电能转化为化学能【自学导航】【教学目标】1、理解电解的原理
2、掌握几种类型电解池的电极反应和电池反应书写
3、理解电解的应用
【教学重点】电解的原理、类型及应用
【教学难点】不同电解质溶液电解的实质及电解在工业生产中的应用
【学习过程】一、电解原理1
电解池与电解电解池由电源、阴极、阳极和电解质溶液各部分
跟电源负极相联接的电极称为阴极,在阴极有过剩的负电荷;跟电源正极相联接的一极称为阳极,在阳极有过剩的正电荷
在食盐水溶液中存在大量的 Na+和 Cl- ,还有微量的 H+和 OH-
当接通电源时,带正电荷的 Na+和 H+向阴极定向移动,带负电荷的 Cl- 和 OH-向阳极定向移动
在阴极,由于 H+比 Na+易得电子,H+得电子发生还原反应:2H++2e—=H2↑,在阴极区域由于 H+发生还原反应成为 H2逸出,溶液中 OH—浓度大于 H+溶度,溶液显碱性,使酚酞显红色
在阳极,由于 Cl—比 OH—易失电子,Cl—失电子生氧化反应:2Cl—-2e—= Cl2↑ 在阳极区域由 于 Cl— 发 生 氧 化 反 应 ( 2Cl—-2e—=Cl2 ) 成 为 Cl2
Cl2 和 碘 化 钾 反 应 生 成 碘(Cl2+2KI=2KCl+I2),碘遇淀粉变蓝色
总之,由于在阴极生成氢气,在阳极生成氯气,没有参加氧化还原反应的 Na+和 OH—形成氢氧化钠溶液,这就是我们已学的电解食盐水反应的基本原理
电解食盐水反应的化学方程式为:2NaCl+2H2O 电解 2NaOH + H2 ↑ +Cl2↑ 阴极产物 阳极产物[实验观察] 用石墨做电极,电解 U 型管中的氯化铜溶液,在阴极和阳极各发生什么样的变化
[交流与讨论] 试分析氯化铜溶液电解发生的反应,写出电解反应的化学方程式
学生分析:在氯化铜溶液中,存在 Cu2+和 Cl—,接通电源后,阴极周围的 Cu2+得电子发生还原