化学反应与能量转化--第二节电能转化为化学能——电解

1、化学选修四多媒体课件化学选修四多媒体课件第一章第二节电能转化为化学能第一章第二节电能转化为化学能电解电解 化学选修四多媒体课件化学选修四多媒体课件第一章第二节电能转化为化学能第一章第二节电能转化为化学能电解电解 第第2节节 电能转化为化学能电能转化为化学能电解电解一、电离一、电离1、定义：电解质溶于水或熔融状态下离解成自由移动阴、阳离子的过程、定义：电解质溶于水或熔融状态下离解成自由移动阴、阳离子的过程2、电离不需要通电是物理变化，但破坏化学键、电离不需要通电是物理变化，但破坏化学键（补（补 电流：正负电荷的定向移动，形成电流）电流：正负电荷的定向移动，形成电流）二、电解二、电解1、定义：让直

2、流电通过电解质溶液或、定义：让直流电通过电解质溶液或熔融电解质，在两极上分别发生氧化熔融电解质，在两极上分别发生氧化反应和还原反应的过程反应和还原反应的过程2、作用：使许多不能自发进行的、作用：使许多不能自发进行的氧化还原反应顺利进行氧化还原反应顺利进行3、特点：电解过程是化学变化，、特点：电解过程是化学变化，是最强的氧化还原反应，两极上得失是最强的氧化还原反应，两极上得失电子数相等电子数相等例：电解熔融例：电解熔融NaCl阳：阳：2Cl 2e =Cl2 阴：阴：2Na 2e =2Na化学选修四多媒体课件化学选修四多媒体课件第一章第二节电能转化为化学能第一章第二节电能转化为化学能电解电解 三、

3、电离和电解的联系三、电离和电解的联系电离是电解的前提和基础电离是电解的前提和基础四、电解池四、电解池1、定义：把电能转化为化学能的装置、定义：把电能转化为化学能的装置2、形成条件：、形成条件：有直流电与直流电源相连的两极插入电解质溶液或熔融的有直流电与直流电源相连的两极插入电解质溶液或熔融的电解质中形成闭合回路电解质中形成闭合回路五、电解池工作原理五、电解池工作原理1、与直流电源正极相连的电极是电解池的阳极、与直流电源正极相连的电极是电解池的阳极 与直流电源负极相连的电极是电解池的阴极与直流电源负极相连的电极是电解池的阴极 在阳极上发生氧化反应（最强）在阳极上发生氧化反应（最强） 在阴极上发生

4、还原反应（最强）在阴极上发生还原反应（最强）化学选修四多媒体课件化学选修四多媒体课件第一章第二节电能转化为化学能第一章第二节电能转化为化学能电解电解 2、电子移动方向：电源负极、电子移动方向：电源负极 电解池阴极电解池阴极 电解池阳极电解池阳极 电源的正极电源的正极3、电流方向：电源正极、电流方向：电源正极 负极负极4、电解质溶液中、电解质溶液中 阴离子阴离子 移向移向 阳极阳极 阳离子阳离子 移向移向 阴极阴极5、能量：电能转化为化学能、能量：电能转化为化学能六、电解池六、电解池 阴、阳极的判断阴、阳极的判断阳极：阳极： 阴极：阴极：注意：电解池的阴阳极与电极材料无关，与电源的正负极有关。注

5、意：电解池的阴阳极与电极材料无关，与电源的正负极有关。与电源正极相连的电极与电源正极相连的电极 失去电子的电极失去电子的电极阴离子移向的电极阴离子移向的电极发生氧化反应的电极发生氧化反应的电极与电源负极相连的电极与电源负极相连的电极 得到电子的电极得到电子的电极阳离子移向的电极阳离子移向的电极发生还原反应的电极发生还原反应的电极化学选修四多媒体课件化学选修四多媒体课件第一章第二节电能转化为化学能第一章第二节电能转化为化学能电解电解 七、电极反应式及总反应方程式的书写和电极产物的判七、电极反应式及总反应方程式的书写和电极产物的判断断1、电极反应式及总反应方程式的书写、电极反应式及总反应方程式的书

6、写判断阴、阳极判断阴、阳极分析电极材料分析电极材料电极材料为电极材料为Au Pt C（石墨）等电极材料为惰性电极，（石墨）等电极材料为惰性电极，阴、阳两极只起导电作用，不参加反应阴、阳两极只起导电作用，不参加反应电极材料为电极材料为Zn、Fe、Cu、Ag等电极为活性电极，阳极等电极为活性电极，阳极参加反应，阴极只起到导电作用，不参加反应参加反应，阴极只起到导电作用，不参加反应明确电解质溶液中的阴、阳离子（不要忘记水中的明确电解质溶液中的阴、阳离子（不要忘记水中的H和和OH）根据阴、阳离子的放电顺序判断，那些离子得失电子根据阴、阳离子的放电顺序判断，那些离子得失电子化学选修四多媒体课件化学选修四

