苏教版必修2 专题2第三单元 化学能与电能的转化（第2课时） 课件（34张）.ppt

第2课时电能转化为化学能 一 电解原理1 实验探究 如图为电解氯化铜溶液的实验装置 知识梳理 1 通电数分钟后 阴极观察到的现象是 阳极观察到的现象是 2 实验原理分析与讨论 通电前 氯化铜溶液中存在的离子是 通电后 移向阴极的离子是 移向阳极的离子是 阴极电极反应式是cu2 2e cu 阳极电极反应式是2cl 2e cl2 3 反应的化学方程式是 有红色物质析出 有黄绿色刺激性气味气体产生 cu2 cl h oh cu2 h cl oh 2 电解 1 电解原理 使 通过电解质溶液而在阴 阳两极引起 反应 2 电解池 概念 把 转化为 的装置 也就是借助于电流引起 反应的装置 构成条件 a 有一个外加 b 有与电源相连的两个 c 两电极插入 或熔融态电解质中 d 成 电流 氧化还原 电能 化学能 氧化还原 直流电源 电极 电解质溶液 闭合回路 电极 阴极 连接直流电源 在该电极上微粒 电子 发生 反应 阳极 连接直流电源 在该电极上微粒 电子 发生 反应 电子流向 电子从电源的 沿导线流入电解池的 电子从电解池的 沿导线流回电源 电流方向与电子流向 电解质溶液中的离子流向 阴离子向 移动 阳离子向 移动 负极 得到 还原 正极 失去 氧化 负极 阴极 阳极 正极 相反 阳极 阴极 自主思考 1 从装置上比较原电池与电解池的区别是什么 提示原电池中没有外加电源 电解池中有外加电源 2 你怎样判断电解池的阴极和阳极 提示看连接的电源 与电源负极相连的是电解池的阴极 与电源正极相连的是电解池的阳极 3 电解质溶液是如何导电的 提示电解质溶于水电离出能自由移动的离子 通电时 自由移动的离子作定向移动 阳离子移向阴极 阴离子移向阳极 分别在两极上发生氧化还原反应 二 电解原理的应用1 下图为冶炼金属钠电解槽示意图 1 熔融氯化钠中存在的微粒 2 通电后离子的运动 阳离子 填离子符号 移向 极 阴离子 填离子符号 移向 极 3 电极反应式 阴极 2na 2e 2na 阳极 2cl 2e cl2 4 结论是熔融的氯化钠在 作用下发生了 分解生成了 na cl na 阴 cl 阳 直流电 氧化还原反应 na和cl2 2 下图为铜的电解精炼示意图 粗铜作阳极 电极反应式 纯铜作阴极 电极反应式 用 作电解液 cu 2e cu2 cu2 2e cu 硫酸铜溶液 自主思考 4 铜的精炼过程中 粗铜中的杂质 锌 铁 金 银等 是怎样被除去的 提示粗铜中的锌 铁等比铜活泼的金属发生氧化反应 溶解变成金属阳离子进入溶液 银 金等不如铜活泼的金属 在电解过程中不发生反应 沉积在电解池的底部形成阳极泥 而阴极只有cu2 放电 zn2 fe2 等留在电解质溶液中 5 从阳极沉积下来的阳极泥中含有哪些金属 提示不如铜活泼的金属金 银等 6 在电解过程中cuso4溶液浓度发生怎样的变化 提示电解过程中电解质溶液的浓度减少 需及时补充 1 判断 1 只要有电解反应发生就必将发生氧化还原反应 2 电解池中的两个电极活泼性一定不同 3 原电池放电和电解池充电互为可逆反应 4 电解饱和食盐水阳极产生cl2 5 电解时电子的流向为电源负极 阴极 溶液 阳极 电源正极 答案 1 2 3 4 5 效果自测 2 利用电解法可将含有fe zn ag pt等杂质的粗铜提纯 下列叙述正确的是 a 电解时以纯铜作阳极b 电解时阴极发生氧化反应c 