化学2017年高考总复习第三单元第2课时电能转化为化学能(苏教版必修2)课件

1、第第2 2课时课时 电能转化为化学能电能转化为化学能1 1. .通过实验探究，认识电能可以转化为化学能，初步通过实验探究，认识电能可以转化为化学能，初步认识电解池的构造和电解原理。认识电解池的构造和电解原理。2 2. .通过电能转化为化学能的实例，了解电解的重要应通过电能转化为化学能的实例，了解电解的重要应用。感悟电解在生活生产中的重要性。用。感悟电解在生活生产中的重要性。3 3. .通过电解池和原电池的对比了解通过电解池和原电池的对比了解, ,进一步熟悉电能与进一步熟悉电能与化学能之间相互转化这一特征化学能之间相互转化这一特征。 根据根据19781978年制定的奥运章程规年制定的奥运章程规定

2、，奥运会奖牌的直径不得小于定，奥运会奖牌的直径不得小于6060毫米，厚度不得小于毫米，厚度不得小于3 3毫米，金、毫米，金、银牌必须用纯度为银牌必须用纯度为92.5%92.5%的银子制的银子制作，金牌至少要镀金作，金牌至少要镀金6 6克。克。 07 07年年3 3月月2727日，在距日，在距20082008年奥运年奥运会开幕会开幕500500天之际，北京奥组委在首天之际，北京奥组委在首都博物馆公布都博物馆公布20082008年奥运会奖牌式样。年奥运会奖牌式样。 20082008年奥运会金年奥运会金( (中中) )、银、银( (左左) )、铜牌、铜牌( (右右)()(下排为奖牌正面下排为奖牌正面

3、) )。 那么镀金是应用了什么化学原理那么镀金是应用了什么化学原理? ?接下来让我们接下来让我们带着这一疑问开始今天的课程学习吧带着这一疑问开始今天的课程学习吧! !回顾以前接触过的电解实例回顾以前接触过的电解实例 实实 例例被电解物质被电解物质 电电 解解 产产 物物 化化 学学 方方 程程 式式电解水电解水水水H2、O2 2H2O =2H2 +O2 电解食盐水电解食盐水H2O、NaClNaOH 、H2 、 Cl22NaCl +2H2O = 2NaOH +H2 + Cl2 电解熔融电解熔融 氯化钠氯化钠NaClNa、 Cl22NaCl = 2Na + Cl2 电解熔融电解熔融 氧化铝氧化铝A

4、l2O3Al 、 O22Al2O3 = 4Al +3 O2 通电通电通电通电通电通电通电通电实实 验验观察与思考观察与思考(1)(1)将两根碳棒分别浸入将两根碳棒分别浸入氯化铜溶液中。氯化铜溶液中。(2)(2)浸入氯化铜溶液中的浸入氯化铜溶液中的两根碳棒，用导线连接。两根碳棒，用导线连接。(3)(3)浸入氯化铜溶液中的浸入氯化铜溶液中的两根碳棒，分别跟直流两根碳棒，分别跟直流电源的正、负极相连接。电源的正、负极相连接。1.1.与电源的正极相连的碳棒与电源的正极相连的碳棒: :有气泡产生有气泡产生, , 湿润的湿润的KIKI淀粉淀粉试纸变蓝，说明有氯气生成。试纸变蓝，说明有氯气生成。2.2.与电

5、源的负极相连的碳棒与电源的负极相连的碳棒: :有一层紫红色的固体析出，说有一层紫红色的固体析出，说明有铜生成。明有铜生成。3.3.实验结论：在通直流电的条件下，溶液里的实验结论：在通直流电的条件下，溶液里的CuClCuCl2 2发生了发生了反应，生成了反应，生成了CuCu和和ClCl2 2微观模拟微观模拟电解原理电解原理1.1.原理：在直流电的作用下，电解质在两个电极上分别发原理：在直流电的作用下，电解质在两个电极上分别发生氧化和还原反应的过程。生氧化和还原反应的过程。2.2.电解池电解池 （1 1）定义：）定义： （2 2）构成条件：）构成条件：将电能转化为化学能的装置将电能转化为化学能的装

