第3节 电能转化为化学能--电解 第1课时（教学课件）化学鲁科版2019选择性必修1

第1章 化学反应与能量转化 第1课时：电解的原理 第3 节 电能转化为化学能——电解 化学反应原理 1 了解电解池的工作原理。 壹 能分析、解释电解池的工作原理，能设计简单的电解池。 贰 学习目标 Xue xi mu biao 本节重点 壹 电解池的工作原理 电解池的工作原理 本节难点 贰 重点难点 Zhong dian nan dian 化学能转化为电能 电能转化为化学能 使用时 充电时 联系 · 生活 新课导入 KE TANG DAO RU 新课导入| 探究新知| 课堂例题| 知识总结| 课堂演练 联系 · 生活 氯碱工业 制铝电解槽 铝棒 氢氧化钠 新课导入 KE TANG DAO RU 新课导入| 探究新知| 课堂例题| 知识总结| 课堂演练 5 联想 · 质疑 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： 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，以氯化钠为原料制得金属钠的呢？ 2Na(s) + Cl2(g) = 2NaCl(s）ΔH= -822.3 kJ·mol-1 钠在氯气中燃烧 钠在氯气中燃烧 新课导入 KE TANG DAO RU 新课导入| 探究新知| 课堂例题| 知识总结| 课堂演练 阳极 电解熔融氯化钠 联想 · 质疑 探究新知 TAN JIU XIN ZHI 新课导入| 探究新知| 课堂例题| 知识总结| 课堂演练 石墨 铁 交流 · 研讨 Cl－ Na＋ Na＋ Na＋ Cl－ Cl－ Cl－ Cl－ Cl－ Cl－ Cl－ Na＋ Na＋ Na＋ Na＋ Na＋ 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 NaCl = Na+ + Cl- 自由移动 图1-3-2电解熔融氯化钠的装置示意图 熔融氯化钠 石墨电极 铁电极 + - 通电前，熔融NaCl中存在哪些离子？如何移动？ 探究新知 TAN JIU XIN ZHI 新课导入| 探究新知| 课堂例题| 知识总结| 课堂演练 石墨 铁 Cl－ Na＋ Na＋ Na＋ Cl－ Cl－ Cl－ Cl－ Cl－ Cl－ Cl－ Na＋ e- e- e- e- Na＋ Na＋ Na＋ Na＋ 交流 · 研讨 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。 通电后，熔融NaCl中的离子如何移动？ 讨论 Na+移向铁电极 Cl-移向石墨电极 ？ 异电相吸 探究新知 TAN JIU XIN ZHI 新课导入| 探究新知| 课堂例题| 知识总结| 课堂演练 石墨 铁 Cl－ Na＋ Na＋ Na＋ Cl－ Cl－ Cl－ Cl－ Cl－ Cl－ Cl－ Na＋ e- e- e- e- Na＋ Na＋ Na＋ Na＋ 交流 · 研讨 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 2Na++2e-=2Na 发生还原反应 移动到两个电极表面的Na+ 和Cl- 将分别发生什么变化？ 2Cl- - 2e- = Cl2↑ 发生氧化反应 阴极 阳极 探究新知 TAN JIU XIN ZHI 新课导入| 探究新知| 课堂例题| 知识总结| 课堂演练 石墨棒 石墨棒 + - A 湿润的碘化钾淀粉试纸 生成 Cl2 生成Cu CuCl2溶液 Cu2+ Cl- Cl- 交流 · 研讨 在U形管中注入质量分数为25%的 CuCl2溶液，插入两根石墨棒作电极。把湿润的碘化钾淀粉试纸放在与直流电源正极相连的石墨棒附近。接通直流电源，观察U形管内的现象和试纸颜色的变化。 探究新知 TAN JIU XIN ZHI 新课导入| 探究新知| 课堂例题| 知识总结| 课堂演练 1、电解是将电流通过________________或________________，在两个电极上分别发生______________________的过程。 2、电解池（也叫电解槽）是将_________转化为___________的装置。 3、电极名称。 ①阴极：与电源________相连的电极，发生________反应。 ②阳极：与电源________相连的电极，发生________反应。 电解质溶液　 氧化反应和还原反应　 电能　 化学能　 负极　 还原　 正极　 氧化　 一、电解的原理 归纳 · 总结 熔融电解质 探究新知 TAN JIU XIN ZHI 新课导入| 探究新知| 课堂例题| 知识总结| 课堂演练 5、电子移动方向 电子从________到________；从________到________。 负极　 阴极　 阳极　 正极　 4、离子移动方向 ①阳离子移向________ ； ②阴离子移向________。 阴极　 阳极　 一、电解的原理 归纳 · 总结 石墨棒 石墨棒 + - A 生成 Cl2 生成Cu CuCl2溶液 Cu2+ Cl- Cl- 阴极 阳极 探究新知 TAN JIU XIN ZHI 新课导入| 探究新知| 课堂例题| 知识总结| 课堂演练 电解池工作原理示意图 阳离子迁移方向 阴离子迁移方向 发生氧化反应 发生还原反应 － ＋ 阳极 阴极 e- e- 电子导体 离子导体 阳极 发生氧化反应 还原剂 阴极 发生还原反应 氧化剂 交流 · 研讨 探究新知 TAN JIU XIN ZHI 新课导入| 探究新知| 课堂例题| 知识总结| 课堂演练 ①有直流电源 ②有两个电极材料（金属或石墨） ③有电解质溶液（或熔融电解质） ④形成闭合回路 直流电源 两根棒一桶水 二、电解池的构成要素 交流 · 研讨 探究新知 TAN JIU XIN ZHI 新课导入| 探究新知| 课堂例题| 知识总结| 课堂演练 例1、下图所示装置中，属于电解池的是_______（填序号）。 ③⑥ 课堂例题 KE TANG LI TI 新课导入| 探究新知| 课堂例题| 知识总结| 课堂演练 例2、下列关于电解池的叙述中，不正确的是 (　　) A、与电源正极相连的是电解池的阴极 B、电解池是电能转化为化学能的装置 C、溶液中的阳离子移向阴极 D、在电解池的阳极发生氧化反应 A　 课堂例题 KE TANG LI TI 新课导入| 探究新知| 课堂例题| 知识总结| 课堂演练 失电子的阴离子 发生氧化反应 还原剂 得电子的阳离子 发生还原反应 氧化剂 e- e- 电解质溶液或 熔融电解质 阴离子移向 向移子离阳 阴极 （惰性电极） 阳极 （惰性电极） 电解池 电解池构成模型 电子导体 离子导体 归纳 · 总结 探究新知 TAN JIU XIN ZHI 新课导入| 探究新知| 课堂例题| 知识总结| 课堂演练 原电池与电解池有哪些异同点 原电池 电解池 电极名称 电极反应 离子移动方向 电子移动方向 能量转化 负极　 正极　 阴极　 阳极　 氧化反应　 还原反应　 还原反应　 氧化反应　 正正负负　 阴阳　 负极　 导线　 正极　 负极　 阴极　 阳极　 正极　 化学能　 电能　 电能　 化学能　 归纳 · 总结 探究新知 TAN JIU XIN ZHI 新课导入| 探究新知| 课堂例题| 知识总结| 课堂演练 1、石墨做电极电解CuCl2溶液时，阴极为什么是Cu2+最终放电，而不是H+，你的理由是什么？阳极呢？（从离子得、失电子的能力分析） 阳离子得电子能力： 阴离子失电子能力： 2、请根据实验分析CuCl2溶液中离子的放电顺序。 Cu2+ H+ Cl- OH- > > 3、当溶液中有多种离子时，如何判断哪种离子先放电呢？ 离子得失电子的能力，即离子的放电顺序 阴极：当Cu2+消耗完，才轮到H+得电子 阳极：当Cl-消耗完，才轮到OH-失电子 交流 · 研讨 探究新知 TAN JIU XIN ZHI 新课导入| 探究新知| 课堂例题| 知识总结| 课堂演练 竞争放电 S2－＞SO32－＞I－＞Br－＞Cl－＞OH－＞ … 含氧酸根离子 … F－ ①阴离子的还原性： H2SO4 = 2H+ + SO42- H2O H+ + OH- 4OH--4e- = O2↑+ 2H2O 阳极： 阴极： 总反应式： 4H+ +4e- = 2H2↑ H2SO4溶液 阴极 石墨棒 + - A H+ OH- SO42- 阳极 2H2O 2H2↑+ O2↑ 电解 三、离子放电顺序(水溶液) 交流 · 研讨 探究新知 TAN JIU XIN ZHI 新课导入| 探究新知| 课堂例题| 知识总结| 课堂演练 竞争放电 Ag＋＞Hg＋＞Fe3＋＞Cu2＋＞H＋（酸）＞Pb2＋＞Sn2＋＞Fe2＋＞Zn2＋＞H＋（水）… ②阳离子的氧化性： NaOH溶液 