7、多媒体课件第一章第二节电能转化为化学能第一章第二节电能转化为化学能电解电解 电极反应式书写电极反应式书写 阳极：阴离子的放电顺序（失电子能力）阳极：阴离子的放电顺序（失电子能力） S2I Br Cl OH含氧酸根离子含氧酸根离子F 例：例：2Cl2e Cl2 4OH4e2H2OO2电极为惰性电极电极为惰性电极 阴极阳离子的放电顺序（得电子能力）阴极阳离子的放电顺序（得电子能力） Ag Fe3 Cu2 H（酸中）（酸中） Pb2 Fe2 Zn2 H（水中）（水中） Al3 Mg2 Na Ca2 K 例：例：Age Ag 阳极：阳极参加反应，阳极金属本身失去电子，被氧化，阳极：阳极参加反应，阳极金

8、属本身失去电子，被氧化， 质量减轻质量减轻 阴极：阴极只起导电作用，阳离子得到电子，被还原阴极：阴极只起导电作用，阳离子得到电子，被还原 质量增加或产生气体质量增加或产生气体注意：电极反应式是半反应，既表示物质变化，又表示电子转移注意：电极反应式是半反应，既表示物质变化，又表示电子转移 还原性还原性氧化性氧化性电极为活性电极电极为活性电极化学选修四多媒体课件化学选修四多媒体课件第一章第二节电能转化为化学能第一章第二节电能转化为化学能电解电解 电荷守恒、原子守恒电荷守恒、原子守恒沉淀、气体符号沉淀、气体符号总反应的条件是通电总反应的条件是通电电极产物：根据，阴阳极电极反应判断阴、阳两电极产物：根

9、据，阴阳极电极反应判断阴、阳两极的电极产物极的电极产物总反应：总反应： 参加反应的阴、阳离子来源于谁，谁做反应物参加反应的阴、阳离子来源于谁，谁做反应物 两极上产生的非金属单质、金属单质、未反应两极上产生的非金属单质、金属单质、未反应 的阴、阳离子扣除的产物做生成物的阴、阳离子扣除的产物做生成物化学选修四多媒体课件化学选修四多媒体课件第一章第二节电能转化为化学能第一章第二节电能转化为化学能电解电解 电解规律电解规律电解规律：电解规律：CuCl2溶液溶液 阳极：阳极： 阴极：阴极： 总反应：总反应： HCl溶液溶液 阳极：阳极： 阴极：阴极： 总反应：总反应：阳：阳：Cu2+、H + 阴：阴：C

10、l-、OH-阳：阳：H +阴：阴：OH-、Cl-规律一：电解电解质本身电解质本身，原溶液溶质的物质的量浓度减小原溶液溶质的物质的量浓度减小 不活泼金属的无氧酸盐溶液不活泼金属的无氧酸盐溶液 无氧酸（氢氟酸除外）无氧酸（氢氟酸除外）溶液的溶液的PH如何变化？如何变化？2Cl 2e Cl2 2Cl 2e Cl2 Cu2+ 2e CuCuCl2 Cl2Cu通电通电2H 2e H2 2HClCl2H2 通电通电化学选修四多媒体课件化学选修四多媒体课件第一章第二节电能转化为化学能第一章第二节电能转化为化学能电解电解 Na2SO4溶液溶液 阳极：阳极： 阴极：阴极： 总反应：总反应： H2SO4溶液溶液

11、阳极：阳极： 阴极：阴极： 总反应：总反应：NaOH溶液溶液 阳极：阳极： 阴极：阴极： 总反应：总反应：阳：阳：Na+、H + 阴：阴：SO42-、OH-阳：阳：H + 阴：阴：SO42-、OH-阳：阳：Na+、H + 阴：阴：OH-规律二：电解水，溶液中溶质的物质的量浓度增大规律二：电解水，溶液中溶质的物质的量浓度增大 强碱溶液强碱溶液 含氧酸溶液含氧酸溶液 活泼金属的含氧酸盐溶液活泼金属的含氧酸盐溶液溶液的溶液的PH值变化？值变化？2H 2e H2 2H 2e H2 2H 2e H2 4OH4e 2H2O O22H2O 2H2O24OH4e 2H2O O24OH4e 2H2O O22H2

