1、一、電解原理一、電解原理高二高二A 化學(xué)化學(xué) 婁婁 昀昀聯(lián)想質(zhì)疑鈉和氯氣的反應(yīng)Na(s)+Cl2(g)=2NaCl(s)H=-822.3KJ.mol-1NaCl Na?熱化學(xué)方程式熱化學(xué)方程式:能量能量 (如電能如電能)一、電解原理一、電解原理交流研討交流研討1、通電前，熔融氯化鈉中存在哪些離子？通電前，熔融氯化鈉中存在哪些離子？這些離子的運(yùn)動(dòng)情況怎樣？這些離子的運(yùn)動(dòng)情況怎樣？2、通電后，外電路上的電流方向怎樣？通電后，外電路上的電流方向怎樣？3、接通電源后，熔融氯化鈉中接通電源后，熔融氯化鈉中 Na+、Cl-各向那個(gè)方向運(yùn)動(dòng)？各向那個(gè)方向運(yùn)動(dòng)？4、移到兩極表面的移到兩極表面的Na+、Cl-將

2、發(fā)生什么將發(fā)生什么變化？變化？氯氯氣氣鈉鈉熔融熔融NaCl 電解電解: :讓讓直流電直流電通過電解質(zhì)溶液或熔融通過電解質(zhì)溶液或熔融電解質(zhì)，從而在兩個(gè)電極上電解質(zhì)，從而在兩個(gè)電極上分別發(fā)生分別發(fā)生氧氧化反應(yīng)（化反應(yīng)（陽極陽極）和還原反應(yīng)（）和還原反應(yīng)（陰極陰極）的）的過程。過程。 電解池電解池: :借助借助氧化還原反應(yīng)氧化還原反應(yīng)，把，把電能電能轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為化學(xué)能化學(xué)能的裝置的裝置. .一、電解一、電解1、概念、概念陰陰極極陽陽極極陽離子陽離子陰離子陰離子得得電電子子還還原原反反應(yīng)應(yīng)失失電電子子氧氧化化反反應(yīng)應(yīng)請同學(xué)們以石墨為電極電解氯化銅溶液為例來分析。這是電解熔融鹽的情況。這是電解熔融鹽的情

3、況。電解電解質(zhì)溶液又會(huì)發(fā)生什么反應(yīng)呢？電解電解質(zhì)溶液又會(huì)發(fā)生什么反應(yīng)呢？電解氯化銅溶液微觀模擬電解氯化銅溶液微觀模擬說明：說明：1 1、惰性電極：用、惰性電極：用石墨、石墨、金、金、鉑鉑等材料等材料 做的電極，做的電極，一般通電條件下不發(fā)生反應(yīng)一般通電條件下不發(fā)生反應(yīng)； 2 2、活性電極：用、活性電極：用鐵、鋅、銅鐵、鋅、銅、銀、銀等還原性等還原性 較強(qiáng)金屬做的電極，較強(qiáng)金屬做的電極，活性電極作陽極時(shí)，活性電極作陽極時(shí)， 優(yōu)先發(fā)生氧化反應(yīng)。優(yōu)先發(fā)生氧化反應(yīng)。 陽極：陽極：與電源與電源正極正極相連，相連，陰離子陰離子移向移向 此極，此極，失去失去電子，發(fā)生電子，發(fā)生氧化反應(yīng)氧化反應(yīng)陰極：陰極：與

4、電源與電源負(fù)極負(fù)極相連，相連，陽離子陽離子移向移向 此極，此極，得到得到電子，發(fā)生電子，發(fā)生還原反應(yīng)還原反應(yīng)2、電解池的工作原理、電解池的工作原理CCCuCl2溶液溶液 分析下圖，屬于電解池的有分析下圖，屬于電解池的有陽離子移向陰極放電，陰離子移向陽極放電陽離子移向陰極放電，陰離子移向陽極放電 陽極陽極：2Cl-Cl2 + 2e- 氧化反應(yīng)氧化反應(yīng) 陰極陰極：Cu2+2e- Cu 還原反應(yīng)還原反應(yīng) 總式：總式： CuCl2 Cu+Cl2 電解現(xiàn)象：現(xiàn)象： 陽極陽極：有氣泡，有有氣泡，有刺激性氣味，并能使刺激性氣味，并能使 濕潤的濕潤的KI-淀淀 粉試紙粉試紙變藍(lán)（變藍(lán)（Cl2) 陰極陰極：碳棒

