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-電解第一課時電解的原理課件魯科版選修VIP

第2節(jié)電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能——電解

第1課時電解的原理第1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。2．能正確判斷陰極、陽極，根據(jù)陰、陽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。3．初步掌握有關(guān)電解的簡單計算。√√×√×2.用氧化還原反應(yīng)的觀點分析判斷下列各組微粒具有的性質(zhì),填寫下表。組別微粒性質(zhì)強弱順序第1組①Zn2＋、②Na＋、③Cu2＋、④H＋___________________________________第2組①Cu、②Fe、③OH－、④Cl－___________________________________氧化性Cu2＋＞H＋＞Zn2＋＞Na＋還原性Fe＞Cu＞Cl－＞OH－

知識點

電解的原理

[自主學(xué)習(xí)]1．電解讓直流電通過電解質(zhì)溶液或熔融的電解質(zhì)，在兩個電極上分別發(fā)生__________和__________的過程。2．電解池(1)定義：將_____轉(zhuǎn)化為__________的裝置。(2)組成：_____電源，_____電極材料，電解質(zhì)溶液或_____電解質(zhì)。(3)電極及電極反應(yīng)氧化反應(yīng)還原反應(yīng)電能化學(xué)能直流固體熔融①電極的確定②電極反應(yīng)在電極上進行的________。它可以表示電極上物質(zhì)的變化和電子的轉(zhuǎn)移。半反應(yīng)[自我診斷]1．判斷正誤：(1)電解池的陽極與電源正極相連，發(fā)生還原反應(yīng)。(

)(2)電解過程中電子從電源負極流出，經(jīng)電解質(zhì)溶液、陽極，回到電源正極構(gòu)成閉合回路。(

)(3)電解CuSO4溶液，陰極產(chǎn)生1molCu，則陽極產(chǎn)生1molO2。(

)×××2．下列敘述中，正確的是(

)①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②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③不能自發(fā)進行的氧化還原反應(yīng)，通過電解有可能實現(xiàn)A．①②③

B．②③C．①③

D．只有③解析：電解池是只能將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置，①錯誤；金屬和石墨導(dǎo)電是自由電子在電場作用下的定向移動,是物理變化；電解質(zhì)溶液導(dǎo)電時兩極上均有離子放電，是化學(xué)變化,②正確；電解可強制氧化還原反應(yīng)發(fā)生，③正確。B3．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：①直流電源，②兩個電極，③電解質(zhì)溶液(或熔融電解質(zhì))，④形成閉合回路。由此分析，可知答案為D。D[探究釋疑]一、電極產(chǎn)物的判斷與有關(guān)反應(yīng)式的書寫1．電解時電極產(chǎn)物的判斷——“陽失陰得”2．電解池中電極反應(yīng)式的書寫(1)根據(jù)裝置書寫①根據(jù)電源確定陰、陽兩極→確定陽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、陽離子的放電順序?qū)懗鲭姌O反應(yīng)式。②在確保陰、陽兩極轉(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。(2)由氧化還原反應(yīng)方程式書寫電極反應(yīng)式①找出發(fā)生氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)的物質(zhì)→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。②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。二、以惰性電極電解電解質(zhì)溶液的類型和規(guī)律類型電解質(zhì)(水溶液)被電解的物質(zhì)電極產(chǎn)物溶液pH變化的原因、結(jié)果電解質(zhì)溶液復(fù)原陽極陰極電解水型含氧酸(如H2SO4)水O2H2水減少，酸溶液的濃度增大,pH減小加H2O強堿(如NaOH)水O2H2水減少，堿溶液的濃度增大，pH增大加H2O活潑金屬的含氧酸鹽(如KNO3、Na2SO4)水O2H2水減少,鹽溶液的濃度增大,pH不變或略變化(若為水解的鹽)加H2O類型電解質(zhì)(水溶液)被電解的物質(zhì)電極產(chǎn)物溶液pH變化的原因、結(jié)果電解質(zhì)溶液復(fù)原陽極陰極電解電解質(zhì)型無氧酸(如鹽酸)，除HF外酸非金屬單質(zhì)(如Cl2)H2H＋放電，[H＋]減小,pH增大通氫化物(如HCl)氣體不活潑金屬的無氧酸鹽(如CuCl2)，除氟化物外鹽非金屬單質(zhì)(如Cl2)金屬單質(zhì)(如Cu)pH基本不變加固體電解質(zhì)(如CuCl2)類型電解質(zhì)(水溶液)被電解的物質(zhì)電極產(chǎn)物溶液pH變化的原因、結(jié)果電解質(zhì)溶液復(fù)原陽極陰極放H2生堿型放O2生酸型活潑金屬的無氧酸鹽(如NaCl)水和鹽非金屬單質(zhì)(如Cl2)H2H＋放電，[H＋]減小，[OH－]增大,pH增大通氫化物(如HCl)氣體不活潑金屬的含氧酸鹽(如CuSO4)水和鹽O2金屬單質(zhì)(如Cu)OH－放電，[OH－]減小,[H＋]增大，pH減小加金屬氧化物(CuO)或不活潑金屬的碳酸鹽(CuCO3)特別提示

