2023-2024学年鲁科版高中化学选择性必修一 1.3电能转化为化学能—电解 课件 （共31张PPT）

(共31张PPT)
第3节 电能转化为化学能
——电解
高中化学鲁科版选择性必修一第一章
电解熔融氯化钠制得了金属钠
戴维
魔水是通过电解氯化钠溶液而制得
电解熔融氯化钠制得了金属钠
戴维
魔水是通过电解氯化钠溶液而制得
电解熔融氯化钠
e-
e-
Na+
Na+
Na+
石墨
石墨
戴维
熔融氯化钠
生成金属钠
生成氯气
通电过程中钠离子和氯离子是如何生成金属钠和氯气的？
Na+＋e-═Na
阴极（cathode）：
发生还原反应的电极
（与电源负极相连）
阳极（anode）：
发生氧化反应的电极（与电源正极相连）
2Cl-－2e-=Cl2↑
e-
e-
Na+
Na+
Na+
石墨
石墨
熔融氯化钠
生成金属钠
生成氯气
电解熔融氯化钠
e-
e-
Na+
Na+
Na+
1.电解（electrolysis）：
将直流电通过熔融电解质或电解质溶液，在两个电极上分别发生氧化反应和还原反应的过程
一、
电解的原理
e-
e-
总结分析电解过程的思维过程，形成一般思路（认识模型）
阴极
阳极
+
—
离子迁移
离子种类
判断电极
离子放电
电极反应
电解熔融氯化钠
e-
e-
Na+
Na+
Na+
阴极
阳极
2.电解池（electrolytic cell）：
（1）定义：
将电能转化成为化学能的装置
对比原电池的构成条件，电解池跟它有哪些相同和不同点？
一、
电解的原理
e-
e-
Na+
Na+
Na+
阴极
阳极
2.电解池（electrolytic cell）：
（2）构成条件
①直流电源
②电极材料
③电极反应物
④离子导体
⑤电子导体
一、
电解的原理
e-
e-
Na+
Na+
Na+
石墨
石墨
Na+＋e-═Na
阴极（cathode）：
发生还原反应的电极
（与电源负极相连）
阳极（anode）：
发生氧化反应的电极（与电源正极相连）
2Cl-－2e-=Cl2↑
总反应：2NaCl == 2Na+Cl2↑
通电
电解熔融氯化钠
2Na(s)+Cl2(g) =2NaCl(s) △H=-822.3kJ·mol-1
电解熔融氯化钠
能量角度
电解熔融氯化钠
电解是一种强有力的氧化还原手段
能量角度
微观角度
Na+
Cl-
2NaCl(s) == 2Na(s)+Cl2(g) △H=+822.3kJ·mol-1
常温下固体氯化钠无法导电，其原因是什么？
有哪些方法可以实现氯化钠导电？
导电的过程是物理变化还是化学变化？
电解质导电的过程就是氧化还原反应发生的过程，是化学变化
以氯化钠固体为原料，经过电解制备出了金属钠
魔水是通过电解氯化钠溶液而制得
戴维
分析电解池的一般思路
（认识模型）
石墨
石墨
氯化钠溶液
运用认识模型，分析电解过程并预测电解氯化钠溶液初期阴阳极产物可能是什么
电解氯化钠溶液
离子迁移
离子种类
判断电极
离子放电
电极反应
预测产物
任务时间：5 min
电解氯化钠溶液
实验探究
结合学案上知识支持的内容，小组讨论微观上发生了什么反应造成了宏观上阴、阳极的实验现象
实验现象 微观解释
阴极
阳极
电解氯化钠溶液
理论解释
pH试纸变蓝
润湿的淀粉碘化钾试纸变蓝；pH试纸先变红，后褪色
2H+ + 2e－＝ H2 ↑
2Cl－－ 2e－＝Cl2↑
2Cl－－ 2e－＝Cl2↑
2H+ + 2e－＝ H2 ↑
阴极电极反应：
阳极电极反应：
或2H2O + 2e－＝ H2 ↑+ 2OH－
电解氯化钠溶液初期的反应
电解氯化钠溶液
理论解释
离子迁移
离子种类
判断电极
放电顺序
电极反应
单一体系：
复杂体系：
分析电解过程的一般思路（认识模型）
离子迁移
离子种类
判断电极
离子放电
电极反应
离子迁移
离子种类
判断电极
放电顺序
电极反应
单一体系：
复杂体系：
分析电解过程的一般思路（认识模型）
离子迁移
离子种类
判断电极
离子放电
电极反应
放电顺序
阴极上离子放电的先后顺序是：
阳极上离子放电的先后顺序是：
Ag＋＞Hg2＋＞Fe3+＞Cu2＋＞H+（酸）＞Fe2＋＞Zn2＋＞H+（水）＞Al3+＞ Mg2+ ＞ Na+＞Ca2+＞K+
S2－＞SO32－＞I－＞Br－＞Cl－＞OH－ ＞非还原性含氧酸根＞ F－
分析电解过程的一般思路（认识模型）
阳离子氧化性由强到弱：
阴离子还原性由强到弱：
离子迁移
离子种类
判断电极
放电顺序
电极反应
单一体系：
复杂体系：
分析电解过程的一般思路（认识模型）
离子迁移
离子种类
判断电极
离子放电
电极反应
2Cl－－ 2e－＝Cl2↑
2H+ + 2e－＝ H2 ↑
2Cl－+2H2O == 2OH－+H2↑+Cl2↑
通电
阴极电极反应：
阳极电极反应：
总反应：
注：由电极反应写总反应时，弱电解质要写成分子的形式
或2H2O + 2e－＝ H2 ↑+ 2OH－
电解氯化钠溶液初期的反应
电解氯化钠溶液
理论解释
2NaCl+2H2O == 2NaOH+H2↑+Cl2↑
通电
魔水是通过电解氯化钠溶液而制得
2NaCl+2H2O == 2NaOH+H2↑+Cl2↑
通电
总反应：
结合本节课学习的电解原理和实验，课后尝试设计家庭制备84消毒液的实验装置
2NaCl+2H2O == 2NaOH+H2↑+Cl2↑
通电
本节小结
本节小结
电解的原理及相关概念
建立分析电解问题的认识模型
电解熔融氯化钠
电解氯化钠溶液
【巩固练习】以石墨棒作为电极材料，运用认识模型分析以下溶液的电解过程，并书写电解初期的电极反应及总反应。
（1）CuCl2溶液
（2）Na2SO4溶液
（3）AgNO3溶液
分析电解过程复杂体系的认识模型
离子迁移
离子种类
判断电极
放电顺序
电极反应
谢谢！
课后作业：
（1）结合本节课学习的电解原理和实验，课后尝试设计家庭制备84消毒液的实验装置并完成家庭小实验
（2）完成学案上的巩固练习及课后练习1、2题