2014电能转化为化学能(第一课时)

高一化学下学期学案编号：141第二节电能转化为化学能──电解第一课时电解原理学习目标：1.通过对熔融氯化钠电解体系的分析能理解并说出电解、电解池的概念，能说出电解池的基本结构并画出示意图。2.能说出电极反应、阴、阳极的概念，能从外接电源、电极反应、外电路电子流向或电流方向、电解质溶液中离子的移动方向等多角度判断电解池的阴阳极。3.能写出电解熔融MgCl2、Al2O3制取相应金属的电极反应式和电池反应。并能进行类似教材P336题相似的计算。4.以电解饱和食盐水为例，能分析反应的基本原理，能正确书写电极反应式和电池反应式，能根据电极反应或电池反应进行简单的计算。在此基础上能熟练书写以惰性材料为电极电解电解质溶液的电池、电极反应。能根据反应式分析电解过程中两极上发生的现象和进行简单计算。（不要求进行有关PH计算）（放点顺序：Ag+＞Fe3+＞Cu2+＞H+；S2-＞I-＞Br-＞Cl-＞OH-）（不要求进行混合液的电解分析及电解反应式书写）一、电解原理（以电解氯化钠为例）实验：用惰性（石墨）电极电解熔融的氯化钠（见课本11页图1—2—2）讨论：1、熔融的氯化钠中有哪些自由移动的带电离子?2、接通电源后，熔融的氯化钠中的Na+和Cl-各向那个方向移动？3、移到两极表面的Na+和Cl-将发生什么变化。分析电解熔融的氯化钠：离子在电场中的是电解质溶液和熔融电解质导电的原因。在电场作用下，熔融的氯化钠中的和分别移向与电源和相连的电极。与电源负极相连的电极带有，Na+在这个电极上电子，被还原成钠原子：；而与电源正极相连的电极带有，Cl-在将电子转移给这个电极，自身被氧化成，最终生成：。将两个电极上所发生的反应组合起来，就是电解氯化钠制备金属钠的化学反应：。1、电解的定义在的作用下，电解质在两个电极上分别发生和的过程。[要点强化指导]⑴电解时所用的电流必须是直流电，而不是交流电。高一化学下学期学案编号：142⑵熔融态电解质可被电解，电解质溶液也可被电解。⑶电解的过程实质是一个氧化还原反应发生的过程，这一过程在通常情况下是不能进行的。2、电解池（1）、电解池的含义将转化为的装置被称为电解池。（2）、电解过程中的能量变化在电解过程中，电源向反应体系提供能，转化为能而“储存”在反应物中。（3）.电解池的电极：按照电化学规定，电解池中的两个电极是极、极，发生的电极叫做阳极（阳极与电源的相连）；发生的电极叫做阴极（阴极与电源的极相连）。（4）.构成电解池的条件：(1)(2)(3)(4)3、原理(1)电子的流向:电子从外加电源的极流出，流到电解池的极，再从电解池的极流回电源极。（注：电子只在外电路定向移动，不能从溶液中移动）(2)离子定向移动的方向:阳离子向极移动,阴离子向极移动.(3)电极反应及其反应式的书写：①电极反应的含义在电解池中，氧化反应和还原反应是在两个上分别进行的。每个电极上或是发生电子的变化，或是发生电子的变化，分别相当于的一半，这种反应常称为半反应。在电极上进行的半反应叫做电极反应，阳极上发生反应，阴极上发生反应。②电极反应的书写：（以电解氯化钠为例）练习：1、工业制镁是采用电解熔融的氯化镁的方法。试分析电解熔融的MgCl2的原理，写出有关的电极反应式及总反应式。高一化学下学期学案编号：143活动探究：用惰性电极（石墨）电解饱和食盐水。1、请你分析饱和食盐水中可能存在那些离子，在电场中它们的移动方向如何，可能发生的电极反应是什么？2、判断阴极和阳极，写出电极反应式和电解反应的化学方程式。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。阳极上放电顺序：①阳极材料为金属电极（Pt,Au等惰性电极除外）,则电极本身失去电子而放电。②若为惰性电极(C,Pt,Au等),则阴离子放电（失电子，发生氧化反应），放电顺序为：阴极上放电顺序：无论是惰性电极，还是活性电极，阴极都不会参与电极反应，始终为阳离子放电（得电子，发生还原反应），放电顺序为：Ag+Fe3+Cu2+H+Pb2+Sn2+Fe2+Zn2+(H+)Al3+Mg2+Na+Ca+K+注：当离子浓度相差较大时，放电顺序要发生变化，相同时按H+,不同时按（H+）课堂练习1.分析下图，属于电解池的有（）2．下列关于电解槽的叙述不正确的是（）A．与电源正极相连的是电解槽的阴极B．与电源负极相连的是电解槽的阴极C．在电解槽的阳极上发生氧化反应石墨石墨电解饱和食盐水高一化学下学期学案编号：144D．电子从电源的负极沿导线流入电解槽的阴极3．能用电解的原理说明问题的是（）①电解是把电能转化成化学能；②电解是把化学能转化成电能；③电解质溶液导电是化学变化，金属导电是物理变化；④某些不能自发的氧化还原反应，通过电解的原理可以实现；⑤任何溶液被电解时，必须导致氧化还原反应的发生。A．①②③④B．②③⑤C．③④D．①③④⑤4.右图是电解CuCl2溶液的装置，其中c、d为石墨电极。则下列有关的判断正确的是()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5、在下列金属单质中，不可以由它们盐的水溶液来制备的是（）A、银B、铜C、镁D、钠6、用铂电极（惰性）电解下列溶液时，阴极和阳极上的主要产物分别是H2和O2的是（）A、稀NaOH溶液B、HCl溶液C、酸性MgSO4溶液D、酸性AgNO3溶液7、在相同温度下用惰性电极电解下列物质的水溶液，一段时间后溶液中c(OH-)减少的是（）A、HClB、NaOHC、Na2SO4D、CuSO48.用惰性电极电解下列溶液，一段时间后，再加入一定质量的另一种物质（中括号内），溶液能与原来溶液完全一样的是（）A.CuCl2[CuO]B.NaOH[Na2O]C.NaCl[HCl]D.CuSO4[Cu(OH)2]9．用惰性电极电解下列溶液，电解一段时间后，阴极质量增加，电解质溶液的pH下降的是（）A.CuCl2B.AgNO3C.BaCl2D.H2SO410.电解CuCl2溶液时，如果阴极上有1.6g铜析出，则阳极上产生气体的体积（标准状况）约为（）A.0.28LB.0.56LC.0.14LD.11.2L11、金属是靠____________导电;电解质溶液是依靠_______而导电。12、写出电解熔融Al2O3制取相应金属的电极反应式和电池反应