5、上有一碳棒上有一 層層 紅色的銅析出紅色的銅析出4 4、電極產(chǎn)物的判斷，電極反應(yīng)的書寫、電極產(chǎn)物的判斷，電極反應(yīng)的書寫電極反應(yīng)：電極上進(jìn)行的半反應(yīng)。電極反應(yīng)：電極上進(jìn)行的半反應(yīng)。加加CuCl2變小變小【思考思考1 1】電解后氯化銅的濃度如何變化？】電解后氯化銅的濃度如何變化？【思考思考2 2】若要使電解質(zhì)溶液復(fù)原，怎么辦？】若要使電解質(zhì)溶液復(fù)原，怎么辦？【思考思考3 3】什么叫放電？】什么叫放電？電極產(chǎn)物反思電極產(chǎn)物反思為什么不是為什么不是氧氣呢？氧氣呢？為什么不產(chǎn)為什么不產(chǎn)生氫氣呢？生氫氣呢？失電子能力：失電子能力： Cl-OH-得電子能力：得電子能力：Cu2+H+放電能力放電次序【思考思考

6、4】【思考閱讀導(dǎo)學(xué)案思考閱讀導(dǎo)學(xué)案】陰陽離子的放電順序是什么？陰陽離子的放電順序是什么？5 5、離子放電順序：、離子放電順序： 無論是惰性電極還是活性電極都不無論是惰性電極還是活性電極都不參與電極反應(yīng)，發(fā)生反應(yīng)的是溶液中的參與電極反應(yīng)，發(fā)生反應(yīng)的是溶液中的陽離子。陽離子。陽離子陽離子在陰極上放電順序是：在陰極上放電順序是：陰極陰極: :只有在熔融狀態(tài)下放電只有在熔融狀態(tài)下放電5 5、離子放電順序：、離子放電順序： 活性材料作電極時(shí)：活性材料作電極時(shí)：金屬在陽極失電金屬在陽極失電子被氧化成陽離子進(jìn)入溶液，陰離子不容易子被氧化成陽離子進(jìn)入溶液，陰離子不容易在電極上放電。在電極上放電。 用惰性電極用

7、惰性電極(Pt(Pt、AuAu、石墨、鈦等、石墨、鈦等) )時(shí)：時(shí)：溶液中溶液中陰離子陰離子的放電順序是：的放電順序是：陽極：陽極：【思考思考5 5】電解氯化銅溶液時(shí)，溶液中】電解氯化銅溶液時(shí)，溶液中CuCu2 2和和ClCl放電基本完畢后，電解過程是否也就停放電基本完畢后，電解過程是否也就停止了呢？止了呢？ 溶液中溶液中Cu2+和和Cl放電完畢后，原溶液變放電完畢后，原溶液變?yōu)榧兯?，此時(shí)，在純水中存在為純水，此時(shí)，在純水中存在H+和和OH， H+在陰極放電，在陰極放電，OH在陽極放電，實(shí)際上是在陽極放電，實(shí)際上是電解水的過程，所以：電解水的過程，所以：陰極：陰極：4H+ + 4e = 2H2

