【精品】高中化学（大纲版）第三册 第四单元 电解原理及其应用 第一节电解原理(备课资料)VIP免费

●备课资料1.金属导电与电解质导电在本质上有什么不同？金属晶体由金属原子、金属离子、自由电子三种微粒构成。金属离子带正电荷、自由电子带负电荷，通过静电作用力——金属键，使这些微粒结合在一起。自由电子是指脱离金属原子在整块金属晶体中做无规则运动的电子。在电场作用下，自由电子由负极移向正极形成电子流。这就是金属导电的本质，导电时金属原子和金属离子都是不移动的。金属导电属物理变化。电解质在溶于水时，能电离出带电荷的自由阴、阳离子，属于离子型化合物的某些电解质在熔化时也能电离出自由离子。在电场作用下，这些自由离子做定向移动并在两极上分别得失电子，阳离子移向阴极得到电子，阴离子移向阳极交出电子，这样在外电路的导线中有自由电子定向移动形成了电子流。而在电解质或电解质溶液中只有自由离子分别向两极移动，而没有电子移动。在离子得失电子的同时，伴随着发生了化学变化。2.电解与电离有什么区别和联系？电解与电离是两种不同的概念，但它们之间有一定的联系。电离是指电解质在溶解于水或熔化条件下离解成自由离子的过程。这过程不需要通电，电离的过程主要是物理变化过程。电解是指对电解质水溶液或融熔状态的电解质通直流电时、自由离子在两极上发生氧化—还原的过程。电解时必须通电，电解过程是化学变化过程。电解质导电的过程，也就是电解的过程。电离是电解的前提条件，只有电解质先电离出自由离子，通电时才能发生电解。如对食盐晶体通电，食盐晶体不导电，也不发生电解；如对熔融食盐液体通电，液态食盐导电，同时钠离子在阴极得电子被还原成钠原子，氯离子在阳极交出一电子被氧化成氯原子，又结合成氯分子。电解食盐水溶液时，得到氯气、氢气和氢氧化钠。3.用惰性电极电解电解质溶液时溶液的pH变化及电解的类型有如下规律4.原电池、电解(镀)电极名称的确定(1)确定原电池电极名称的方法方法一：根据原电池电极材料的性质确定。通常是：①对于金属—金属电极，活泼金属是负极，不活泼金属是正极；1②对于金属—非金属电极，金属是负极，非金属是正极，如干电池等；③对于金属—化合物电极，金属是负极，化合物是正极，如电池等。方法二：根据电极反应的本质确定：原电池中，负极向外电路提供电子，所以负极上一定发生失电子的氧化反应，正极上则一定发生得电子的还原反应。所以，失电子的反应→氧化反应→负极；得电子的反应→还原反应→正极。(2)确定电解(镀)池电极名称的方法确定电解(镀)池电极名称有如下两种方法方法一：与外电源正极连接的一极是阳极，与负极连接的一般是阴极。方法二：电极上发生氧化反应的是阳极，发生还原反应的是阴极。5.重金属引起的水污染重金属污染可用下表表示：6.电解质与水的电解纯水是极弱的电解质，很难导电。在纯水中通以直流电，在一般条件下不发生电解作用。如果在水中加入强的含氧酸(如H2SO4)、活泼金属的可溶性含氧酸盐(如Na2SO4、KNO3)或可溶性强碱(如NaOH、KOH)，以增加水的导电性，则电解就能顺利进行，阴、阳两极上的产物分别为氢气和氧气。现以纯水中加入Na2SO4通电分解为例来说明这个问题。当Na2SO4溶于水时，即完全离解为Na＋和SO。2Na2SO4===2Na＋＋SO虽然水是弱电解质，但是也能发生微弱的电离。H2OH＋＋OH－因此，在水溶液中存在着四种离子：Na＋、H＋、SO和OH－。通入直流电后，Na＋和H＋向阴极迁移，SO和OH－向阳极迁移。但在各个电极上究竟是哪一种离子放电，则取决于它们电极电位的高低，也就是说，取决于离子得失电子的难易。根据上述四种离子的标准电极电位是：2H＋＋2e－H2,E°=0.000伏Na＋＋e－Na,E°=－2.71伏4OH－O2＋2H2O＋4e－,E°=＋0.401伏2SOS2O＋2e－,E°=＋2.00伏在阴极上，由于Na＋比H＋难于接受电子，因此H＋放电而产生氢；在阳极上由于SO比OH－难于失去电子，因此OH－放电而产生氧，这样的过程，图示如下：可见在水中加入的Na2SO4并不发生电解，它的阴、阳两种离子依然存留在溶液中，实际上电解的是H2O,Na2SO4在这里只是起着导电的作用。由于H＋和OH－分别不断地在阴、阳两极上放电，H2O的电离平衡就不断地向生成离子的方向移动，H2OH＋＋OH－于是H2O不断地电解...