电能转化为化学——电解.ppt

电子的流向: 电子从外加电源的负极流出，流到电解池的阴极，再从阳极流回电源正极。（注：电子只在外电路定向移动，不能从溶液中移动） 下面以石墨为电极电解氯化铜溶液为例来分析。 实验分析： 通电前：分析电解质溶液中的离子情况 阳离子：H+、Cu2+ 阴离子：OH-、Cl- 做无规则运动 （2）判断电极产物并书写电极反应: 阳离子移向阴极放电，阴离子移向阳极放电 阳极：2Cl-→Cl2 ↑ + 2e- 氧化反应 阴极：Cu2++2e- → Cu 还原反应总式： 为何当一个电极存在多种可能的放电离子时，不是大家共同放电，而是只有一种离子放电？放电能力与什么因素有关？ 想一想： 以铜为阳极,铁为阴极,电解氯化铜溶液，情况又如何？ * * 第2节 电能转化为化学能----电解 一、电解原理 电解:在直流电的作用下，在两电极上分别发生氧化反应和还原反应的过程叫做电解。 电解池: 借助氧化还原反应，把电能转化为化学能的装置. 构成条件: (1)外加直流电源 (2)与电源相连的两个电极： 接电源正极的为阳极，发生氧化反应 接电源负极的为阴极，发生还原反应 (3)电解质溶液或熔化的电解质 （4）形成闭合回路 离子定向移动的方向: 阳离子向 阴极移动, 阴离子向 阳极移动. 惰性电极与活性电极： 惰性电极(铂、金、石墨)：仅仅导电，不参与反应 活性电极（除铂、金外的金属）：既可以导电、又可以参与电极反应 ＋ － 阴极　　　 阳极 ｅ－ 阳离子 阴离子 得电子还原反应 失电子氧化反应 这是电解熔融盐的情况。 电解电解质溶液又会发生什么反应呢？ 实验：用惰性（石墨）电极电解氯化铜溶液 现象： 阳极：有气泡，有刺激性气味，并能使 湿润的KI-淀 粉试纸变蓝（Cl2) 阴极：碳棒上有一层红色的铜析出 阴极 阳极 氯 气 铜 CuCl2溶液 通电后：（必须直流电） （1）确定电极名称： 阳极（接电源正极） 阴极（接电源负极） 与电极材料无关 （3）分析电解质溶液的变化情况： 氯化铜溶液浓度降低 CuCl2 Cu+Cl2 ↑ 电解 思考： 离子放电顺序： 阴离子失去电子而阳离子得到电子的过程叫放电。 ①当阳极为活性电极时：金属在阳极失电子被氧化成阳离子进人溶液，阴离子不容易在电极上放电。 ②当阳极为惰性电极(Pt、Au、石墨、钛等)时：溶液中阴离子的放电顺序（由难到易）是： S 2-SO32-I -Br -Cl -OH -NO3 -SO42-F- Ag+Fe3+Cu2+H+Pb2+Sn2+Fe2+Zn2+Al3+Mg2+Na+Ca+K+ 无论是惰性电极还是活性电极都不参与电极反应，发生反应的是溶液中的阳离子。 阳离子在阴极上放电顺序是： 阳极： 阴极: 阳极：Cu → Cu 2+ + 2e- 阴极：Cu 2+ + 2e- → Cu 五.电解方程式的书写： 例：写出用石墨做电极电解CuSO4溶液的电极反应式及总的电解方程式， 阴极： 阳极： ③、两极半反应相加得总方程式； 电解 电解 ＞ 阴极： 阳极： 2Cl－ → Cl2↑ ＋2e- 2 H+＋2e -→ H2↑ OH－ SO4 2－ H+ Cu2+ H2O H++OH－ CuSO4 ＝ Cu2++ SO4 2－ ①、首先分析、比较出阴阳极的放电离子： ②、然后写电极反应式 ： H2↑＋Cl2↑ 或 2HCl （电解化学方程式） H2↑＋Cl2↑ 2H++2Cl－ （电解离子方程式） ＜ 分析电解反应的一般思路： 明确溶液中存在哪些离子 根据阳极氧化，阴极还原分析得出产物 阴阳两极附近有哪些离子 一、电解饱和食盐水反应原理 阴极： 阳极： 总反应： 2H+ + 2e- → H2↑ 2Cl- → Cl2↑ + 2e- 2H2O + 2Cl- = H2↑ + Cl2↑ + 2OH- 电解 2H2O + 2NaCl = H2↑ + Cl2↑ + 2NaOH 电解 现象： 阳极：有黄绿色气体产生，使湿润的淀粉－KI溶液变蓝 阴极：有气泡产生，滴加酚酞溶液变红 上述装置的弱点： 1.H2和Cl2 混合不安全 2.Cl2会和Na