【步步高】2014-2015学年高中化学 1.2《电能转化为化学能—电解》1同课异构课件 鲁科版选修4

《电能转化为化学能—电解》这一章节主要探讨了化学反应与能量转化的关系，特别是电解这一过程。电解是将电能转化为化学能的一种方式，它涉及到氧化还原反应，即电子的转移。 氧化还原反应是化学反应的核心部分，在这类反应中，元素的化合价发生变化。还原反应是指元素化合价降低，即获得电子的过程；而氧化反应则是元素化合价升高，即失去电子的过程。这两种反应常常同时发生，电子从一个物质转移到另一个物质。 电解质是关键的角色，它们在水溶液或熔融状态下能够导电。电解质导电的条件是其分子或离子可以自由移动。例如，氯化钠（NaCl）在水中溶解或受热熔化后，会形成自由移动的Na+和Cl-离子，这些离子的定向移动是电解质溶液或熔融电解质导电的原因。 当电流通过电解质时，阴阳离子在电场的作用下会发生定向移动。例如，电解熔融的氯化钠，Na+向负极（阴极）移动，得到电子，还原为金属钠；而Cl-向正极（阳极）移动，失去电子，氧化为氯气。这一过程可以通过微观反应模型来描述，即Na+和Cl-从无规则运动变为定向运动，最终在电极上发生得失电子的反应。 电解的定义是，借助电流使电解质溶液或熔融电解质中的离子在电极上发生氧化还原反应。构成电解的必要条件包括：外加直流电源、与电源相连的两个电极、电解质溶液或熔融电解质，以及形成闭合回路的导线。电极分为惰性和活性两种，惰性电极如石墨，不会在电解过程中参与反应，而活性电极则可能在电极反应中被氧化或还原。 电解的电极反应遵循电子守恒原则，例如在电解氯化铜溶液的实验中，阳极的Cl-失去电子生成Cl2，而阴极的Cu2+得到电子还原为Cu。通过电解，我们可以控制化学反应的方向，将电能有效地转化为化学能。 总结来说，电解是化学能与电能相互转换的重要途径，涉及氧化还原反应、离子的定向移动以及电极反应。理解这些基本概念对于深入学习化学，特别是电化学和能源科学至关重要。