8、 陽極：陽極：4OH 4e =2H2O + O2 總反應(yīng)：總反應(yīng)：2H2O = 2H2 + O2 電解電解（1）溶液中所含陽離子：）溶液中所含陽離子：H+、Na+， 放電順序：放電順序：H+ Na+ 陰陰 極：極：2H+ + 2e = H2 （2）溶液中所含陰離子：）溶液中所含陰離子：OH、Cl， 放電順序：放電順序：Cl OH 陽陽 極：極：2Cl 2e = Cl2 總反應(yīng)：總反應(yīng)： 2NaCl + 2H2O = 2NaOH + H2 + Cl2 電解電解【思考思考6 6】在電解氯化銅溶液的裝置中，若把】在電解氯化銅溶液的裝置中，若把電解質(zhì)換成氯化鈉，其結(jié)果又如何呢？寫出電解質(zhì)換成氯化鈉，其

9、結(jié)果又如何呢？寫出電極反應(yīng)。電極反應(yīng)。電解食鹽水電解食鹽水現(xiàn)象：現(xiàn)象：陽極：有氣泡產(chǎn)生，陽極：有氣泡產(chǎn)生，使?jié)駶櫟牡矸凼節(jié)駶櫟牡矸跭I溶液變藍(lán)溶液變藍(lán)陰極：有氣泡產(chǎn)生，陰極：有氣泡產(chǎn)生，滴加酚酞溶液變紅滴加酚酞溶液變紅陽極：陽極：2Cl-2e- =Cl2陰極：陰極：2H+2e- =H2總式：總式：2NaCl+2H2O=2NaOH+H2+Cl2(條件條件:通電通電)實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)裝置小結(jié)小結(jié)1：分析電解反應(yīng)分析電解反應(yīng)(用惰性電極時(shí)用惰性電極時(shí))的一般思路：的一般思路：明確溶液中存在哪些離子明確溶液中存在哪些離子根據(jù)陽極氧化、陰極還原以及氧化性、根據(jù)陽極氧化、陰極還原以及氧化性、還原性強(qiáng)弱判斷反應(yīng)

10、的離子先后，還原性強(qiáng)弱判斷反應(yīng)的離子先后，最后分析得出產(chǎn)物最后分析得出產(chǎn)物陰陽兩極附近有哪些離子陰陽兩極附近有哪些離子 6、 電解質(zhì)溶液用惰性電極電解的規(guī)律示例電解質(zhì)溶液用惰性電極電解的規(guī)律示例：電解電解類型類型舉舉 例例電極反應(yīng)電極反應(yīng)溶液溶液PH變化變化溶液溶液復(fù)原復(fù)原方法方法物質(zhì)類別物質(zhì)類別實(shí)例實(shí)例僅溶僅溶劑水劑水電解電解 僅溶僅溶質(zhì)電質(zhì)電 解解 溶質(zhì)溶質(zhì)和溶和溶劑都劑都電解電解 含氧酸含氧酸H2SO4強(qiáng)堿強(qiáng)堿NaOH活潑金屬的活潑金屬的含氧酸鹽含氧酸鹽Na2SO4無氧酸無氧酸HCl陰極陰極:4H+ + 4e- = 2H2陽極陽極:4OH-4e-=O2+2H2O減小減小增大增大不變不變H

11、2O陽極陽極:2Cl- 2e-=Cl2陰極陰極:2H+2e- = H2增大增大HCl不活潑金屬不活潑金屬的無氧酸鹽的無氧酸鹽CuCl2陽極陽極:2Cl- 2e- =Cl2陰極陰極:Cu2+2e- = Cu增大增大 CuCl2活潑金屬的活潑金屬的無氧酸鹽無氧酸鹽NaCl陽極陽極:2Cl-2e- =Cl2陰極陰極:2H+2e- = H2增大增大 HCl不活潑金屬不活潑金屬的含氧酸鹽的含氧酸鹽CuSO4陽極陽極:4OH-4e-=O2+2H2O陰極陰極:2Cu2+4e- = 2Cu減小減小CuO放氫生堿放氧生酸小結(jié)小結(jié)2：電解規(guī)律（惰性電極）：電解規(guī)律（惰性電極） 陽極：陽極：S2- I- Br- C