(1)電解池中的陰、陽極與電極的活潑性無關(guān)，與接電源正、負極有關(guān)。(2)電解對應(yīng)的氧化還原反應(yīng)一般是非自發(fā)的氧化還原反應(yīng)。(3)惰性電極一般指鉑、金與石墨，而活潑金屬K、Ca、Na不用做電極材料。(4)電解質(zhì)復(fù)原的原則是少什么加什么，少多少加多少。[互動講練]如圖某學(xué)生設(shè)計了一個“黑筆寫紅字”的趣味實驗。濾紙先用硫酸鈉、無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“嫦娥奔月”，會出現(xiàn)紅色字跡。據(jù)此，下列敘述正確的是(

)[答案]

D[變式訓(xùn)練]

1．(2014·臺州高二檢測)如圖所示,A、F為石墨電極，B、E為鐵片電極。按要求回答下列問題：(1)打開K2，閉合K1，B為______極，A的電極反應(yīng)為________________________，最終可觀察到的現(xiàn)象是________________________。(2)打開K1，閉合K2，E為____極,檢驗F極產(chǎn)生氣體的方法是__________________________________________________。(3)若往U形管中滴加酚酞，進行(1)、(2)操作時，________極周圍能變紅(填A(yù)、B、E或F)。負溶液中有紅褐色沉淀生成陰用濕潤的淀粉-KI試紙靠近F極，試紙變藍，證明是氯氣A、E解析：打開K2，閉合K1，左側(cè)為原電池，B為負極，A極O2放電。由Fe→Fe2＋→Fe(OH)3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K1，閉合K2，右側(cè)為電解池，E與電源負極相連，為陰極，F(xiàn)極釋放出氯氣。滴入酚酞后(1)中原電池的A極生成OH－，(2)中電解池的E極放出氫氣，余下OH－，因此，A極、E極周圍會分別變紅。2．Cu2O是一種半導(dǎo)體材料，基于綠色化學(xué)理念設(shè)計的制取Cu2O的電解池示意圖如下所示，電解總反應(yīng)式為2Cu＋H2OCu2O＋H2↑。下列說法正確的是(

)A．石墨電極上產(chǎn)生氫氣B．銅電極發(fā)生還原反應(yīng)C．銅電極接直流電源的負極D．當(dāng)有0.1mol電子轉(zhuǎn)移時，有0.1molCu2O生成[名師點津]

有關(guān)電解題目的審題技巧兩看：一看“電極材料”：若陽極材料是除金、鉑以外的其他金屬，則在電解過程中，優(yōu)先考慮陽極材料本身