(共19张PPT)
反
应
原
理
电 解
探秘空间站
载人飞船使用的燃料电池是哪种?
项目一:建模 ——电解池工作原理微观探析
复习回顾
概念
梳理
微观探析
模型建立
氢氧燃料电池的工作原理(石墨电极)
1、标出电子流向,离子迁移方向
2、分别写出两极反应类型和电极反应式
总反应方程式:
1.电解:
2.电解池:
使直流电通过电解质溶液(或熔融电解质)而引起氧化还原反应的过程叫做电解。
把电能转化为化学能的装置,叫做电解池,也叫电解槽。
项目一:建模 ——电解池工作原理微观探析
实验
探究
概念
梳理
微观探析
模型建立
宇航员是如何获得氧气保证呼吸的呢?
项目一:建模 ——电解池工作原理微观探析
实验
探究
概念
梳理
微观探析
模型建立
试画出电解水的电解工作原理图
结合课本24--26页内容,完成下图要求
1、标出电子流向,离子迁移方向
2、分别写出两极反应类型和电极反应式
总反应方程式:
项目一:建模 ——电解池工作原理微观探析
oooooooooooooooooooo
阴极
阳极
H2
O2
ooooooooooooooooooooooo
e-
实验
探究
概念
梳理
微观探析
模型建立
放电: 当离子在电极表面失去或得到电子的过程
知识支持
e-
还原反应
氧化反应
电解质溶液
阳
离
子
迁
移
离子导体
阴
离
子
迁
移
2H++2e- = H2
4OH- -4e- = O2↑+2H2O
电子导体
H+
OH-
OH-
H+
项目二:科学探究——电解的放电顺序
探究电解的放电顺序实验-预测
微型
实验
方案设计
实验结论
放电顺序
电解饱和的NaCl溶液
阳离子:
Na+
H+
阴离子:
Cl-
OH-
问题思考:
1、如何检验氯气?
2、在一个开放体系中,氢气和氧气不容易检验,那么应该如何检验电解过程中氢离子和氢氧根放电呢?
可能的产物?
湿润的淀粉KI试纸
广泛PH试纸
电解饱和的NaCl溶液
项目二:科学探究——电解的放电顺序
微型
实验
方案设计
实验结论
放电顺序
电解饱和的NaCl溶液(通电后) 电 极 阳 极(石墨) 阴 极(石墨)
实验现象
聚集的离子放电顺序
电极反应式
总反应 电子的流向 极流向 极, 极流向 极 项目二:科学探究——电解的放电顺序
微型
实验
方案设计
实验结论
放电顺序
有气泡产生,淀粉KI试纸变蓝
有气泡产生,PH试纸变蓝
项目二:科学探究——电解的放电顺序
微型
实验
方案设计
实验结论
放电顺序
电解Na2SO4溶液
电解CuSO4溶液
广泛PH试纸
广泛PH试纸
项目二:科学探究——电解的放电顺序
微型
实验
方案设计
实验结论
放电顺序
动手实验
实验3、电解的CuSO4溶液(阴阳极为石墨电极)
温馨提示:
1、先做实验1和实验2.
2、做完每个实验后用蒸馏水清洗碳棒。
3、每组安排好实验记录员记录好实验现象
电解的Na2SO4溶液
实验1、阴阳极为石墨电极
实验2、阳极为铜,阴极为石墨电极
①
项目二:科学探究——电解的放电顺序
微型
实验
方案设计
实验结论
放电顺序
金属失电子,发生氧化反应
若为活性电极:
若为惰性电极(Pt、Au、C等):
溶液中的阴离子放电
失电子能力,还原性的强弱顺序
1、阳极放电顺序
2、阴极放电顺序
溶液(或熔融电解质)中的阳离子放电,与电极材料无关
水溶液中不放电,熔融态放电
阳离子得电子能力,氧化性的强弱顺序
Ag+>Cu2+>H+>Pb2+>Fe2+>Zn2+……
S2->I->Cl->OH->含氧酸根
项目三:模型应用——寻找电解水的离子导体
1、阳极放电顺序
2、阴极放电顺序
Ag+>Cu2+>H+>Pb2+>Fe2+>Zn2+……
活性电极>S2->I->Cl->OH->含氧酸根
选择空间站电解水制氧装置中的电解质?
项目三:模型应用——寻找电解水的离子导体
空间站的水电解系统
科学资料
项目三:模型应用——寻找电解水的离子导体
空间站的水从哪里来?
拓展视野
项目三:模型应用——寻找电解水的离子导体
拓展视野
中国空间站环境控制
与生命保障技术已处
于世界领先地位。
课堂总结
阴极
阳极
4H+ + 4e- = 2H2↑
4OH- - 4e- === 2H2O + O2↑
电源
电子导体
离子导体
装置
离子流向
项目
分析型
设计型
H+
Na+
OH-SO42-
电极反应式
还原反应
氧化反应
电子流向
e-
e-
总反应
Na2SO4溶液
愿同学们
仰望星空
心怀梦想,
实现自己的中国梦
课堂跟踪练习
反应式
2CO2 +4e- + 2H2O =2CO +4OH-