第1章-电极
- 格式:ppt
- 大小:2.67 MB
- 文档页数:31
电极的工作原理
电极是一种用于导电的材料或器件,常用于电化学过程中的电化学电池或电解池中。
电极的作用是提供电荷输送的通道,通过与电解质或其他材料的界面接触,使电荷在电极与电解质之间进行传递。
电极的工作原理可分为氧化还原反应和离子传输两个方面。
就氧化还原反应而言,电极可以作为导体分为阳极和阴极,其中被氧化的物质在阳极上失去电子并被电解质中的阴离子还原,同时电解质中的阳离子被还原物质上的电子氧化。
这种氧化还原反应的发生使得电极表面的物质发生了变化。
至于离子传输,当在电解质中有电位差存在时,离子会因为电场力作用而在电解质中移动。
阳极上的带正电荷的离子(阳离子)会向电解质中的阴极移动,而阴极上的带负电荷的离子(阴离子)则会向阳极移动。
通过电解质中离子的移动,电极上会产生电流。
可以看到,电极的工作主要是通过氧化还原反应和离子传输来实现的。
这两个方面互相作用,使得电极能够有效地完成电荷传递和电流的产生。
因此,电极在电化学过程中起着至关重要的作用。
第3节 电能转化为化学能——电解 第1课时 电解的原理发 展 目 标体 系 构 建1.能通过对电解熔融氯化钠的探究,了解电解池的构成、工作原理,能正确书写电极反应式、电解反应式。
2.通过对常见物质的电解产物的分析,归纳出电极放电规律。
1.电解熔融氯化钠实验电极名称 铁电极石墨电极现象铁片上产生银白色金属石墨片周围有气泡产生 离子移动方向 阳离子(Na +)移向铁电极 阴离子(Cl -)移向石墨电极电极反应式 2Na ++2e -===2Na2Cl --2e -===Cl 2↑反应类型 还原反应氧化反应实验结论2NaCl=====通电2Na +Cl 2↑微点拨:电解质的导电过程是被电解的过程,属于化学变化;金属导电过程是电子的定向移动,属于物理变化。
2.基本概念(1)电解:让直流电通过电解质溶液或熔融的电解质,在两个电极上分别发生氧化反应和还原反应的过程。
(2)电解池①定义:将电能转化为化学能的装置。
②构成条件:直流电源、固体电极材料以及电解质溶液或熔融的电解质并构成闭合回路。
(3)电极阳极——发生氧化反应的电极(与电源正极相连), 阴极——发生还原反应的电极(与电源负极相连)。
(4)电极反应在电极上进行的半反应,可以用电极反应式表示。
3.电解池的工作原理微点拨:(1)放电:离子在电极表面得到或失去电子的过程。
(2)水中存在平衡:H 2OH ++OH -,当OH -和H +的浓度改变时,平衡发生移动。
1.判断对错(对的在括号内打“√”,错的在括号内打“×”。
) (1)与电源正极相连的是电解池的阴极。
( )(2)用惰性电极电解NaCl 溶液时可以得到Na 和Cl 2。
( ) (3)电解池工作时,阳极发生还原反应,失去电子。
( ) (4)电解池工作时,阳极上的电子通过电解质溶液移向阴极。
( ) (5)电解AgNO 3溶液时,Ag +移向阳极,NO -3移向阴极。
( ) 提示:(1)× 电解池的阳极连接电源的正极。
第1章化学反应与能量转化第3节电能转化为化学能——电解第1课时电解的原理课后篇素养形成必备知识基础练1.用铂电极(惰性电极)电解下列溶液时,阴极和阳极上的主要产物分别是H2和O2的是( )A.稀NaOH溶液B.HCl溶液C.酸性NaCl溶液D.酸性AgNO3溶液解析电解稀NaOH溶液时,阳极:4OH--4e-O2↑+2H2O,阴极:2H2O+2e-H2↑+2OH-,阴极和阳极上的主要产物分别是H2和O2,故A正确;电解HCl溶液、NaCl溶液时,阳极:2Cl--2e-Cl2↑,阴极:2H++2e-H2↑、2H2O+2e-H2↑+2OH-,阴极和阳极上的主要产物分别是H2和Cl2,故B、C错误;电解AgNO3溶液时,阳极:2H2O-4e-O2↑+4H+,阴极:Ag++e-Ag,阴极和阳极上的主要产物分别是Ag和O2,故D错误。
