1、 第二节电能转化为化学能电能 第1课时 电解的原理【学习目标】 1了解电解池的工作原理; 2能写出电极反应方程式。【知识回顾】 1.什么是离子化合物,什么是共价化合物?常见的哪些化合物是离子化合物,哪些化合物是共化合物?二者在熔融状态下的存在形式有何不同?2.金属、溶液导电的原因分别是什么?升高温度,它们的导电性如何变化?【课前预习】 1在 作用下,电解质在两个电极上分别发生 和 的过程叫电解。 2把 转化为 的装置叫电解池,也可叫电解槽。 3按照电化学的规定,发生 反应的电极叫阳极,发生 反应的电极叫阴极。 4电极上进行的 叫做电极反应。 阳极发生 反应,阴极发生 反应 电解熔融NaCl时的
2、电极反应式为 阳极: (氧化反应) 阴极: (还原反应)【课堂互动】 工业上可以用电解熔融氯化钠的方法生产金属钠,讨论:(1)通电前,熔融NaCl中有哪些离子,它们分别作什么运动? (2)接通电源后,熔融氯化钠中Na+和Cl一分别怎样移动? (3)移到两极表面的Na+和Cl一将发生什么变化? (4)金属钠与氯气在常温下可以发生氧化还原反应生成氯化钠,同时放出大量的热:2Na(s)+C12(g)2NaCl(s) H(298 K)=-8223KJ/mol, 那么在制取金属钠的过程中,化学能和电能是怎样转化的? (5)电解池的构成条件是什么? (6)电解池中电流是怎样形成的? 【重点归纳】1电解原理
3、:对电解质溶液(或熔融态电解质)通电时,电子从电源的负极沿导线流人电解池的 阴极 电解质的阳离子移向阴极得电子发生还原 反应;电解质的阴离子移向阳极失电子(有的组成阳极的金属原子失去电子)发生氧化反应,电子从电解池的阳极 流出,并沿导线流流回电源的正极 。这样,电流就依靠电解质溶液(或熔融态电解质)里阴阳离子的定向移动而通过溶液(或熔融态电解质),所以电解溶液(或熔融态电解质)的导电过程,就是电解质溶液(或熔融态电解质)的电解过程。电解质溶液(或熔融电解质)的导电过程,就是电解质溶液(或熔融电解质)的电解过程。 2、电解池的构成条件 : 直流电源; 固体电极材料; 熔融电解质或电解质溶液。 形
4、成闭合回路 3判断电解池阴、阳极的方法 可据直流电源的连接情况:即与电源正极相连的电极为阳极,与电源负极相连的电极为阴极。可据电极反应类型判断:即发生氧化反应的电极为阳极,发生还原反应的电极为阴极。可根据电子流动方向判断:,电子流出的一极为阳极,电子流入的一极为阴极。可根据离子移动方向判断:阴离子移向阳极,阳离子移向阴极。可根据电极的变化和电极产物判断:质量减少或产生卤素单质、硫或氧气的一极为阳极,质量增加或产生氢气的一极为阴极。【巩固练习】1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与电源负极相连的电解池的阴极 C在电解池的阳极发生氧化反应 D电子从电源的负
5、极沿导线流入电解池的阴极2电解含下列离子的水溶液,若阴极析出相等质量的物质,则消耗的电量最多的是 AAg+ B、Cu2+ C、Na+ D 、Pb2+ ( )3在电解水时,常加入一些稀硫酸,其目的是 ( )A使溶液酸性增强 B使溶液中离子浓度增大 C加快电解的速度 D使溶液的氧化性增强 4下列关于电解池中形成的闭合回路的叙述中,正确的是 ( )A电解池中的闭合回路仅是由电子的定向运动形成的 B金属导线中,电子从电源的负极流向电解池的阳极,从电解池的阴极流向电源的正极 C在电解质溶液中,阴离子向阴极运动,阳离子向阳极运动 D相同时间内,阳离子在阴极上得到的电子与阴离子在阳极上失去的电子数相等 5写出用惰性电极电解熔融MgCl2、A1203,的两电极反应式及电解的总反应式。6、填写下列表格:电解和电离的区别和联系 电离 电解过程电解质在 或 状态下离解成自由移动的离子的过程电解质发生电离后,通过 电,在两极上分别发生 反应和 反应的过程举例CuCl2=CuCl2=结果产生自由移动的 发生 反应, 能转化为 能 联系电解必须建立在 的基础之上,电解质只有在发生电离后才能在外接直流电源的作用下发生电解7、电解熔融氯化钠,电路中通过2mol电子时,生成金属钠的质量是多少?同时生成的氯气在标况下的体积是多少?