化学选修1电能转化为化学能电解.pptx
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1、电能转化为化学能电能转化为化学能电解电解你知道吗?你知道吗?电解熔融氯化钠电解熔融氯化钠阴极阴极阳极阳极氯氯气气钠钠熔融熔融NaCl 工业上分别以氯化钠和氧化工业上分别以氯化钠和氧化铝为原料生产金属钠和金属铝。铝为原料生产金属钠和金属铝。你知道工业生产中是如何实现你知道工业生产中是如何实现的吗?的吗?通电前:分析熔融电解质中的离子情况通电前:分析熔融电解质中的离子情况 阳离子:阳离子:阴离子:阴离子:通电后:(必须直流电)通电后:(必须直流电)Na+Cl-交流与讨论交流与讨论1 1:做无规则运动做无规则运动钠离子和氯离子做钠离子和氯离子做定向移动定向移动,钠离子移向钠离子移向阴极阴极附近,附近
2、,氯离子移向氯离子移向阳极阳极附近附近.阳极阴极交流与讨论交流与讨论2 2:e-e-e-e-e-e-电解池中离子和电子的移动方向电解池中离子和电子的移动方向 Cl-Na+Cl-2Na+2e-=2Na阴极阴极:发生还原反应发生还原反应2Cl-2e-=Cl2阳极阳极:发生氧化反应发生氧化反应Na+2NaCl=2Na+Cl2 通电通电电解质电解质Al2O3Na3AlF6 (冰晶石)(冰晶石)阴极:阴极:4Al3+12e-=4Al阳极:阳极:6O2-12e-=3O2总式:总式:2Al2O3=4Al+3O2 电解电解铝的冶炼铝的冶炼使使电流电流通过电解质溶液而在通过电解质溶液而在阴阳两极阴阳两极引起引起
3、氧化反应氧化反应和和还原反应还原反应的过程。的过程。电解池电解池:把把电能电能转化为转化为化学能化学能的装置的装置.电解电解:(1)(1)外加直流电源外加直流电源(2)(2)与电源相连的两个电极:与电源相连的两个电极:接电源正极的为接电源正极的为阳极阳极,发生发生氧化反应氧化反应 接电源负极的为接电源负极的为阴极阴极,发生发生还原反应还原反应(3)(3)电解质溶液或熔融的电解质电解质溶液或熔融的电解质构成条件构成条件:电解过程不仅可以在电解过程不仅可以在熔融熔融电解质中进行,电解质中进行,也可以在电解质也可以在电解质溶液溶液中进行。中进行。活动与探究活动与探究阳极:阳极:有气泡,有刺激性气味,
4、并能使有气泡,有刺激性气味,并能使 湿润湿润的的KI-淀淀 粉试纸变蓝粉试纸变蓝(Cl2)阴极:阴极:碳棒上有一层红色的铜析出碳棒上有一层红色的铜析出电极材料电极材料:活性活性电极材料电极材料:Ag、Cu、Fe、Zn、Ni、等、等惰性惰性电极材料:电极材料:Pt、Au、石墨、钛等、石墨、钛等放电顺序:放电顺序:用惰性电极用惰性电极(Pt(Pt、AuAu、石墨、钛、石墨、钛等等)时:时:溶液中阴离子的放电顺序是:溶液中阴离子的放电顺序是:S 2-SO32-I-Br-Cl-OH-NO3-SO42-(等含氧酸根离子)等含氧酸根离子)F-活性材料作电极时:活性材料作电极时:Zn,Fe,Ni,Cu,Ag
5、等等在阳极失电子被氧化成阳离子在阳极失电子被氧化成阳离子进入溶液,阴离子不容易在电极上放电。进入溶液,阴离子不容易在电极上放电。Zn Fe Ni Cu Ag S 2-SO32-I-Br-Cl-OH-阳极:阳极:无论是惰性电极还是活性电极都不参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与电极反应,发生反应的是溶液中的阳离子。离子。阳离子在阴极上放电顺序是:阳离子在阴极上放电顺序是:AuAu+AgAg+FeFe3+3+Cu Cu2+2+(H H+)PbPb2+2+Sn Sn2+2+Fe Fe2+2+Zn Zn2+2+(H+)Al Al3+3+Mg Mg2+2+Na Na+C
6、a Ca2+2+K K+阴极阴极:练习:练习:以以惰性电极惰性电极电解下列溶液的电极反应。电解下列溶液的电极反应。(1)稀硫酸稀硫酸(2)盐酸)盐酸阴极:阴极:4H+4e-=2H2 阳极:阳极:4OH-4e-=2H2O+O2总反应式:总反应式:(2)盐酸)盐酸阴极:阴极:2H+2e-=H2 阳极:阳极:2Cl-2e-=Cl2总反应式:总反应式:2HCl=H2+Cl2通电通电2H2O=2H2+O2通电通电(1)稀硫酸稀硫酸练习:练习:以以惰性电极惰性电极电解下列溶液的电极反应。电解下列溶液的电极反应。(3)AgNO3溶液溶液(4)CuSO4溶液溶液(3)AgNO3溶液溶液4Ag+4e-=4Ag4
7、OH-4e-=2H2O+O2 4Ag+2H2O=4Ag+O2+4H+通电通电阴极:阴极:2Cu2+4e-=2Cu阳极:阳极:4OH-4e-=2H2O+O2(4)CuSO4溶液溶液2Cu2+2H2O=2Cu+O2+4H+通电通电总反应:总反应:阳极:阳极:阴极:阴极:总反应:总反应:练习:练习:以以惰性电极惰性电极电解下列溶液的电极反应。电解下列溶液的电极反应。(5)氯化钠溶液)氯化钠溶液2Cl-2e-=Cl2 2H+2e-=H2 阳极:阳极:阴极:阴极:总反应:总反应:通电通电2NaCl+2H2O=2NaOH+Cl2+H2 2Cl-+2H2O=2OH-+Cl2+H2 通电通电(5)氯化钠溶液)
8、氯化钠溶液练习:练习:以以惰性电极惰性电极电解下列溶液的电极反应。电解下列溶液的电极反应。(6)Na2SO4溶液溶液(7)NaOH溶液溶液阴极:阴极:4H+4e-=2H2 阳极:阳极:4OH-4e-=2H2O+O2总反应式:总反应式:2H2O=2H2+O2通电通电(6)Na2SO4溶液溶液(7)NaOH溶液溶液 阳极:阳极:4OH-4e-=2H2O+O2阴极:阴极:4H+4e-=2H2 总反应式:总反应式:2H2O=2H2+O2通电通电练习:练习:以以惰性电极惰性电极电解下列溶液的电极反应。电解下列溶液的电极反应。(8)CuCl2溶液溶液 阳极:阳极:阴极:阴极:总反应:总反应:(8)CuCl
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