高中化學(xué) 第1章 化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化 第2節(jié) 電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能——電解 第1課時(shí) 電解的原理課件 魯科版選修4

《高中化學(xué) 第1章 化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化 第2節(jié) 電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能——電解 第1課時(shí) 電解的原理課件 魯科版選修4》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高中化學(xué) 第1章 化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化 第2節(jié) 電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能——電解 第1課時(shí) 電解的原理課件 魯科版選修4（25頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、第第2節(jié)節(jié)電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能電解電解第第1課時(shí)課時(shí)電解的原理電解的原理第第1章化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化章化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化1理解電解的原理，掌握電解、電解池、電極反應(yīng)的概念。理解電解的原理，掌握電解、電解池、電極反應(yīng)的概念。2能正確判斷陰極、陽(yáng)極，根據(jù)陰、陽(yáng)離子在電極上的放電能正確判斷陰極、陽(yáng)極，根據(jù)陰、陽(yáng)離子在電極上的放電順序，能正確寫出電極反應(yīng)式和電解總方程式。順序，能正確寫出電極反應(yīng)式和電解總方程式。3初步掌握有關(guān)電解的簡(jiǎn)單計(jì)算。初步掌握有關(guān)電解的簡(jiǎn)單計(jì)算。2.用氧化還原反應(yīng)的觀點(diǎn)分析判斷下列各組微粒具有的性用氧化還原反應(yīng)的觀點(diǎn)分析判斷下列各組微粒具有的性質(zhì)質(zhì),填寫下表。填寫下表

2、。組別組別微粒微粒性質(zhì)性質(zhì)強(qiáng)弱順序強(qiáng)弱順序第第1組組Zn2、Na、Cu2、H_第第2組組Cu、Fe、OH、Cl_氧化性氧化性Cu2HZn2Na還原性還原性FeCuClOH知識(shí)點(diǎn)知識(shí)點(diǎn) 電解的原理電解的原理 自主學(xué)習(xí)自主學(xué)習(xí)1電解電解讓直流電通過(guò)電解質(zhì)溶液或熔融的電解質(zhì)，在兩個(gè)電極上分讓直流電通過(guò)電解質(zhì)溶液或熔融的電解質(zhì)，在兩個(gè)電極上分別發(fā)生別發(fā)生_和和_的過(guò)程。的過(guò)程。2電解池電解池(1)定義：將定義：將_轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為_的裝置。的裝置。(2)組成：組成：_電源，電源，_電極材料，電解質(zhì)溶液或電極材料，電解質(zhì)溶液或_電解質(zhì)。電解質(zhì)。(3)電極及電極反應(yīng)電極及電極反應(yīng)氧化反應(yīng)氧化反應(yīng)還原反應(yīng)還原反

3、應(yīng)電能電能化學(xué)能化學(xué)能直流直流固體固體熔融熔融電極的確定電極的確定電極反應(yīng)電極反應(yīng)在電極上進(jìn)行的在電極上進(jìn)行的_。它可以表示電極上物質(zhì)的變化和。它可以表示電極上物質(zhì)的變化和電子的轉(zhuǎn)移。電子的轉(zhuǎn)移。半反應(yīng)半反應(yīng)自我診斷自我診斷1判斷正誤：判斷正誤：(1)電解池的陽(yáng)極與電源正極相連，發(fā)生還原反應(yīng)。電解池的陽(yáng)極與電源正極相連，發(fā)生還原反應(yīng)。()(2)電解過(guò)程中電子從電源負(fù)極流出，經(jīng)電解質(zhì)溶液、陽(yáng)極，電解過(guò)程中電子從電源負(fù)極流出，經(jīng)電解質(zhì)溶液、陽(yáng)極，回到電源正極構(gòu)成閉合回路?；氐诫娫凑龢O構(gòu)成閉合回路。()(3)電解電解CuSO4溶液，陰極產(chǎn)生溶液，陰極產(chǎn)生1 mol Cu，則陽(yáng)極產(chǎn)生，則陽(yáng)極產(chǎn)生1 m

4、ol O2。()2下列敘述中，正確的是下列敘述中，正確的是()電解池是既能將化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能又能將電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)電解池是既能將化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能又能將電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能的裝置能的裝置金屬和石墨導(dǎo)電均為物理變化金屬和石墨導(dǎo)電均為物理變化,電解質(zhì)溶液導(dǎo)電是化學(xué)變化電解質(zhì)溶液導(dǎo)電是化學(xué)變化不能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)，通過(guò)電解有可能實(shí)現(xiàn)不能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)，通過(guò)電解有可能實(shí)現(xiàn)A BC D只有只有解析：電解池是只能將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置，解析：電解池是只能將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置，錯(cuò)誤；錯(cuò)誤；金屬和石墨導(dǎo)電是自由電子在電場(chǎng)作用下的定向移動(dòng)金屬和石墨導(dǎo)電是自由電子在電場(chǎng)作用下的定向移動(dòng),是物理是物理變