2.用石墨棒作为阳极、铁棒作为阴极电解熔融的氯化钠,下列说法正确的是( )A.石墨棒周围有大量的Na+B.铁棒质量增加C.电子通过熔融电解质由石墨棒流向铁棒D.阴极发生氧化反应解析阴离子移向阳极(石墨棒),发生氧化反应:2Cl--2e-Cl2↑,阳离子移向阴极,发生还原反应:2Na++2e-2Na,A、D项错误,B项正确;电子不能通过熔融电解质,熔融的电解质是由于其内部自由移动的离子定向移动而导电的,C项错误。
3.某校化学兴趣小组的同学在一次活动中做了一个“彩虹”实验。
其装置如右图所示,在一U形管中装入含有紫色石蕊溶液的Na2SO4溶液,通直流电,一段时间后U形管内会形成一个倒立的三色“彩虹”,从左到右颜色的次序是( )A.蓝、紫、红B.红、蓝、紫C.红、紫、蓝D.紫、红、蓝解析阳极电极反应为4OH--4e-2H2O+O2↑,阳极区溶液呈酸性,溶液呈红色;阴极电极反应为4H++4e-2H2↑,阴极区溶液呈碱性,溶液呈蓝色;中间仍为紫色石蕊溶液。
4.用惰性电极电解下列各组中的三种电解质的溶液,在电解的过程中,溶液pH的变化依次为升高、不变、降低的是( )A.AgNO3CuCl2Cu(NO3)2B.KCl Na2SO4CuSO4C.CaCl2KOH NaNO3D.HCl HNO3K2SO4:由上述分析可知,B项符合题意。
电化学原理知识点————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:电化学原理第一章 绪论两类导体: 第一类导体:凡是依靠物体内部自由电子的定向运动而导电的物体,即载流子为自由电子(或空穴)的导体,叫做电子导体,也称第一类导体。
第二类导体:凡是依靠物体内的离子运动而导电的导体叫做离子导体,也称第二类导体。
三个电化学体系:原电池:由外电源提供电能,使电流通过电极,在电极上发生电极反应的装置。
电解池:将电能转化为化学能的电化学体系叫电解电池或电解池。
腐蚀电池:只能导致金属材料破坏而不能对外界做有用功的短路原电池。
阳极:发生氧化反应的电极 原电池(-)电解池(+) 阴极:发生还原反应的电极 原电池(+)电解池(-) 电解质分类:定义:溶于溶剂或熔化时形成离子,从而具有导电能力的物质。
分类:1.弱电解质与强电解质—根据电离程度2.缔合式与非缔合式—根据离子在溶液中存在的形态3.可能电解质与真实电解质—根据键合类型 水化数:水化膜中包含的水分子数。
水化膜:离子与水分子相互作用改变了定向取向的水分子性质,受这种相互作用的水分子层称为水化膜。
可分为原水化膜与二级水化膜。
活度与活度系数: 活度:即“有效浓度”。
活度系数:活度与浓度的比值,反映了粒子间相互作用所引起的真实溶液与理想溶液的偏差。
规定:活度等于1的状态为标准态。
对于固态、液态物质和溶剂,这一标准态就是它们的纯物质状态,即规定纯物质的活度等于1。
离子强度I :离子强度定律:在稀溶液范围内,电解质活度与离子强度之间的关系为: 注:上式当溶液浓度小于0.01mol ·dm-3 时才有效。
电导:量度导体导电能力大小的物理量,其值为电阻的倒数。
符号为G ,单位为S ( 1S =1/Ω)。
影响溶液电导的主要因素:(1)离子数量;(2)离子运动速度。