第二节 电能转变为化学能2鲁科版高一化学必修2

第二节电能转化为化学能钠的制备钠的化学性质很活泼，这给钠的制取带来一定的困难，目前，世界上金属钠的生产多数采用电解熔融氯化钠的方法。电解法实验1：用惰性（石墨）电极电解熔融的氯化钠现象：

阳极：有气泡，有刺激性气味，并能使湿润的KI-淀粉试纸变蓝（Cl2)

阴极：有金属钠析出阴极阳极氯气钠熔融NaCl实验分析：通电前：分析熔融电解质中的离子情况

阳离子：

阴离子：做无规则运动通电后：（必须直流电）（1）确定电极名称：

阳极（接电源正极）

阴极（接电源负极）与电极材料无关

Na+Cl-（2）判断电极产物并书写电极反应:

阳离子移向阴极放电，阴离子移向阳极放电

阳极：2Cl-_2e-→Cl2↑氧化反应

阴极：2Na++2e-→2Na

还原反应

总式：

2NaCl2Na+Cl2↑通电电解: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。电解池:

借助氧化还原反应，把电能转化为化学能的装置.一、电解1、定义阳极：阴极：说明：1、惰性电极：用石墨、金、铂等材料做的电极，一般通电条件下不发生反应；

2、活性电极：用铁、锌、铜等还原性较强金属做的电极，活性电极作阳极时，优先发生氧化反应。

与电源正极相连，阴离子移向此极，失去电子，发生氧化反应

与电源负极相连，阳离子移向此极，得到电子，发生还原反应2、构成条件(1)外加直流电源(2)与电源相连的两个电极(3)电解质溶液或熔化的电解质3、电子的流向:

电子从外加电源的负极流出，流到电解池的阴极，再从阳极流回电源正极。(注：电子只在外电路定向移动，不能从溶液中移动）4、离子定向移动的方向:

阳离子向阴极移动,阴离子向阳极移动.＋－阴极阳极ｅ－阳离子阴离子得电子还原反应失电子氧化反应注意：与电离的区别条件特征阴阳离子无规则地自由运动，无明显的化学变化阴阳离子作定向运动，在两极发生氧化还原反应关系先电离后电解电离电解电解池中，电解质溶液的导电过程就是电解过程2NaCl==2Na++2Cl—2NaCl==2Na+Cl2↑

电解直流电的作用受热或极性分子的作用书写电解熔融氯化镁，氧化铝的电极反应方程式和总反应方程式练习1：使用惰性电极电解时电解过程不仅可以在熔融电解质中进行，也可以在电解质溶液中进行。以电解氯化铜溶液为例实验2：用惰性（石墨）电极电解氯化铜溶液现象：

阳极：有气泡，有刺激性气味，并能使湿润的KI-淀粉试纸变蓝（Cl2)

阴极：碳棒上有一层红色的铜析出阴极阳极氯气铜CuCl2溶液实验分析：通电前：分析电解质溶液中的离子情况

阳离子：H+、Cu2+

阴离子：OH-、Cl-

做无规则运动通电后：（必须直流电）

（1）确定电极名称：

阳极（接电源正极）

阴极（接电源负极）

（3）判断电极产物并书写电极反应:

阳离子移向阴极放电，阴离子移向阳极放电

阳极：2Cl-_2e-→Cl2↑氧化反应

阴极：Cu2++2e-→Cu还原反应

总式：（2）判断离子的放电顺序：

阳离子氧化性：Cu2+>H+

阴离子还原性：Cl->OH-（4）分析电解质溶液的变化情况：氯化铜溶液浓度降低

CuCl2Cu+Cl2↑电解离子放电顺序：阴离子失去电子而阳离子得到电子的过程叫放电。

①活性材料作电极时：金属在阳极失电子被氧化成阳离子进人溶液，阴离子不容易在电极上放电。

②用惰性电极(Pt、Au、石墨、钛等)时：溶液中阴离子的放电顺序（由难到易）是：S

2->SO32->I

->Br

->Cl

->OH

->NO3->SO42-(等含氧酸根离子）>F-阳极：Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>(H+)>Al3+>Mg2+>Na+>Ca+>K+