5、化；電解質(zhì)溶液導(dǎo)電時(shí)兩極上均有離子放電，是化學(xué)變化變化；電解質(zhì)溶液導(dǎo)電時(shí)兩極上均有離子放電，是化學(xué)變化,正確；電解可強(qiáng)制氧化還原反應(yīng)發(fā)生，正確；電解可強(qiáng)制氧化還原反應(yīng)發(fā)生，正確。正確。B3下圖所示的裝置能夠組成電解池的是下圖所示的裝置能夠組成電解池的是()解析：電解池的構(gòu)成：解析：電解池的構(gòu)成：直流電源，直流電源，兩個(gè)電極，兩個(gè)電極，電解質(zhì)電解質(zhì)溶液溶液(或熔融電解質(zhì)或熔融電解質(zhì))，形成閉合回路。由此分析，可知答形成閉合回路。由此分析，可知答案為案為D。D探究釋疑探究釋疑一、電極產(chǎn)物的判斷與有關(guān)反應(yīng)式的書寫一、電極產(chǎn)物的判斷與有關(guān)反應(yīng)式的書寫1電解時(shí)電極產(chǎn)物的判斷電解時(shí)電極產(chǎn)物的判斷“陽(yáng)失陰得

6、陽(yáng)失陰得”2電解池中電極反應(yīng)式的書寫電解池中電極反應(yīng)式的書寫(1)根據(jù)裝置書寫根據(jù)裝置書寫根據(jù)電源確定陰、陽(yáng)兩極根據(jù)電源確定陰、陽(yáng)兩極確定陽(yáng)極是否是活性金屬電極確定陽(yáng)極是否是活性金屬電極據(jù)電極類型及電解質(zhì)溶液中陰、陽(yáng)離子的放電順序?qū)懗鲭姄?jù)電極類型及電解質(zhì)溶液中陰、陽(yáng)離子的放電順序?qū)懗鲭姌O反應(yīng)式。極反應(yīng)式。在確保陰、陽(yáng)兩極轉(zhuǎn)移電子數(shù)目相同的條件下，將兩極電在確保陰、陽(yáng)兩極轉(zhuǎn)移電子數(shù)目相同的條件下，將兩極電極反應(yīng)式合并即得總反應(yīng)式。極反應(yīng)式合并即得總反應(yīng)式。(2)由氧化還原反應(yīng)方程式書寫電極反應(yīng)式由氧化還原反應(yīng)方程式書寫電極反應(yīng)式找出發(fā)生氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)的物質(zhì)找出發(fā)生氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)的物質(zhì)兩極

7、名稱和反應(yīng)物兩極名稱和反應(yīng)物利用得失電子守恒分別寫出兩極反應(yīng)式。利用得失電子守恒分別寫出兩極反應(yīng)式。若寫出一極反應(yīng)式，而另一極反應(yīng)式不好寫，可用總反應(yīng)若寫出一極反應(yīng)式，而另一極反應(yīng)式不好寫，可用總反應(yīng)式減去已寫出的電極反應(yīng)式即得另一電極反應(yīng)式。式減去已寫出的電極反應(yīng)式即得另一電極反應(yīng)式。二、以惰性電極電解電解質(zhì)溶液的類型和規(guī)律二、以惰性電極電解電解質(zhì)溶液的類型和規(guī)律類類型型電解電解質(zhì)質(zhì)(水溶液水溶液)被電被電解的解的物質(zhì)物質(zhì)電極產(chǎn)物電極產(chǎn)物溶液溶液pH變化的變化的原因、結(jié)果原因、結(jié)果電解質(zhì)電解質(zhì)溶液復(fù)溶液復(fù)原原陽(yáng)極陽(yáng)極 陰極陰極電電解解水水型型含氧酸含氧酸(如如H2SO4)水水O2H2水減少，