12、O 2H2O22H2O 2H2O2通电通电通电通电通电通电化学选修四多媒体课件化学选修四多媒体课件第一章第二节电能转化为化学能第一章第二节电能转化为化学能电解电解 CuSO4溶液溶液 阳极：阳极： 阴极：阴极： 总反应：总反应： AgNO3溶液溶液 阳极：阳极： 阴极：阴极： 总反应：总反应：KI溶液溶液 阳极：阳极： 阴极：阴极： 总反应：总反应：阳：阳：Cu2+、H + 阴：阴：SO42-、OH-阳：阳：Ag+、H + 阴：阴：NO3-、OH-阳：阳：K+、H + 阴：阴：I、OH-规律三：电解电解质本身和水，原溶液溶质的物质的量浓度变小规律三：电解电解质本身和水，原溶液溶质的物质的量浓度

13、变小 活泼金属的无氧酸盐溶液活泼金属的无氧酸盐溶液 不活泼金属的含氧酸盐溶液不活泼金属的含氧酸盐溶液溶液的溶液的PH值变化？值变化？电解质溶液复原的方法一极产生的气体与另一极生成的金属单质或气体化合的生成物加入到原电解质溶液溶液中使其复原。4OH4e 2H2O O2Cu2+ 2e Cu4AgNO3 2H2O 4AgO2 4HNO34OH4e 2H2O O2Ag+ e Ag2I2e I22CuSO42H2O 2CuO2 2H2SO42H 2e H2 通电通电通电通电2KI2H2O 2H2I22KOH通电通电化学选修四多媒体课件化学选修四多媒体课件第一章第二节电能转化为化学能第一章第二节电能转化为

14、化学能电解电解 活动探究活动探究1：食盐水的电解：食盐水的电解（1）食盐水中存在的离子（注意水的电离）：）食盐水中存在的离子（注意水的电离）：阳离子：阳离子：Na、H阴离子：阴离子：Cl、 OH阳极电极反应式：阳极电极反应式：2Cl 2e Cl2 阴极电极反应式：阴极电极反应式：2H 2e H2 电解食盐水的总反应方程式为：电解食盐水的总反应方程式为：2NaCl2H2O 2NaOH2H2Cl2离子方式：离子方式： 2Cl2H2O 2OH2H2Cl2【思考思考】分析氯碱工业在电解饱和食盐水时为什么要阻止阴极区的分析氯碱工业在电解饱和食盐水时为什么要阻止阴极区的OH-进入阳极区：进入阳极区： 采取

15、什么方法：采取什么方法：通电通电Cl22OH ClClOH2O阳离子交换膜阳离子交换膜化学选修四多媒体课件化学选修四多媒体课件第一章第二节电能转化为化学能第一章第二节电能转化为化学能电解电解 活动探究2：铜的电解精炼若提供一块粗铜含（Zn、Fe、Au、Ag等杂质），一块纯铜，CuSO4溶液，电解池，直流电源，如何应用电解方法来提纯粗铜，请画出实验装置图，并写出电极反应式。信息：活性点击作阴极，只起到导体作用；若为阳极，电极本身发生氧化反应。图：图：阳极反应式：阳极反应式： Cu（粗铜）（粗铜）2eCu2现象：阳极（粗铜）不断溶解现象：阳极（粗铜）不断溶解阴极反应式：阴极反应式： Cu22e C

16、u（精铜）（精铜）现象：在阴极不断有铜析出现象：在阴极不断有铜析出【归纳整理归纳整理】精炼的目的：提纯金属精炼的目的：提纯金属阳极泥：阳极泥：Au、Ag的活泼性比铜差从阳极上脱落下来沉积于阳极的地步形成阳极泥，的活泼性比铜差从阳极上脱落下来沉积于阳极的地步形成阳极泥，可可提供提炼提供提炼Au、Ag等贵金属。等贵金属。电解质溶液：电解质溶液：含有精炼金属的电解质溶液，含有精炼金属的电解质溶液，电解后电解质溶液的浓度电解后电解质溶液的浓度减小。减小。化学选修四多媒体课件化学选修四多媒体课件第一章第二节电能转化为化学能第一章第二节电能转化为化学能电解电解 活动探究3：电镀根据电解原理，设计一个在铁棒上镀铜的实验方案，请画出实验装置图，并写出电极反应。图：图：阳极反应式：阳极反应式： Cu2eCu2现象：阳极的铜不断溶解现象：阳极的铜不断溶解阴极反应式：阴极反应式： Cu22e Cu现象：镀件上有光亮的铜析出现象：镀件上有光亮的铜析出【归纳整理归纳整理】电镀：利用电解原理在金属或非金属表面镀上一层其它金属或合金的过程。电镀：利用电解原理在金属或非金属表面镀上一层其它金属或合金的过程。阳极材料：镀层金属阳极材料：镀层金属 阴极材料：镀件（待镀金属）阴极材料：镀件（待镀金属）电镀液：含有镀层金属的电解质溶液电镀液：含有镀层金属