苏教版必修2专题2第3单元化学能与电能的转化第2课时课件（32张）.pptx

第2课时电能转化为化学能 新课探究 知识点一电解原理1 电解实验 以电解cucl2溶液为例 实验操作 在u形管中加入饱和氯化铜溶液 用石墨棒作电极 接通电源 电解数分钟后 观察阴极 与电源负极连接的石墨棒 表面的颜色 用湿润的淀粉碘化钾试纸检验阳极 与电源正极连接的石墨棒 上放出的气体 新课探究 实验现象 阴极 有 固体物质析出 阳极 产生 的气体 湿润的淀粉碘化钾试纸变 阴极电极反应式 阳极电极反应式 总反应式 红色 黄绿色刺激性气味 蓝 图2 3 2 cu2 2e cu 2cl 2e cl2 新课探究 2 电解池将 能转化为 能的装置 3 电解工作原理电源负极提供电子 电子由 流向 阴极因有电子而带负电 电解质溶液中的 向阴极移动 在阴极得到电子发生还原反应 电解质溶液中的 向阳极移动 在阳极失去电子 发生氧化反应 阳极附近的阴离子失去的电子通过阳极流入 电 化学 电源负极 电解池的阴极 阳离子 阴离子 电源的正极 新课探究 4 电解原理的应用 1 制备na mg al f2等活泼金属和非金属 如电解熔融氧化铝获得铝 其电解反应的化学方程式为 2 电镀 如镀锌 镀铜等 镀层金属作 极 镀件作 极 含有 阳离子的溶液作电解质溶液 3 电解精炼铜 阳极材料为 阴极材料为 电解质溶液为 阳 阴 镀层金属 含杂质的铜 纯铜 硫酸铜溶液 思维拓展 1 电解饱和nacl水溶液与电解熔融nacl的化学方程式相同吗 2 电镀和电解精炼铜的电解质溶液浓度如何变化 新课探究 答案 1 提示 不同 2nacl 2h2o2naoh cl2 h2 2nacl 熔融 2na cl2 2 提示 电镀的电解质溶液浓度不变 电解精炼铜的电解质溶液浓度变小 部分fe2 zn2 新课探究 例1下列说法正确的是 a 电解熔融氧化铝制取金属铝 氧化铝只被还原b 电解熔融nacl制na na在阴极得到c 电解水时 在相同条件下 阳极和阴极产生的气体体积比为2 1d 电解饱和食盐水制h2 cl2的过程是把化学能转变为电能的过程 答案 b 解析 al2o3既被氧化又被还原 a项错误 nacl na na得电子 所以钠在阴极得到 b项正确 电解水时 阳极上产生o2 阴极上产生h2 而v o2 v h2 1 2 c项错误 电解过程是电能转化为化学能的过程 d项错误 新课探究 例2某学生想制作一种家用环保型消毒液发生器 用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液 通电时 为使cl2被完全吸收 制得有较强杀菌能力的消毒液 设计了如图2 3 3所示的装置 则对电源电极名称和消毒液的主要成分判断正确的是 a a为正极 b为负极 naclo和naclb a为负极 b为正极 naclo和naclc a为阳极 b为阴极 hclo和nacld a为阴极 b为阳极 hclo和nacl 图2 3 3 新课探究 答案 b 解析 要使产生的氯气被完全吸收 必须使氯气从下往上移动 使之与氢氧化钠溶液充分接触 结合氯气的工业生产 b应当为电源正极 a极为负极 h 得电子产生h2 新课探究 规律小结 电解池的组成 外接电源 电极 惰性或非惰性 电解质 水溶液或熔融态 形成闭合回路 新课探究 知识点二电解池与原电池的比较 化学 电 电 化学 新课探究 失去 氧化 得到 还原 正 氧化 负 还原 新课探究 负 正 负 阴 阳 正 正 负 阴 阳 思维拓展 原电池和电解池二者的电极如何确定 新课探究 答案 提示 原电池的电极由电极材料本身的相对活动性决定 一般较活泼的是负极 较不活泼的是正极 而电解池的电极由外接电源的正 负极决定 与电极材料的活泼性无关 与电源负极相连的为阴极 与电源正极相连的为阳极 新课探究 例3如图2 3 4所示装置中 a b都是石墨电极 k1 k2为开关 回答下列问题 1 当k2闭合 k1断开时 a池为 b池为 填 电解池 或 原电池 下同 zn作 极 电极反应式为 cu作 极 电极反应式为 图2 3 4 新课探究 2 当k2断开 k1闭合时 a池为 b池为 zn作 极 电极反应式为 cu作 极 电极反应式为 石墨棒a为 极 电极反应式为 石墨棒b附近的实验现象是 新课探究 答案 1 电解池电解池阳zn 2e zn2 阴cu2 2e cu 2 原电池电解池负zn 2e zn2 正cu2 2e cu阳2cl 2e cl2 有无色气体产生 附近溶液出现红色 新课探究 解析 1 当k2闭合 k1断开时 很明显 图中有外接电源 则a b为共用一个外接电源的两个电解池 zn为a电解池装置的阳极 zn失去电子 cu为a电解池装置的阴极 