2017-2018学年高中化学鲁科版选修4（课件+课时跟踪检测+教学案）：第1章 第2节 电能转化为化学能——电解 （6份打包）

第2节电能转化为化学能———电解 第1课时　电解的原理 [课标要求] 1．了解电解池的构成。 2．了解电解池的电极名称，会写电极反应方程式。 3．掌握电解池工作时，溶液中阴阳离子的放电顺序。 1．电解池组成“三条件” (1)外接电源以及与电源相连的两个电极； (2)电解质溶液； (3)闭合回路。 2．电解池阴、阳极“四特点” 阳极—外接直流电源正极—流出电子—发生氧化反�———阴离子移向； 阴极—外接直流电源负极—流入电子—发生还原反�———阳离子移向。 3．离子放电“两顺序”(惰性电极) 阳极：S2－>I－>Br－>Cl－>OH－； 阴极：Ag＋>Fe3＋>Cu2＋>H＋(酸)>Sn2＋>Zn2＋>H＋水>Al3＋。 1．电解熔融NaCl (1)实验现象：通电后，在石墨片周围有气泡产生，在铁片上生成银白色金属。 (2)实验分析：①熔融氯化钠中存在的微粒Na＋、Cl－。 ②通电后离子的运动方向：阳离子Na＋(填离子符号)移向铁电极，阴离子Cl－(填离子符号)移向石墨电极。 ③电极上发生的变化：铁电极：2Na＋＋2e－===2Na， 石墨电极：2Cl－－2e－===Cl2↑。 (3)实验结论：熔融的氯化钠在电流作用下发生了化学变化，分解生成了钠和氯气。 2．电解 让直流电通过电解质溶液或熔融电解质，在两个电极上分别发生氧化反应和还原反应的过程。 3．电解池 (1)概念：将电能转化为化学能的装置。 (2)构成条件 ①直流电源以及与电源相连的两电极； ②电解质溶液或熔融状态的电解质； ③形成闭合回路。 (3)电极及电极反应 ①阳极：发生氧化反应的电极； 阴极：发生还原反应的电极。 ②电极反应：在电极上进行的半反应，它可以表示电极上物质的变化情况和电子的转移情况。 4．电解池工作原理 (1)电极反应类型 阳极→氧化反应；阴极→还原反应。 (2)电子流向：电源负极→阴极；阳极→电源正极。 (3)电流方向：电源正极→阳极；阴极→电源负极。 (4)离子流向：阳离子→阴极；阴离子→阳极。 用石墨作电极电解CuCl2溶液。 (1)通电前溶液中存在哪些离子？这些离子怎样运动？ 提示：由CuCl2电离出的Cu2＋、Cl－、H2O电离出的少量H＋、OH－，这些离子作自由移动。 (2)通电后离子怎样移动？ 提示：Cu2＋、H＋向阴极移动，Cl－、OH－向阳极移动。 (3)在两极各是什么离子发生反应？产物分别是什么？ 提示：Cu2＋、H＋应在阴极发生还原反应，由于氧化性Cu2＋>H＋，则Cu2＋首先被还原生成铜：Cu2＋＋2e－===Cu；Cl－、OH－应在阳极发生氧化反应，由于还原性Cl－>OH－，Cl－首先被氧化生成氯气：2Cl－－2e－===Cl2↑，即阴极产物是铜，阳极产物是氯气。 1．电解池电极的判断 2．电解池的工作原理 接通外界电源后，电子从电源的负极沿导线流入电解池的阴极，经过阴、阳离子的定向运动形成内电路，再从电解池的阳极流出，并沿导线流回电源的正极，如图所示。 3．电解产物的判断方法 (1)阳极产物的判断：首先看电极材料。 ①若为活性电极(除Au、Pt石墨以外的金属材料)，则电极材料失电子，电极溶解生成相应的金属阳离子。 ②若为惰性电极(Au、Pt、石墨)，则依据溶液中阴离子的失电子能力加以判断。 离子放电(失电子)顺序：S2－>I－>Br－>Cl－>OH－>SO(等含氧酸根离子)。 (2)阴极产物的判断 直接根据阳离子放电(得电子)顺序判断，生成相应的金属单质(或氢气)Ag＋>Hg2＋>Fe3＋>Cu2＋>H＋>Pb2＋>Sn2＋>Zn2＋>Al3＋>Mg2＋>Na＋>Ca2＋>K＋。 [特别提醒]　①当溶液中的Zn2＋的浓度远大于水溶液中H＋浓度时，得电子能力为 Zn2＋>H＋。 ②K＋、Na＋、Ca2＋、Mg2＋、Al3＋只在熔融状态下放电，在水溶液中不放电。 1.如图是电解熔融NaCl制备金属钠的装置示意图，下列有关判断正确的是(　　) A．通过该装置可以将化学能转变为电能 B．石墨电极为正极 C．Na＋在铁极上得到电子被还原为钠原子 D．铁电极为阳 ... ...