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课件网) 电能转化为化学能———电解 第一课时 电解的原理 金属钠与氯气在常温下就可以发生氧化还原反应生成氯化钠,同时放出大量的热: 2Na(s)+Cl2(g) =2NaCl(s) △H=-822.3kJ·mol-1 反之,若以氯化钠为原料制备金属钠,则需要从外界获得能量(如电能)。 在生产实践中,人们是如何利用电能,以氯化钠为原料制取金属钠的呢？ 电能与化学能之间的相互转化具有重要的实用价值。通过将电能转化为化学能，可以使许多在通常条件下不能发生的反应得以进行，这对于化工生产、金属冶炼、实验室研究以及人们的日常生活都具有十分重要的意义。 电解是将电能转化为化学能的过程。 工业冶炼金属钠的原理 电解：将电能转化为化学能的过程 2NaCl(熔融 ) ===2Na+Cl2↑ 通电 电解意义： 使许多在通常条件下不能发生的反应得以进行 电解的原理 图1—3—2为工业上利用电解熔融氯化钠的方法生产金属钠所用装置的示意图。容器中盛有熔融氯化钠，两侧分别插入石墨片和铁片作为电 极材料，两个电极分别与电源的正极和负极相连。 讨论： 1.接通直流电源后，熔融氯化钠中的Na+和Cl-各向哪个方向移动？ 2.移动到两个电极表面的将分别发生什么变化？ 熔融NaCl 阴极 阳极 e- e- Na+ Cl- 2Cl--2e- = Cl2 2Na++ 2e- = 2Na 氧化反应 还原反应 总反应：2NaCl=== 2Na+Cl2↑ 电解 电解熔融氯化钠 1.电解 2.电解池 3.电解池构成 将直流电通过熔融电解质或电解质溶液，在两个电极上分别发生氧化反应和还原反应的过程过程。 将电能转化为化学能得装置。 直流电源 固体电极材料 电解质溶液或熔融电解质 阳极 阴极 发生氧化反应 发生还原反应 电 源 负极 正极 阴极 阳极 电子流出 电子流入 离 子 导 体 阳离子 阴离子 电 极 移向 移向 得电子，还原反应 失电子，氧化反应 阳极：失电子发生氧化反应 2Cl--2e- = Cl2 阴极：得电子发生还原反应 2Na++ 2e- = 2Na 总反应：2NaCl=== 2Na+Cl2↑ 电解 对比原电池和电解池，请分析： 1.原电池和电解池在工作原理上有何异同？ 2.原电池和电解池在装置构成上有何异同？ 异同 原电池 电解池 工作原理 不同 相同 装置构成 不同 相同 自发进行氧化还原反应 化学能转化为电能 使难以发生的氧化还原反应发生 电能转化为化学电能 两电极上分别发生氧化和还原反应 无电源 有直流电源 电极反应物、电极材料、离子导体和电子导体 原电池是通过氧化还原反应将化学能直接转化为电能的装置;电解池是在直流电作用下迫使反应物发生氧化还原反应，从而将电能转化为化学能的装置。 在原电池和电解池的工作过程中，氧化反应和还原反应分别在两极进行。其中，阴极发生还原反应，阳极发生氧化反应。 因此，从铜锌原电池的内电路看，锌极是阳极，铜极是阴极。 在装置构成上，原电池和电解池都需要有电极反应物、电极材料、离子导体和电子导体，只是电解池还需要外接直流电源。 二、电解原理的应用 电解饱和食盐水 按图 1-3-3 所示组装电解装置，电极材料为石墨，离子导体为饱和食盐水。 1.请你分析饱和食盐水中可能存在哪些离子，在电场中它们的移动方向如何，可能发生的电极反应是什么。 2.接通电源，观察电极表面出现的现象。根据已有的化学知识，设法检验两极附近溶液组成的变化并判断气体产物。 3.判断阴极和阳极，写出电极反应和该电解反应的化学方程式。 现象 电极反应 阴极 阳极 电解反应的化学方程式: _____ 在饱和食盐水中，Na+和水电离出的H+移向连接电源负极的阴极材料，H-在阴极材料上发生还原反应: 2H + +2e -=======H 2 ↑ C1和水电离出的 OH 移向连接电源正极的阳极材料，C1在阳极材料上发生氧化反应 2Cl--2e-=======Cl2 ↑ 水的电离 水是一种极弱的电解质，水分子能电离出极少量 ... ...
