1.3.1 电解的原理（同课异构课件）-2021-2022学年高二化学【步步高】学习笔记（鲁科版2019选择性第一册）鲁琼

第1课时　 电解的原理 电解法在元素发现史中的重要地位 情景导学 1.了解电解池的工作原理，能准确书写电极反应式及反应总式。（重点） 2.掌握电解饱和食盐水的基本原理，理解阴阳离子的放电顺序。（重点） 学习目标 钠的制备 钠的化学性质很活泼，这给钠的制取带来一定的困难。 目前，世界上生产金属钠多数用电解熔融氯化钠的方法。 Cl— Cl— Cl— Cl— Na+ Na+ Cl— Cl— Cl— Cl— Na+ Na+ Cl Cl Cl Cl Na Na Cl2 Cl2 电解熔融氯化钠的微观反应过程 Na+、Cl— 无规则运动 Na+、Cl— 定向运动 Na+、Cl— 发生电子得失 阴阳两极上生成Na、Cl2 e- e- 1.氯化钠中含有哪些微粒? 接通电源之前如何运动？ 2.接通电源后，Na+和Cl-如何移动？ 3.两个电极上观察到什么现象？ Na+和Cl-做无规则运动。 【思考与交流】 Na+ 和 Cl- 发生定向移动 阳极：有气泡，有刺激性气味 阴极：有金属钠析出 阴极 阳极 4.两个电极上分别发生什么反应？ 2Na++2e- 2Na 2Cl- -2e- Cl2↑ 2NaCl ==== 2Na+Cl2↑ 通电 电解熔融NaCl的总反应： 与电源正极相连的： 与电源负极相连的： 氯 气 钠 熔融NaCl + - 氧化反应 还原反应 5.电子的流向？ 6.离子定向移动的方向？ (注：电子只在外电路定向移动，不能在溶液中移动） 电子从电源负极流出， 流入电解池阴极； 再从阳极流回电源正极。 阳离子向阴极移动， 阴离子向阳极移动。 氯 气 钠 熔融NaCl + - 阴极 阳极 1.电解的概念 在直流电作用下，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。 电解的原理 2.电解池 把电能转化为化学能的装置。 观察对比电解池和原电池，总结电解池的构成条件。 阳极 阴极 C C CuCl2溶液 - + 正极 稀硫酸 Zn Cu 负极 【思考与交流】 阳极 阴极 C C CuCl2溶液 - + 3.构成电解池的条件 （1）外接直流电源。 （2）两个固体电极材料插入电解质溶液或熔融态电解质中。 （3）用导线连接形成闭合回路 是电能转变为化学能的装置！ C C 阳极 阴极 e－ Cu2+ + 2e– == Cu (还原反应) 工作原理： 2Cl–-2e– == Cl2↑ (氧化反应) (缺少电子) (富集大量电子) 阴极： 阳极： ——Cu2+、H+、Cl-、OH– e- C C CuCl2溶液 总反应： CuCl2 ==== Cu +Cl2↑ 通电 - + 电解氯化铜溶液 阴极：与电源负极相连，电子流入，发生还原反应 阳极：与电源正极相连，电子流出，发生氧化反应 4. 电极的判断 e－ e－ C C 阴极 阳极 电解质溶液 两个电极的类型： 惰性电极(铂、金、石墨)：——无论做阴阳极，仅仅导电，不参与反应 活性电极(除铂、金外的金属)：——做阴极：只起导电作用，不参与电极反应 ——做阳极：除起导电作用，还失去电子成为金属阳离子进入溶液 惰性电极与活性电极 Cu Cu CuCl2溶液 阴极 阳极 C C CuCl2溶液 阴极 阳极 5. 电极反应式的书写：（以电解CuCl2 为例） e－ e－ C C CuCl2溶液 阴极 阳极 阳离子移向阴极得电子， 阴离子移向阳极失电子； 阴极：Cu2++2e- Cu 　 还原反应 阳极：2Cl- — 2e- Cl2↑ 氧化反应 总反应式： CuCl2 Cu+Cl2 ↑ 电解 通式： 阴极：氧化剂＋ne-　 还原产物 阳极：还原剂 — ne- 氧化产物 总电解反应式：阴阳极反应式相加所得的式子（考虑电子守恒） 思考：CuCl2在水溶液中电离生成Cu2＋和Cl－的同时，弱电解质水也会发生电离，而产生H＋和OH－ ，通电时，这些自由移动着的离子，在电场作用下，溶液中带正电的H＋和Cu2＋都同时向阴极移动，而为什么只有Cu2＋得电子被还原，而带负电的OH－和Cl－都同时会向阳极移动，而为什么只有Cl－失电子被氧化？ 分析：得电子能力： Cu2＋ ＞ H＋ 失电子能力： Cl－ ＞ OH－ 思考：为什么得失电子的结果是这种情况？ 阴阳离子的放电顺序是什么？ 放电：在电极表面，阴离子失去电子而 阳离子得到电子的过程叫放电。 阴离子放电：与阴离子的还原性的相对强弱有关 阳离子放电：与阳离子的氧化性的相对强弱有关 阴极： 阳极： Ag+>Fe3+>Cu2+>H+（先于H+放电） Pb2+ >