溶液中的cu2 得到电子 2 当k2断开 k1闭合时 粗看起来 去除了外接电源 该装置中应不太可能出现电解池 但仔细分析一下 可发现a池中zn cu放入cuso4溶液中构成了原电池 该原电池以zn为负极 cu为正极成为b装置的外接电源 因此b装置就构成了一套电解池装置 所以a池中zn为负极 cu为正极 b池中a为阳极 溶液中的cl 失去电子放出cl2 b为阴极 溶液中的h 得电子放出h2 并且周围oh 富集 酚酞变红 新课探究 规律小结 原电池 电解池的判定1 若无外接电源 可能是原电池 然后根据原电池的形成条件判定 2 若有外接电源 两极插入电解质溶液中构成闭合回路 则是电解池 当堂自测 1 1 电解判断正误 正确的打 错误的打 池的阴 阳极与原电池一样 取决于电极材料的活泼性 2 工作时在原电池的负极和电解池的阴极上发生的都是失电子过程 3 电解饱和食盐水时 在阳极区生成氢氧化钠 4 电解精炼铜时 若阴极得到2mol电子 则阳极质量减少64g 5 在电解cucl2溶液时阳极上产生cl2 6 用电解法精炼粗铜时粗铜作阴极 7 由zn cu 稀硫酸组成的原电池中铜是负极 8 相同时间内 阳离子在阴极上得到的电子数与阴离子在阳极上失去的电子数相等 当堂自测 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 当堂自测 2 下列过程需要通电才能进行的是 a 电离b 电解c 太阳能电池充电d 电化学腐蚀 答案 b 解析 电解肯定要通电 当堂自测 3 不能用电解原理说明问题的是 a 电解把电能转变成化学能b 电解把化学能转变成电能c 电解质溶液导电是化学变化 金属导电是物理变化d 任何溶液被电解时 必然导致氧化还原反应的发生 答案 b 解析 能量角度看 电解是把电能转变成化学能的过程 a正确 b错误 电解质溶液的导电过程 必将伴随着两个电极上氧化还原反应的发生 同时生成新的物质 c d正确 当堂自测 4 在原电池和电解池的电极上所发生的反应 同属还原反应的是 a 原电池正极和电解池阳极所发生的反应b 原电池正极和电解池阴极所发生的反应c 原电池负极和电解池阳极所发生的反应d 原电池负极和电解池阴极所发生的反应 答案 b 解析 原电池的正极和电解池的阴极均发生还原反应 原电池的负极和电解池的阳极均发生氧化反应 当堂自测 5 关于如图2 3 5所示装置的叙述正确的是 a 甲 乙装置中的锌片都作负极b 甲 乙装置中的溶液内的h 都在铜片上被还原c 甲 乙装置中锌片上发生的反应都是还原反应d 甲装置中铜片上有气泡生成 乙装置中的铜片质量减小 图2 3 5 当堂自测 答案 d 解析 乙为电解池装置 zn为阴极 cu为阳极发生氧化反应 a b错误 甲池为原电池 zn为负极 发生氧化反应 c错误 甲装置cu为正极 h 在铜片上得到电子生成h2 乙装置中cu为阳极 发生氧化反应 cu的质量减小 d正确 备用习题 1 若在铁片上镀锌 以下叙述中错误的是 a 可把铁片与电源的正极相连b 电解质必须用含有锌离子的可溶性盐c 锌极发生氧化反应d 铁极的电极反应式为zn2 2e zn 答案 a 解析 铁片与电源的负极相连作为阴极 a项错误 备用习题 2 实验室用铅蓄电池作电源电解饱和食盐水制取氯气 已知铅蓄电池放电时发生如下反应 负极 pb so42 pbso4 2e 正极 pbo2 4h so42 2e pbso4 2h2o 今若制得cl20 050mol 这时电池内消耗的h2so4的物质的量至少是 a 0 025molb 0 050molc 0 10mold 0 20mol 答案 c 解析 制得0 050molcl2 失去0 10mol电子 则消耗0 10molh2so4 备用习题 3 如图所示 u形管中装入含有紫色石蕊试液的na2so4试液 通直流电 一段时间后u形管内会形成三色 彩虹 的现象 它从左到右颜色的次序是 a 蓝 紫 红b 红 蓝 紫c 红 紫 蓝d 蓝 红 紫 答案 c 解析 阴极 2h 2e h2 或2h2o 2e h2 2oh 阳极 4oh 4e 2h2o o2 或2h2o 4e o2 4h 据电极反应知阴极区呈碱性 遇紫色石蕊变蓝 阳极区呈酸性 遇紫色石蕊变红色 备用习题 4 根据图回答下列问题 1 闭合s1 装置属于 锌极作 2 闭合s2 装置属于 锌极上的反应为 3 闭合s3 装置属于 总反应为 答案 1 原电池负极 2 电解池zn 2e zn2 3 电解池cu 2h cu2 h2 备用习题 解析 1 闭合s1时 无外加电源 装置属于原电池 zn比cu活泼 作电池的负极 其电极反应式为zn 2e zn2 cu片作电池的正极 其电极反应式为2h 2e h2 总反应为zn 2h