1.3.1 电解的原理 课件 2024-2025学年高二上学期化学鲁科版（2019）选择性必修1

第三节 电能转化为化学能—电解 第1课时 电解的原理 【学习目标】 1、理解电解的基本原理 (电子的移动、离子的移动、电极反应） 2、正确判断阴阳极，并会书写电极反应式 热还原法 Fe2O3+3CO= 2Fe+3CO2 湿法置换 Fe+Cu2+=Fe2++Cu 火法 2Cu2S+3O2=2Cu2O+2SO2 Cu2S+2Cu2O=6Cu+SO2 ? 联想质疑 1、通电前熔融NaCl中存在哪些离子？这些 离子是如何运动的？ 3、接通直流电后原来的离子运动发生了怎样的改变？ 2、接通直流电后，外电路中电子的流动方向如何？ 4、移动到两极表面的Na+和Cl-将发生什么变化？ 交流·研讨 工业上电解熔融氯化钠生产金属钠的装置示意图。容器中盛有熔融的氯化钠，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。 Cl2 Cu2+ Cl- Cl- K闭合 Cl2 Na+ Na+ Na+ Cl- Cl- Cl- Cl- Cl- Cl2 e- e- e- e- e- e- e- e- e- 石墨棒 熔融NaCl 铁电极 e- ＋ I 我被氧化了 I 观察： 1、电子流向与电流方向 2、阴阳离子的移动及发生的反应 我被还原了 实验：如图所示电解熔融的氯化钠 现象： 石墨电极:有黄绿色气体生成，有刺激性气味，并能使湿润的KI-淀粉试纸变蓝（Cl2) 铁电极： 有银白色金属析出 实验分析： （1）通电前： 阳离子：Na+， 阴离子：Cl-，做无规则运动 （2）通电后： 阳离子移向铁电极移动， 阴离子移向石墨电极移动 石墨（阳极）2Cl- - 2e- = Cl2↑ 氧化反应 铁（阴极）2Na+ +2e- = 2Na 还原反应 总式： 2NaCl 2Na+Cl2 ↑ 通电 阳氧 （喜羊羊） 阅读课本P24-25，思考回答以下问题： 1、电解的定义？ 2、电解池的定义及构成条件？ 3、电化学中阳极、阴极的定义?如何快速确定阳极和阴极？ 4、电解池和原电池的区别？ [阅读探究]—- 3min 1.电解：将 　 　　通过熔融电解质或电解质溶液,在两个电极上分别发生 　　　　反应和_______ 反应的过程叫作电解。  直流电 氧化 还原 2.电解池 (1)定义:将　　能转化为　　能的装置。  (2)构成条件: 　 电源、　　 　 　、 　　　 或 　　　　 、形成　　　 。  电 化学 直流 闭合回路　 (3)电极名称 阳极:与电源　　　　相连,   阴极:与电源　　　　相连。 【归纳整合】 正极 负极 固体电极材料 电解质溶液 熔融电解质 与电极材料活泼性无关 3．工作原理 e-：负极流出，到阴极，再从阳极流回正极。 离子：阳离子移向阴极, 阴离子移向阳极 I:正极经导线到阳极，经溶液到阴极，阴极又经导线到负极。 三个方向 二个反应 阳极：失电子，氧化反应 阴极：得电子，还原反应 4.电解池与原电池的区别 自发 化学 电 有 电 化学 氧化 还原 电解池说明：可以使非自发进行的氧化还原反应变为现实， 溶液的导电过程即为电解过程。 (1)电解池的两个电极必须是两个活动性不同的电极 (2)在电解池中与直流电源负极相连的电极是阴极 (3)在电解池中，电子从阳极流入电源正极 (4)电解质溶液的导电实验发生化学变化 (5)原电池的负极和电解池的阳极均发生氧化反应 正误判断 × √ √ √ √ (6)电解任何物质，阳极失电子总数与阴极得电子总数相等 √ 12 如图所示是电解CuCl2溶液的装置，其中c、d为石墨电极。则下列有关判断正确的是 A.a为负极、b为正极 B.a为阳极、b为阴极 C.电解过程中，d电极质量增加 D.电解过程中，氯离子浓度不变 √ 【课堂检测3】 13 思考：常温下固体氯化钠无法导电，其原因是什么? 有哪些方法可以实现氯化钠导电?导电的过程是物理变化还是化学变化? 电解质导电的过程就是氧化还原反应发生的过程，是化学变化，即为电解过程。 1.装置图中阴、阳极；溶液中离子移向。 2.对于阴极附近的阳离子，到底是Na+先得到电子还是H+先得到电子？对于阴离子也存在这种问题。反应顺 序与何有关？掌握离子放电顺序（教材P26知识支持）， 并写出电极反应。 3.如果在通电前，向NaCl溶液中滴加酚酞，通电过程中 电极附近会有什么现象？如何解释？ 4.写出电解总反应，标出电极产物，思考如何检验产物？ 学以致用：若用惰性电极电解NaCl溶液？ NaCl溶液 教材P25--活动探究 视频：电解饱和食盐水 H Cl 石墨电极 H Cl2 Cl 石墨电极 H2 Cl- OH- Na+ H+ e- 2H2O + 2e- ＝ H2↑+2OH- 2Cl- - 2e- ＝Cl2↑ 阳极 阴极 有气泡生成， 且有刺激性气味， 能使淀粉KI试液变蓝 有气泡产生， 滴加酚酞溶液变红 2NaCl + 2H2O ===2NaOH + H2↑ + Cl2↑ 通电 【归纳整合】 阴极产物 阳极产物 － + Cl2 Cl— H2 Na+ H+ OH— 淡盐水 NaOH溶液(浓) 精制饱和NaCl溶液 H2O（含少量NaOH） 阳离子交换膜 阳 极 金属钛网 阴 极 碳钢网 阳极室 阴极室 阳离子交换膜的作用 阳离子交换膜作用：只允许阳离子能通过而阴离子不能通过，避免阳极产生的Cl2与阴极产生的OH-反应影响氢氧化钠的产量。隔开Cl2和H2，避免混合爆炸。 若撤去会怎样？ 1.某学生想制作一种家用环保型消毒液发生器，用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液，通电时，为使C12被完全吸收制得有较强杀毒能力的消毒液，设计了如右图所示的装置，则对电源电极名称和消毒液的主要成分判断正确的是 A、a为正极,b为负极；NaClO和NaCl B、a为负极,b为正极；NaClO和NaCl C、a为阳极,b为阴极；HClO和NaCl 　　　 D、a为阴极,b为阳极；HClO和NaCl 　　 B 【基础达标】 2Na++2e-2Na 2Cl--2e-Cl2↑ 外接 电源 反应自 发与否 能量转化 工作过程 无 　　  　 　能转化为　　能 氧化反应、还原反应分别在两电极进行: 负极、阳极发生 反应 正极、阴极发生_____反应 　  不要求 　　 能转化为　　能 $$