學年高中化學選修四第二單元電解池的工作原理(已修改)
2025-01-25 20:55 本頁面
【正文】 第二課時 電解池的工作原理 [ 情景導入 ] 1799 年 , 最原始的電池 —— 伏打電池問世后 , 許多科學家對電產(chǎn)生了濃厚的興趣 。 電給世界帶來了太多的不可思議 , 好奇心驅(qū)使著人們?nèi)ミM行各種嘗試 , 想看看 它還能出現(xiàn)什么奇特的現(xiàn)象。 1807 年 , 當英國化學家戴維 將鉑電極插入熔融的氫氧化 鉀并接通直流電源時 , 奇跡終 于發(fā)生了 : 在陰極附近產(chǎn)生一種銀白色的金屬 , 隨即形成紫色的火焰。鉀元素就這樣被發(fā)現(xiàn)了 , 這一發(fā)現(xiàn)引起了轟動。隨后用電解法又相繼發(fā)現(xiàn)了鈉、鈣、鍶、鋇、鎂、硼、硅等元素 , 戴維成為發(fā)現(xiàn)化學元素最多的人。這其中的奧妙是什么呢 ? 電解時 , 物質(zhì)的變化是如何發(fā)生的呢 ? 欄目導航 課前預(yù)習 課堂探究 氧化還原性強弱的判斷 (1) 根據(jù)金屬活動順序表判斷 : (2) 根據(jù)元素非金屬性強弱判斷 : 1. 理解電解池的工作原理。 2. 掌握電解產(chǎn)物的判斷方法。 3. 掌握電解池電極反應(yīng)式的書寫。 電解原理 ( 以電解熔 NaCl 、CuCl2溶液為例 ) 1 . 熔融氯化鈉的電解 (1) 實驗現(xiàn)象 通電后 , 在陽極周圍有 Cl 2 產(chǎn)生 , 在陰極上生成 Na 。 (2) 實驗分析 ①熔融氯化鈉中存在的微粒 Na+、 Cl。 ②通電后離子的運動 : Na+( 填離子符號 ) 移向陰極。 Cl( 填離子符號 ) 移向陽極。 ③電極上發(fā)生的變化 : 陰極 : 2Na++2e2Na , 陽極 : 2Cl 2eCl 2 ↑ 。 (3) 實驗結(jié)論 熔融的氯化鈉在直流電的作用下發(fā)生了 氧化還原反應(yīng) 生成了 Na 和 Cl 2 。 2 . 電解 C uCl 2 溶液 電解反應(yīng) CuCl 2 Cu+Cl 2 ↑ 【思考 1 】 電解氯化銅溶液時 , 為什么起始一段時間在電極上僅有 Cu2+、 Cl發(fā)生電子的得失 ? 而 H 2 O 電離產(chǎn)生的 H+、 OH卻只有離子的移動無電子的得失 ? 答案 : 溶液中存在 Cu2+、 H+、 Cl和 OH四種離子 , 但離子在電極上能否發(fā)生氧化反應(yīng)或者還原反應(yīng) , 主要取決于離子得失電子的能力。因得電子能力 Cu2+H+, 失電子能力 ClO H, 故通電開始階段 , 在陰極僅有 Cu 生成 , 在陽極僅有 Cl 2 生成。 基本概念 1 . 電解 : 在直流電的作用下 , 在兩極上分別發(fā)生 氧化 反應(yīng)和 還原 反應(yīng)的過程。 2 . 電解池 : 在外加電源的作用下 , 將 電能 轉(zhuǎn)變成 化學能 的裝置。 3 . 電解池的兩極 : 陽極 —— 與電源 正極 相連 ,發(fā)生 氧化 反應(yīng) 。 陰極 —— 與電源 負極 相連 , 發(fā)生 還原 反應(yīng)。 4 . 構(gòu)成電解池的條件 : (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。 5 . 離子的定向移動 : 陰離子移向 陽極 。 陽離子移向 陰極 。 電子的流向 : 電源負極→陰極 。 陽極→電源正極。 【思考 2 】 如何判斷一套裝置是原電池還是電解池 ? 答案 : 一看有無電源 , 電解池一般需
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