12、l- OH- 含氧酸根含氧酸根 F- 與與區(qū)：區(qū)：電解本身型電解本身型 如如CuClCuCl2 2 、HClHCl與與區(qū)：區(qū)：放氫生堿型放氫生堿型 如如NaCl與與區(qū)：區(qū)：放氧生酸型放氧生酸型 如如CuSO4、AgNO3與與區(qū)：區(qū)：電解水型電解水型 如如NaNa2 2SO4、H2 2SO4 、NaOH陰極：陰極：Ag+Fe3+Cu2+H+Fe2+Zn2+（H+）Al3+Mg2+Na+1、下列說法正確的是、下列說法正確的是( )電解是把電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能；電解是把電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能； 電解是化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能；電解是化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能；電解質(zhì)溶液導(dǎo)電是化學(xué)變化；電解質(zhì)溶液導(dǎo)電是化學(xué)變化；任何電解過程，必

13、將導(dǎo)致氧化還原反任何電解過程，必將導(dǎo)致氧化還原反應(yīng)的發(fā)生；應(yīng)的發(fā)生； 1.為下圖所示裝置中，為下圖所示裝置中，a、b都是惰性電極，都是惰性電極，通電一段時(shí)間后，通電一段時(shí)間后，b極附近溶液呈紅色。下極附近溶液呈紅色。下列說法正確的是列說法正確的是AX是正極，是正極，Y是負(fù)極是負(fù)極BX是負(fù)極，是負(fù)極，Y是正極是正極CCuSO4溶液的溶液的PH值逐漸減小值逐漸減小DCuSO4溶液的溶液的PH值不變值不變a X Y bPtCuCuSO4溶液溶液NaCl和酚酞溶液和酚酞溶液AC 2、下圖為直流電源電解稀、下圖為直流電源電解稀Na2SO4 水溶液的水溶液的裝置。通電后在石墨電極裝置。通電后在石墨電極a和

14、和b附近分別滴加附近分別滴加一滴石蕊溶液。下列實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中正確的是一滴石蕊溶液。下列實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中正確的是 （ ） A逸出氣體的體積，逸出氣體的體積，a電極的小于電極的小于b電極的電極的B一電極逸出無味氣體，另一電極逸出刺激性一電極逸出無味氣體，另一電極逸出刺激性氣味氣體氣味氣體Ca電極附近呈紅色，電極附近呈紅色，b電極附近呈藍(lán)色電極附近呈藍(lán)色Da電極附近呈藍(lán)色，電極附近呈藍(lán)色，b電極附近呈紅色電極附近呈紅色D陰陽離子定向移動(dòng)，陰陽離子定向移動(dòng)，在兩極上失得電子成在兩極上失得電子成為原子或分子。如：為原子或分子。如：CuClCuCl2 2=Cu+Cl=Cu+Cl2 2電離電離 電解電解 條件條件過過程程 特點(diǎn)特點(diǎn) 聯(lián)系聯(lián)系 通電通電電解質(zhì)溶于水或電解質(zhì)溶于水或受熱融化狀態(tài)受熱融化狀態(tài) 電解質(zhì)電離后，電解質(zhì)電離后，再通直流電再通直流電電解質(zhì)電離成為自電解質(zhì)電離成為自由移動(dòng)的離子例：由移動(dòng)的離子例：CuClCuCl2 2=Cu=Cu2+2+2Cl+2Cl- -只產(chǎn)生自由移動(dòng)只產(chǎn)生自由移動(dòng)的離子的離子 發(fā)生氧化還原反應(yīng)發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成了新物質(zhì)生成了新物質(zhì) 電解必須建立在電離的基礎(chǔ)上電解必須建立在電離的基礎(chǔ)上 小結(jié)小結(jié)3：電解與電離比較：電解與電離比較：電解池電解池能量轉(zhuǎn)換能量轉(zhuǎn)換離子的遷移離子的遷移方向方向發(fā)生氧化反應(yīng)發(fā)生氧化反應(yīng)的電極的電極 發(fā)生還原反應(yīng)發(fā)生還原反應(yīng)