8、酸溶水減少，酸溶液的濃度增大液的濃度增大,pH減小減小加加H2O強(qiáng)堿強(qiáng)堿(如如NaOH)水水O2H2水減少，堿溶水減少，堿溶液的濃度增大，液的濃度增大，pH增大增大加加H2O活潑金屬的活潑金屬的含氧酸鹽含氧酸鹽(如如KNO3、Na2SO4)水水O2H2水減少水減少,鹽溶液鹽溶液的濃度增大的濃度增大,pH不變或略變化不變或略變化(若為水解的鹽若為水解的鹽)加加H2O類型類型電解質(zhì)電解質(zhì)(水水溶液溶液)被電被電解的解的物質(zhì)物質(zhì)電極產(chǎn)物電極產(chǎn)物溶液溶液pH變變化的原因、化的原因、結(jié)果結(jié)果電解質(zhì)溶電解質(zhì)溶液復(fù)原液復(fù)原陽(yáng)極陽(yáng)極陰極陰極電解電解電解電解質(zhì)型質(zhì)型無(wú)氧酸無(wú)氧酸(如如鹽酸鹽酸)，除，除HF外外酸

9、酸非金非金屬單屬單質(zhì)質(zhì)(如如Cl2)H2H放電，放電，H減小減小,pH增大增大通氫化物通氫化物(如如HCl)氣體氣體不活潑金不活潑金屬的無(wú)氧屬的無(wú)氧酸鹽酸鹽(如如CuCl2)，除氟化物除氟化物外外鹽鹽非金非金屬單屬單質(zhì)質(zhì)(如如Cl2)金屬金屬單質(zhì)單質(zhì)(如如Cu)pH基本基本不變不變加固體電加固體電解質(zhì)解質(zhì)(如如CuCl2)類型類型電解質(zhì)電解質(zhì)(水溶液水溶液)被電被電解的解的物質(zhì)物質(zhì)電極產(chǎn)物電極產(chǎn)物溶液溶液pH變化變化的原因、結(jié)的原因、結(jié)果果電解質(zhì)溶電解質(zhì)溶液復(fù)原液復(fù)原陽(yáng)極陽(yáng)極陰極陰極放放H2生堿生堿型型放放O2生酸生酸型型活潑金屬活潑金屬的無(wú)氧酸的無(wú)氧酸鹽鹽(如如NaCl)水和水和鹽鹽非金非金

10、屬單屬單質(zhì)質(zhì)(如如Cl2)H2H放電，放電，H減小，減小，OH增大增大,pH增大增大通氫化通氫化物物(如如HCl)氣氣體體不活潑金不活潑金屬的含氧屬的含氧酸鹽酸鹽(如如CuSO4)水和水和鹽鹽O2金屬金屬單質(zhì)單質(zhì)(如如Cu)OH放電，放電，OH減小減小,H增大，增大，pH減小減小加金屬加金屬氧化物氧化物(CuO)或或不活潑不活潑金屬的金屬的碳酸鹽碳酸鹽(CuCO3)特別提示特別提示(1)電解池中的陰、陽(yáng)極與電極的活潑性無(wú)關(guān)，與電解池中的陰、陽(yáng)極與電極的活潑性無(wú)關(guān)，與接電源正、負(fù)極有關(guān)。接電源正、負(fù)極有關(guān)。(2)電解對(duì)應(yīng)的氧化還原反應(yīng)一般是非自發(fā)的氧化還原反應(yīng)。電解對(duì)應(yīng)的氧化還原反應(yīng)一般是非自發(fā)

11、的氧化還原反應(yīng)。(3)惰性電極一般指鉑、金與石墨，而活潑金屬惰性電極一般指鉑、金與石墨，而活潑金屬K、Ca、Na不不用做電極材料。用做電極材料。(4)電解質(zhì)復(fù)原的原則是少什么加什么，少多少加多少。電解質(zhì)復(fù)原的原則是少什么加什么，少多少加多少?；?dòng)講練互動(dòng)講練 如圖某學(xué)生設(shè)計(jì)了一個(gè)如圖某學(xué)生設(shè)計(jì)了一個(gè)“黑筆寫紅字黑筆寫紅字”的趣味實(shí)驗(yàn)的趣味實(shí)驗(yàn)。濾紙先用硫酸鈉、無(wú)色酚酞的混合液浸濕，然后平鋪在一。濾紙先用硫酸鈉、無(wú)色酚酞的混合液浸濕，然后平鋪在一塊鉑片上，接通電源后，用鉛筆在濾紙上寫塊鉑片上，接通電源后，用鉛筆在濾紙上寫“嫦娥奔月嫦娥奔月”，會(huì)出現(xiàn)紅色字跡。據(jù)此，下列敘述正確的是會(huì)出現(xiàn)紅色字跡。