粗铜连接电源负极 其电极反应是cu 2e cu2 d 电解后 电解槽底部会形成含少量ag pt等金属的阳极泥 解析电解精炼铜时 粗铜与电源正极相连 作阳极 电极反应有cu 2e cu2 zn 2e zn2 fe 2e fe2 阴极用纯铜与电源负极相连 电极反应为cu2 2e cu 发生的是还原反应 电解后阳极形成含少量pt ag等较不活泼金属的阳极泥 答案d 合作交流 1 原电池和电解池的电极名称及其发生反应的类型是什么 2 原电池和电解池工作时能量转化形式有什么区别 提示原电池工作时化学能转化为电能 电解池工作时电能转化为化学能 探究一 电解池与原电池的区别 点拨提升 1 电解池与原电池的联系与区别 2 电解池阴阳极的判断方法 典题例证1 如图是电解cucl2溶液的装置 其中c d为石墨电极 则下列判断中正确的是 a a为负极 b为正极b a为阳极 b为阴极c 电解过程中 d电极质量增加d 电解过程中 氯离子浓度不变 解析由于电流从电源正极流出 故a为电源的正极 b为电源的负极 a项错误 电源称正 负极 b项错误 cu2 向阴极移动 d电极反应为cu2 2e cu 在阴极上析出cu 所以d极质量增加 c项正确 cl 向阳极移动 c电极反应为2cl 2e cl2 导致溶液中c cl 降低 d项错误 答案c 学以致用1 某兴趣小组设计如下微型实验装置 实验时 先断开k2 闭合k1 两极均有气泡产生 一段时间后 断开k1 闭合k2 发现电流表a指针偏转 下列有关描述正确的是 合作交流 3 电解池工作时 溶液中的阴 阳离子分别向什么电极移动 提示阴离子移向阳极 阳离子移向阴极 4 电解硫酸钠溶液时 在阴 阳两极上放电的离子分别是什么 提示阴极 h 阳极 oh 探究二 电解时两电极产物的判断与电极反应式的书写 点拨提升 1 阳极产物的判断 1 活性金属电极 金属活动性顺序表中在ag之前 电极金属失电子 生成对应的金属阳离子 阴离子不放电 2 惰性电极 au pt 石墨 溶液中的阴离子失电子 生成对应的非金属单质或高价化合物 阴离子放电顺序 s2 i br cl oh 高价态含氧酸根 f 2 阴极产物的判断与电极材料无关 直接根据阳离子放电顺序进行判断 溶液中的阳离子得电子生成对应的单质或低价化合物阳离子的放电顺序 ag hg2 fe3 cu2 h pb2 sn2 ni2 fe2 zn2 mn2 较活泼金属阳离子 注意fe3 的顺序 3 电极反应式与电解反应式的书写 以石墨电极电解cucl2溶液为例 1 电极反应式的书写 确定阴 阳极 与电源正极相连的为阳极 与电源负极相连的是阴极 分别写出两极上出现的离子 阴极 cu2 h 阳极 cl oh 判断阴 阳极放电顺序 阴极 cu2 h 阳极 cl oh 典题例证2 下图为直流电源电解稀na2so4水溶液的装置 通电后在石墨电极a和b附近分别滴加石蕊溶液 下列实验现象正确的是 a 逸出气体的体积 a电极的小于b电极的b 一电极逸出无味气体 另一电极逸出刺激性气味气体c a电极附近呈红色 b电极附近呈蓝色d a电极附近呈蓝色 b电极附近呈红色 解析na2so4 2na so h2o电离出h 和oh so和oh 移向b电极 na 和h 移向a电极 在b电极上 4oh 4e 2h2o o2 在a电极上 2h 2e h2 所以产生的气体体积a电极的大于b电极的 两种气体均为无色无味的气体 由于a电极上h 放电 所以a电极附近的c oh c h 滴加石蕊试液a电极