6、置直流电源直流电源阴阳两极闭合回路阴阳两极闭合回路电解质溶液或熔融电解质电解质溶液或熔融电解质阳极（阳极（+ +）（与电源正极相连）（与电源正极相连）-氧化反应氧化反应（失电子）（失电子）阴极（阴极（- -）（与电源负极相连）（与电源负极相连）-还原反应还原反应（得电子）（得电子）3.3.电极电极确定：确定：谐音：两谐音：两只羊只羊6.6.放电顺序放电顺序阴离子失去电子或阳离子得到电子的过程叫放电。放电的阴离子失去电子或阳离子得到电子的过程叫放电。放电的顺序取决于离子的本性，也与离子浓度和电极材料有关。顺序取决于离子的本性，也与离子浓度和电极材料有关。5.5.电极反应和总反应电极反应和总反应4

7、.4.电子的流向和离子的流向电子的流向和离子的流向电子的流向：电子的流向：电源负极电源负极电解池阴极电解池阴极电解池阳极电解池阳极电源正极电源正极离子的流向：离子的流向： 阴离子向阳极移动，阴离子向阳极移动， 阳离子向阴极移动。阳离子向阴极移动。离子的放电顺序：离子的放电顺序：（1 1）在阴极上，阳离子的放电顺序：）在阴极上，阳离子的放电顺序：Ag+、Cu2+、H+（酸）、（酸）、Fe2+、Zn2+、 H+（水）、（水）、 Al3+、Mg2+、 Na+放电由易到难放电由易到难（2 2）在阳极上，阴离子的放电顺序：）在阳极上，阴离子的放电顺序：阳极材料（活泼金属）阳极材料（活泼金属） 、 S2-

8、、I-、Br-、Cl-、OH-、NO3-、SO42-、F-放电由易到难放电由易到难（3 3）阴极材料不参与反应，阳极材料为活泼金属（如）阴极材料不参与反应，阳极材料为活泼金属（如AgAg、HgHg、CuCu、FeFe、Zn Zn ）时，则为阳极材料失去电子而溶解）时，则为阳极材料失去电子而溶解）排在这两种离子排在这两种离子后面的离子在水后面的离子在水中不参与反应。中不参与反应。电极反应确定：电极反应确定：电解氯化铜溶液：电解氯化铜溶液：解题步骤：解题步骤：1.1.写出电离方程式：写出电离方程式：CuClCuCl2 2 =Cu=Cu2+2+2Cl+2Cl- - H H2 2O HO H+ +OH

9、+OH- -2.2.写出向阴、阳极移动的离子并确定放电离子：写出向阴、阳极移动的离子并确定放电离子：阴极：阴极： CuCu2+2+、 H H+ + 阳极：阳极：ClCl- - 、 OHOH- -3.3.写出电极反应方程式：写出电极反应方程式：阴极：阴极：CuCu2+ 2+ + 2e+ 2e- - =Cu =Cu 阳极阳极:2Cl:2Cl- -2e-2e- - = Cl= Cl2 2 总反应：总反应：CuClCuCl2 2 = Cu+Cl= Cu+Cl2 2通电通电分析电解反应的一般思路分析电解反应的一般思路明确溶液中存在哪些离子明确溶液中存在哪些离子根据根据阳极氧化，阴极还原阳极氧化，阴极还原

10、分析得出产物分析得出产物阴阳两极附近有哪些离子阴阳两极附近有哪些离子1.1.电镀：应用电解原理在某些金属表面镀上一层其他金属电镀：应用电解原理在某些金属表面镀上一层其他金属或合金或合金电解原理的应用电解原理的应用在铁制品上镀铜：阳极在铁制品上镀铜：阳极铜铜阴极阴极铁制品铁制品电镀液电镀液CuSOCuSO4 4溶液溶液阴极：阴极：CuCu2+2+2e2eCuCu阳极：阳极：CuCu2e2eCuCu2+2+溶液中溶液中CuSOCuSO4 4的浓度保持不变或变小的浓度保持不变或变小电镀材料的选择：电镀材料的选择：阴极阴极镀件镀件阳极阳极镀层金属镀层金属电镀液电镀液含有镀层金属离子的溶液含有镀层金属离

