电能转化为化学能-电解.ppt

第 2 节 电能转化为化学能 电解 Na(s) + Cl2(g) = NaCl(s) H(298K)=-411.15KJmoL-1 在 298K下 ,23g金属钠在足量氯气中燃烧 , 放热 411.15KJ 写出该反应的热化学学方程式 【 疑 1】 通电前熔融 NaCl中存在哪些离子？这些离子 是如何运动的？ 【 疑 2】 接通直流电后，原来的离子运动发生了 怎样的改变？ 【 疑 3】 外 电路中电子的流动方向如何 ？ 【 疑 4】 有关离子在两极发生了什么变化 (试用语 言叙述和化学用语表达 ) ？ 【 疑 5】 根据两极上的反应，总的反应方程式是怎样 的？ 【 疑 1】 通电前熔融 NaCl中存在哪些离子？这些离子 是如何运动的？ 【 疑 2】 接通直流电后，原来的离子运动发生了 怎样的改变？ 【 疑 3】 外 电路中电子的流动方向如何 ？ 【 疑 4】 有关离子在两极发生了什么变化 (试用语 言叙述和化学用语表达 ) ？ 【 疑 5】 根据两极上的反应，总的反应方程式是怎样 的？ 【 疑 1】 通电前熔融 NaCl中存在哪些离子？这些离子 是如何运动的？ 【 疑 2】 接通直流电后，原来的离子运动发生了 怎样的改变？ 【 疑 3】 外 电路中电子的流动方向如何 ？ 【 疑 4】 有关离子在两极发生了什么变化 (试用语 言叙述和化学用语表达 ) ？ 【 疑 5】 根据两极上的反应，总的反应方程式是怎样 的？ 【 疑 1】 通电前熔融 NaCl中存在哪些离子？这些离子 是如何运动的？ 【 疑 2】 接通直流电后，原来的离子运动发生了 怎样的改变？ 【 疑 3】 外 电路中电子的流动方向如何 ？ 【 疑 4】 有关离子在两极发生了什么变化 (试用语 言叙述和化学用语表达 ) ？ 【 疑 5】 根据两极上的反应，总的反应方程式是怎样 的？ 电解池中自由离子的移动方向 Cl- Cl- Cl- Cl- Na+ Na+ Na+ Na+ e- e- e- e- 电解池中电子的移动方向 铁电极上的反应为 : Na+e- Na 石墨电极上的反应为 : 2Cl- Cl2 +2e- 实验现象 : 石墨上有气体产生 ,并可闻到刺激性气味 电解过程 试描述电解熔融氯化钠的实验现象 1.在直流电的作用下 ,电解质在两个电极上分别发生 氧化反应和还原反应的过程叫做电解。 注意几点： （ 1）电源是直流电源 ,而不是交流电 . （ 2）非电解质不能导电，通电时不能发生电解， 必须是电解质溶液或熔融电解质。 (3)电解过程中 ,电源向反应体系提供电能 ,电能转化 为化学能而储存在反应物中 基本概念 2.把电能转变为化学能的装置叫做电解池 ,也可叫电 解槽。 (1).直流电源 思考 :怎样才能构成电解池 ? 基本概念 (2).两个固定 电 极材料 (3).熔融 电 解 质 或 电 解 质 溶液 (4).闭 合回路 电解池的电极的确定 （ 1）电化学规定 ,发生氧化反应的电极为 阳极，发生还原反应的电极为阴极。 （ 2）与电源的正极（）相连的电极为阳 极、与电源负极（）相连的电极为 阴极。 阳极 2Cl- Cl2 +2e- (氧化反应 ) 阴极 Na+e- Na (还原反应 ) 电极总反应 : 2NaCl 2Na + Cl 2 通电 电极反应的书写 1.电 解熔融的氧化 铝 可制得金属 铝 .试 写出 电 极反 应 和 总 的反 应 方程式 阳极 2O2- O2 +4e- 阴极 Al3+3e- Al 电 极 总 反 应 2Al2O3 4Al+3O2 通电 练习 下列说法正确的是 ( ) 电解是把电能转变成化学能； 电解是化学能转变成电能； 电解质溶液导电是化学变化； 任何电解过程，必将导致氧化还原反应的发生 2分析下图，属于电解池的有 练习 作业： 中学第二教材 P8-P9 离子的放电顺序： （ 1）在惰性电极的阴极上，阳离子放电顺序： Au3+、 Ag+、 Hg2+、 Cu2+、 H+、 Fe2+、 Zn2+、 Al3+、 Mg2+ 放电由易到难 （ 2）在惰性电极的阳极上，阴离子放电顺序： S2 、 I 、 Br 、 Cl 、 OH 、 NO3 、 SO42 、 F 放电由易到难 X、 Y、 Z、 M四种金属，已知 X可以从 Y的盐溶液 中置换出 Y。 