阴极 石墨棒 + - A Na+ OH- H+ 阳极 NaOH=Na++OH- H2O H+ + OH- 4OH--4e-=O2↑+2H2O 阳极： 阴极： 总反应式： 4H+ +4e-= 2H2↑ 2H2O 2H2↑ +O2↑ 电解 交流 · 研讨 三、离子放电顺序(水溶液) 探究新知 TAN JIU XIN ZHI 新课导入| 探究新知| 课堂例题| 知识总结| 课堂演练 NaCl溶液 阴极 + - A Na+ Cl- H+ OH- 阳极 石墨棒 NaCl = Na+ + Cl- H2O H+ + OH- 请同学们分析用石墨做电极电解饱和食盐水，并写出电极反应式和总反应式。 阳极：2Cl- - 2e- = Cl 2↑ 阴极：2H+ +2e-= H2↑ 总反应式：2Cl- + 2H2O === 2OH- + H2 ↑ + Cl2 ↑ 电解 思考 · 讨论 探究新知 TAN JIU XIN ZHI 新课导入| 探究新知| 课堂例题| 知识总结| 课堂演练 例3、现用Pt作电极电解1 L浓度均为0.1 mol·L－1的HCl、CuSO4的混合溶液，装置如图，下列说法正确的是 (　　) A、电解开始时阴极有H2放出 B、电解开始时阳极上发生：Cu2＋＋2e－══ Cu C、当电路中通过电子的物质的量超过0.1 mol时， 此时阴极放电的离子发生了变化 D、整个电解过程中，SO42-不参与电极反应 D　 课堂例题 KE TANG LI TI 新课导入| 探究新知| 课堂例题| 知识总结| 课堂演练 2、电极反应： 正阳氧、负阴还 3、离子流向： 阳极吸引阴离子；阴极吸引阳离子 4、电子流向： 电子从负极流向阴极，再从阳极流回正极 异电相吸 1、构成电解池的要素 ①直流电源 ②电极 ③电解质溶液或熔融电解质 ④形成闭合回路 归纳 · 总结 知识总结 ZHI SHI ZONG JIE 新课导入| 探究新知| 课堂例题| 知识总结| 课堂演练 1、判断正误 (1)电解是把化学能转化为电能( ) (2)电解质溶液导电一定发生化学反应( ) (3)某些不能自发进行的氧化还原反应，通过电解可以实现( ) (4)任何溶液被电解时，必须导致氧化还原反应的发生( ) (5)电解、电离均需要通电才能实现( ) (6)电解质溶液的导电过程就是该溶液的电解过程( ) × √ √ √ × √ 课堂演练 KE HOU YAN LIAN 新课导入| 探究新知| 课堂例题| 知识总结| 课堂演练 2、关于原电池、电解池的电极名称，下列说法错误的是 (　　) A、原电池中失去电子的一极为负极 B、电解池中与直流电源负极相连的一极为阴极 C、原电池中相对活泼的一极为正极 D、电解池中发生氧化反应的一极为阳极 C　 课堂演练 KE HOU YAN LIAN 新课导入| 探究新知| 课堂例题| 知识总结| 课堂演练 3、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化为电能 B、石墨电极为正极 C、Na＋在铁电极上得到电子被还原为钠原子 D、若装置中两个电极互换，则不能形成电解池 C 课堂演练 KE HOU YAN LIAN 新课导入| 探究新知| 课堂例题| 知识总结| 课堂演练 4、如图所示为直流电源电解稀Na2SO4溶液的装置。通电后在石墨电极a和b附近分别滴加一滴石蕊溶液。下列实验现象中正确的是(　　) A、逸出气体的体积a电极小于b电极 B、一电极逸出无味气体，另一电极逸出有刺激性气味气体 C、a电极附近呈红色，b电极附近呈蓝色 D、a电极附近呈蓝色，b电极附近呈红色 D 课堂演练 KE HOU YAN LIAN 新课导入| 探究新知| 课堂例题| 知识总结| 课堂演练 5、若通电一段时间后乙装置左侧电极质量增加，写出甲乙丙各池电极反应式及总反应式 阳极 阴极 阴极 阴极 阳极 阳极 课堂演练 KE HOU YAN LIAN 新课导入| 探究新知| 课堂例题| 知识总结| 课堂演练 学习完毕 感谢聆听 THANKS FOR YOUR WATCHING 学科网苏老师化学工作室 Lavf59.16.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf59.16.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $$