2+>Fe2+>Zn2+……
(2)阳极:活性电极或阴离子失电子被氧化而溶入溶液中。 放电顺序:活性电极>S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根离子。
(4)电解质溶液恢复原状的方法:少什么加什么,少多少加多少。
(3)若阴极为H+放电,则阴极区c(OH-)增大;若阳极为OH-放电,则阳极区c(H+)增大;若阴极为H+放电,同时阳极为OH-放电,相当于电解水,电解质溶液浓度增大(饱和溶液例外)。
电源、电极、电极反应关系
1.关于如图所示①②两个装置的叙述正确的是 ( )
A.装置名称:①是原电池,②是电解池B.硫酸浓度变化:①增大,②减小C.电极反应式:①中阳极:2H2O-4e-===4H++O2↑, ②中正极:Zn-2e-===Zn2+D.离子移动方向:①中H+向阴极方向移动,②中H+向负极方向移动
解析 ①为电解池,电解水,阳极的电极反应式为2H2O-4e-===4H++O2↑,硫酸的浓度增大;②为原电池,溶液中的氢离子移向正极,正极的电极反应式为2H++2e-===H2↑,硫酸的浓度减小。
2.如图所示是电解CuCl2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、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
解析 电流从电源的正极流出,因此a为正极,b为负极,则c为阳极,d为阴极。电解CuCl2溶液的电极反应分别为阳极(c电极):2Cl--2e-===Cl2↑,阴极(d电极):Cu2++2e-===Cu。
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