无论是惰性电极还是活性电极都不参与电极反应，发生反应的是溶液中的阳离子。阳离子在阴极上放电顺序是：阴极:练习2：分析以惰性电极电解下列溶液的电极反应。（１）硝酸银溶液（２）氯化钠溶液（３）稀硫酸（４）氢氧化钠溶液☆本质是电解水型：含氧酸强碱活泼金属的含氧酸盐☆本质是电解电解质本身无氧酸不活泼金属的无氧酸盐氟化物例外☆放氢生碱型活泼金属的无氧酸盐☆放氧生氢型不活泼金属的含氧酸盐如NａＯＨ,KNO3,H2SO4如HI,CuCl2如MｇCｌ２，如CｕSO4，6.惰性电极电解电解质溶液的规律7、原电池和电解池的比较装置原电池电解池能量转化电极名称电极反应电子流动方向化学能转化为电能电能转化为化学能正极、负极阴极、阳极负极：本身失电子，发生氧化反应正极：溶液中阳离子（或O2）得电子,发生还原反应阴极：阳离子得电子，发生还原反应阳极：①惰性电极：阴离子失电子发生氧化反应②活性电极：本身失电子，发生氧化反应电子由负极流出经外电路流入正极电子由电源负极流出经导线流向阴极阳离子得电子；阴离子在阳极失电子经导线流向电源正极1、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（）A.Na2SO4B.AgNO3C.NaClD.NaOH2、以石墨作电极分别电解下列溶液，电解质和水的量都发生变化的是（）A.Na2SO4B.AgNO3C.NaClD.NaOH3、以石墨作电极电解水时，可用来增强导电性的物质是（），溶液pH值变大的是（）A.Na2SO4B.AgNO3C.NaClD.NaOH练习BBCADCD4、以石墨作电极分别电解下列溶液，1、Na2S溶液2、AgNO3溶液以上溶液，电解后碱性增强的有

，电解后酸性增强的有

。1，32，43、FeCl2溶液4、NaHSO4溶液5、串联电解熔融KCl、MgCl2、Al2O3一段时间后，析出K、Mg、Al的物质的量之是

。dabcKI淀粉试纸6、c作为笔在左边纸上写字，字迹变蓝，则b是——极，c上发生的反应为————————————，d的总化学反应方程式为——————。6:3:2正2I--2e-=I22KI+2H2O==H2+I2+2KOH电解二、电解原理的重要应用H+Na+Cl-OH-阳极放出有刺激性气味的气体阴极放出无色无味的气体1、电解饱和食盐水电极反应方程式阴极：2H++2e-===H2阳极：2Cl--2e-===Cl2总式：2NaCl+2H2O

===2NaOH+Cl2+H2通电注意：阴极区pH值升高，酚酞变红（阴极与负极相连）+-纯铜粗铜

电解液(CuSO4溶液)阴极：Cu2++2e-==Cu（还原反应）阳极：Cu—2e-==Cu2+

（氧化反应）特征纯铜作阴极，粗铜作阳极阳极主要金属与电解质中的阳离子相同电解液CuSO4的浓度基本不变，有杂质离子Zn2+、Fe2+、Ni2+杂质Zn、Fe、Ni、Ag、Au如何除去？2、精炼铜阳极还包含Zn、Fe、Ni失电子，且比Cu先失电子+-铁片铜片

电镀液(CuSO4溶液)阴极：Cu2++2e-==Cu（还原反应）阳极：Cu—2e-==Cu2+

（氧化反应）特征被镀件作阴极，镀层金属作阳极阳极金属与电解质溶液中的阳离子相同电镀液CuSO4的浓度基本不变3、电镀铜电镀的定义：电镀的意义：+-铁片锌片

电镀液(ZnCl2溶液)[Zn2+]»[H+]，则Zn2+放电4、电镀锌阴极：Zn2++2e-==Zn（还原反应）阳极：Zn—2e-==Zn2+

（氧化反应）关于电镀的生产和污染及防治阳极阴极电解质Al2O3Na3AlF3碳块阴极：4Al3++12e-==4Al阳极：6O2--

12e-==3O2总式：2Al2O3====4A