X和 Z组成原电池时， Z为正极。 Y和 Z两种离子在同一溶液中被电解时，阴极只能得到 Y单质， M离子的氧化性强于 Y离子，则这四种金 属的活动性由强到弱的顺序是（ ） A 、 XYZM B、 XZMY C、 MZXY D、 XZYM 在水中加入等物质的量的 Ag+、 Pb2+、 Na+、 SO42-、 NO3-、 Cl-，该溶液放在用惰性材料 做电极的电解槽中，通电片刻，则氧化产物 与还原产物的 质量比 为 C A 35.5 : 108 B 16 : 207 C 8 : 1 D 108 : 35.5 【 问 1】 电解池的两极是怎样确定的？ 【 问 2】 在电解过程中，电子是如何形成闭合回路的？ 【 问 7】 电解池与原电池有哪些异同呢？ 【 问 4】 电解氯化铜溶液时，溶液中 Cu2 和 Cl 放 电基本完毕后同，电解过程是否也就停止了呢？ 【 问 5】 在电解氯化铜溶液的装置中，若把电解质换 成氯化钠，其结果又如何呢？写出电极反应。 二、实验分析 【 问 3】 写出两极发生的反应方程式和总方程式？为什 么 Cu2+、 Cl-放电，而不是 H+和 OH-？ 【 问 6】 电解与电离有哪些异同呢？ （ 1）溶液中所含阳离子： H+、 Na+， 放电顺序： H+ Na+ 阴 极： 2H+ + 2e = H2 （ 2）溶液中所含阴离子： OH 、 Cl ， 放电顺序： Cl OH 阳 极： 2Cl - 2e = Cl2 总反应： 2NaCl + 2H2O = 2NaOH + H2 + Cl2 练习： 分析电解 Na2SO4 溶液的本质，书写电解反应方程 式， 阳极区和阴极区的 PH是如何变化？ 怎个溶液的 PH如何变化？如何复原？ 阳极： 4OH - 4e =2H2O + O2 阴极： 4H+ + 4e = 2H2 总反应： 2H2O = 2H2 + O2 (4H2O + 4e- = 2H2 + 4OH- ) (4H2O - 4e- = O2 + 4H+ + 2H2O) PH PH 加水可复原 判断 下列物质中哪些物质的电解， 实质是电解水？ NaCl HCl H2SO4 CuSO4 KOH NaNO3 总结： 活泼的金属含氧酸盐 、含氧酸、 强碱溶液的电 解实质是电解水。 NaNO3_ HCl_ Cu(NO3)2_ NaCl_ 练一练 H2O HCl CuO HCl 3、原电池电极的判断 较活泼金属，电子流出，发生氧化反应 正极： 较不活泼金属或非金属，电子流入，发 生还原反应 负极： 电解的原理： 电解质在溶于水或熔融状态下电离出 能自由移动的离子通电时，自由移动 的离子作定向移动阳离子移向阴极， 在阴极上得到电子而发生还原反应；阴 离子移向阳极，在阳极上失去电子而发 生氧化反应。 小结： 以碳棒作两极材料，画出电解硫酸铜水溶液 的装置图。并注明阳极、阴极，写出两极电 极反应式及总的电解化学方程式 练习 阳极： 4OH 4e 2H2O+O2 阴极： Cu2+2e Cu 总反应式： 2CuSO4+2H2O 2Cu+O2+2H2SO4 电解 总结 1.分电极：与电源正极相连的为阳极，与电源 负极相连的为阴极。 2. 析溶液：分析电解质溶液中所含离子有哪些。 3. 判流向：判断电子流动方向，离子移动方向。 4. 断微粒：确定在两极上反应的各是什么微粒。 5. 书极式：书写电极反应式，注意得失电子守恒。 6. 写方程：书写电解质电解的化学方程式或离子 方程式。 7. 找关系：抓住转移电子守恒，列出关系式，代 入已知量，求未知量，同时注意与物 理上有关知识（ Q=It等）的联系。