12、據(jù)此，下列敘述正確的是()答案答案D變式訓(xùn)練變式訓(xùn)練1(2014臺(tái)州高二檢測(cè)臺(tái)州高二檢測(cè))如圖所示如圖所示,A、F為石墨電極，為石墨電極，B、E為鐵片電極。按為鐵片電極。按要求回答下列問(wèn)題：要求回答下列問(wèn)題：(1)打開打開K2，閉合，閉合K1，B為為_極，極，A的電極反應(yīng)為的電極反應(yīng)為_，最終可觀察到的現(xiàn)象是，最終可觀察到的現(xiàn)象是_。(2)打開打開K1，閉合，閉合K2，E為為_極極,檢驗(yàn)檢驗(yàn)F極產(chǎn)生氣體的方法是極產(chǎn)生氣體的方法是_。(3)若往若往U形管中滴加酚酞，進(jìn)行形管中滴加酚酞，進(jìn)行(1)、(2)操作時(shí)，操作時(shí)，_極周圍能變紅極周圍能變紅(填填A(yù)、B、E或或F)。負(fù)負(fù)溶液中有紅褐色沉淀生成

13、溶液中有紅褐色沉淀生成陰陰用濕潤(rùn)的淀粉用濕潤(rùn)的淀粉KI試紙靠近試紙靠近F極，試紙變藍(lán)，證明是氯氣極，試紙變藍(lán)，證明是氯氣A、E解析：打開解析：打開K2，閉合，閉合K1，左側(cè)為原電池，左側(cè)為原電池，B為負(fù)極，為負(fù)極，A極極O2放放電。由電。由FeFe2Fe(OH)3可知最終觀察到的現(xiàn)象是溶液中可知最終觀察到的現(xiàn)象是溶液中有紅褐色沉淀生成。打開有紅褐色沉淀生成。打開K1，閉合，閉合K2，右側(cè)為電解池，右側(cè)為電解池，E與電與電源負(fù)極相連，為陰極，源負(fù)極相連，為陰極，F(xiàn)極釋放出氯氣。滴入酚酞后極釋放出氯氣。滴入酚酞后(1)中原中原電池的電池的A極生成極生成OH，(2)中電解池的中電解池的E極放出氫氣，

14、余下極放出氫氣，余下OH，因此，因此，A極、極、E極周圍會(huì)分別變紅。極周圍會(huì)分別變紅。2Cu2O是一種半導(dǎo)體材料，基于綠色化學(xué)理念設(shè)計(jì)的制取是一種半導(dǎo)體材料，基于綠色化學(xué)理念設(shè)計(jì)的制取Cu2O的電解池示意圖如下所示，電解總反應(yīng)式為的電解池示意圖如下所示，電解總反應(yīng)式為2CuH2O Cu2OH2。下列說(shuō)法正確的是。下列說(shuō)法正確的是()A石墨電極上產(chǎn)生氫氣石墨電極上產(chǎn)生氫氣B銅電極發(fā)生還原反應(yīng)銅電極發(fā)生還原反應(yīng)C銅電極接直流電源的負(fù)極銅電極接直流電源的負(fù)極D當(dāng)有當(dāng)有0.1 mol電子轉(zhuǎn)移時(shí)，有電子轉(zhuǎn)移時(shí)，有0.1 mol Cu2O生成生成名師點(diǎn)津名師點(diǎn)津有關(guān)電解題目的審題技巧有關(guān)電解題目的審題技巧

15、兩看：兩看：一看一看“電極材料電極材料”：若陽(yáng)極材料是除金、鉑以外的其：若陽(yáng)極材料是除金、鉑以外的其他金屬，則在電解過(guò)程中，優(yōu)先考慮陽(yáng)極材料本身失去電子他金屬，則在電解過(guò)程中，優(yōu)先考慮陽(yáng)極材料本身失去電子被氧化，而不考慮溶液中陰離子放電的難易。被氧化，而不考慮溶液中陰離子放電的難易。再看再看“離子放電的難易離子放電的難易”：若陽(yáng)極材料是惰性電極，則在電：若陽(yáng)極材料是惰性電極，則在電解過(guò)程中首先分析溶液中離子放電的難易。解過(guò)程中首先分析溶液中離子放電的難易。3電極反應(yīng)書寫注意點(diǎn)電極反應(yīng)書寫注意點(diǎn)(1)放電微粒、放電產(chǎn)物及電子得失數(shù)目。放電微粒、放電產(chǎn)物及電子得失數(shù)目。(2)若電解質(zhì)為酸，則加若電解質(zhì)為酸，則加H調(diào)電荷守恒。調(diào)電荷守恒。若電解質(zhì)為堿，則加若電解質(zhì)為堿，則加OH調(diào)電荷守恒。調(diào)電荷守恒。若電解質(zhì)為鹽，則加若電解質(zhì)為鹽，則加H2O調(diào)氧原子守恒。調(diào)氧原子守恒。