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+得电子发生还原反应：Cu2++2e=Cu；在阳极Cl-失电子发生氧化反应：2Cl--2e-=Cl2↑ 。在这一电解过程中，水中电离的H+和OH-。都没有被氧化或还原。

　　所以电解的化学方程式为：CuCl2电解 Cu + Cl2 ↑

阴极产物 阳极产物

[归纳与小结]

通过我们的分析，可以知道，电解反应是电解质溶液在电流的作用下，在电极上发生的氧化还原反应，得到电解产物，电能转化为化学能。