11、子的溶液3.3.活泼金属的冶炼活泼金属的冶炼钠的制取钠的制取镁的制取镁的制取铝的制取铝的制取2.2.氯碱工业氯碱工业电解饱和食盐水电解饱和食盐水总反应式总反应式 : 2NaCl = 2Na+Cl2通电通电总反应式总反应式 : MgCl2 = Mg + Cl2通电通电总反应式总反应式 : 2Al2O3 = 4Al + 3O2通电通电总反应：总反应：2NaCl + 2H2O = 2NaOH + Cl2 + H2 通电通电粗铜作阳极，纯铜作阴极，用粗铜作阳极，纯铜作阴极，用CuSOCuSO4 4溶液作电解液。溶液作电解液。 阴极：阴极：Cu2+2e- = Cu 阳极：阳极：Cu - 2e- = Cu

12、2+ 比铜活泼的金属杂比铜活泼的金属杂质质以阳离子形以阳离子形式留于溶液中；比式留于溶液中；比铜不活泼的金属杂铜不活泼的金属杂质质形成阳极泥形成阳极泥 4.4.电解精炼电解精炼CuCu原电池原电池电解池电解池正极正极 负极负极电极名称电极名称阳极阳极 阴极阴极电极确定电极确定一般情况一般情况, ,较活泼的是负较活泼的是负极极, ,较不活泼的是正极较不活泼的是正极接电源正极为阳极接电源正极为阳极, ,接电接电源负极为阴极源负极为阴极电子流向电子流向负极流出经负极流出经导线流入正极导线流入正极由电源负极流入阴极由电源负极流入阴极, ,再由阳极流回正极再由阳极流回正极电极反应电极反应负极负极-氧化反

13、应氧化反应正极正极-还原反应还原反应阳极阳极-氧化反应氧化反应阴极阴极-还原反应还原反应能量转变能量转变化学能转化成电能化学能转化成电能电能转为化学能电能转为化学能装置特点装置特点无外接电源无外接电源有外接直流电源有外接直流电源相似之处相似之处闭合回路、两个电极、发生氧化还原反应闭合回路、两个电极、发生氧化还原反应电解池的工作原理电解池的工作原理电解原理的应用电解原理的应用电解池的形成条件电解池的形成条件1.1.电镀电镀 2.2.氯碱工业氯碱工业3.3.金属冶炼金属冶炼 4.4.铜的电解精炼铜的电解精炼阳极阳极电极的放电顺序电极的放电顺序阴极阴极1.1.在铜的精炼过程中，下列说法错误的是（在铜

14、的精炼过程中，下列说法错误的是（ ）A.A.阳极是粗铜，其中的锌、铁等杂质均失电子被氧化阳极是粗铜，其中的锌、铁等杂质均失电子被氧化B.B.阴极上首先析出铜阴极上首先析出铜C.C.粗铜不断溶解粗铜不断溶解D.D.电解溶液为硫酸酸化的硫酸铜溶液电解溶液为硫酸酸化的硫酸铜溶液D D稀硫酸稀硫酸 稀硫酸稀硫酸 稀硫酸稀硫酸 稀硫酸稀硫酸 A B C D A B C D 2.2.下列装置中属于原电池的是下列装置中属于原电池的是( )( ) 属于电解池的是属于电解池的是( ) ( ) B BC D C D 3.3.下列关于铜电极的叙述正确的是下列关于铜电极的叙述正确的是( )( ) A A铜锌原电池中铜是正极铜锌原电池中铜是正极B B用电解法精炼粗铜时粗铜作阴极用电解法精炼粗铜时粗铜作阴极C C在镀件上电镀铜时可用金属铜作阳极在镀件上电镀铜时可用金属铜作阳极 D D电解稀硫酸制电解稀硫酸制H H2 2、O O2 2时铜作阳极时铜作阳极ACAC4.4.电解电解CuC1CuC12 2溶液的装置，其中溶液的装置，其中c c、d d为石墨电极。则下为石墨电极。则下列有关的判断正确的是列有关的判断正确的是( )( )A Aa a为负极、为负极、b b为正极为正极B Ba a为阳极、为阳极、b b为阴极为阴极C C电解过程中，电解过程中，d d电极质量增加电极质量增加D