【教学课件】第3节 电能转化为化学能-电解 参考课件

第3节电能转化为化学能第1章化学反应与能量转化1、电解质是指在____________________能够导电的化合物。2、电离是指电解质在__________或_______状态下离解成____________的过程。3、原电池是_________________的装置。4、构成原电池的条件是:

水溶液或熔融状态下水溶液熔融自由移动离子把化学能转化为电能两个电极、电解质溶液或熔融态电解质、形成闭合回路、自发发生氧化还原反应新课学习探究实验1甲实验步骤如图甲所示，将用导线连接在一起的两根石墨碳棒插入盛有CuCl2溶液的U型管中，观察现象。实验现象结论

无现象没有且不能自发发生原电池反应

甲装置不满足构成原电池的条件分析原因:新课学习探究实验2－－如图所示，将两根石墨棒分别跟直流电源的正极和负极连接，浸入盛有CuCl2溶液的烧杯中，再接通12V直流电,观察现象。约3～5min后切断电源。CCCuCl2阴极阳极CuCl2溶液＋－新课学习新课学习1、向氯化铜溶液中通入直流电A：理论先行思考1：氯化铜溶液中含有哪些微粒?思考2：在通电时这些微粒各向什么区移动？思考3：猜想在通电时在阳极和阴极各会发生什么样的电极反应？产物可能是哪些？阳离子：Cu2+H+

阴离子：Cl-OH-Cu2+H+向阴极区移动；Cl-OH-向阳极区移动Cl-→Cl2↑OH-→O2↑

H2OH++OH-

CuCl2＝Cu2++2Cl-

阴极区：Cu2+→CuH+→H2↑阳极区：新课学习实验现象产物验证产物确定有气泡逸出有红色固体析出氯气铜不能使带火星木条复燃使淀粉碘化钾试纸变蓝阴极阳极1.电解：使直流电通过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程，叫做电解。2.电解池：电能转变为化学能的装置。一、电解原理新课学习3.构成电解池的条件：①直流电源；阴极:与电源负极相连[氧化反应]阳极:与电源正极相连[还原反应]②阴、阳电极③电解质溶液或熔融电解质；④形成闭合回路。新课学习

阴离子失去电子,阳离子得到电子的过程叫放电。影响离子放电的因素：离子得失电子的能力②离子的浓度4.放电能力新课学习阴极：氧化性强的离子先得电子金属越不活泼的对应阳离子氧化性越强，越容易得电子。金属

>S2－>I－>Br－>Cl－>OH－>NO3－>SO42－>F－

阳极：还原性强的离子先失电子电解质在水溶液中放电顺序除Pt、AuAg+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+

>Pb2+>

Sn2++>Fe2+>Zn2+

浓度大时先于

H+放电

>H+>

Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+

水中H+先放电新课学习①离子移动通电前：CuCl2=Cu2++2Cl－，

Cu2+、Cl－为自由移动的离子；

通电后：Cu2+

Ｈ＋移向阴极，

Cl－ＯＨ－移向阳极；②电极反应：2Cl－

－

2e－

=Cl2↑（氧化反应）Cu2+

＋2e－

=Cu（还原反应）总反应式：CuCl2Cu+Cl2↑电解Ⅰ通电前－＋阴极阳极Ⅱ通电后５．实验微观解释阳极：阴极：新课学习

电解氯化铜溶液实验装置－＋阳极CuCl2e-Cu2+oooooooooooooooooooo阴极oooooooooooooooooooooooe-③电解池中离子和电子的移动方向新课学习新课学习1.分析溶液中存在的所有离子（包括水的电离）、并分成阳离子组和阴离子组。2.根据放电规律，阳离子在阴极发生还原反应，而阴离子在阳极发生氧化反应，完成电极反应式。（注意得失电子守恒）3.由阴阳两电极反应式，合并得总反应式。（弱电解质的须保持分子形式）写电极反应

[例1]以石墨碳棒为电极，请写出电解下列溶液时,在阴、阳两极上发生的电极反应式及总的化学方程式。⑴CuSO4溶液:

阳极：4OH--4e-＝2H2O+O2↑

或(4H2O4H++4OH-)

阴极：2Cu2++4e-＝2Cu

电解总反应式：2Cu2++2H2O＝Cu+O2↑+4H+想一想，H+应该在哪一极生成？新课学习(2)NaCl溶液:阳极：2Cl--2e-=Cl2↑阴极：2H++2e-=H2↑或(2H2O2H++2OH-)总反应式：2Cl-+2H2O=Cl2↑+H2↑+2OH-

电解想一想，

OH-应该在哪一极生成？⑶AgNO3溶液阳极：4OH--4e-=2H2O+O2↑或(4H2O=4H++4OH-）阴极：4Ag++4e-=4Ag总反应式：4Ag++2H2O==4Ag+O2↑+4H+

电解新课学习三、电解规律(用惰性电极电解时)⑴电解含氧酸、强碱溶液、活泼金属的含氧酸盐溶液时，如电解H2SO4、HNO3、NaOH、Na2SO4等溶液阳极：4OH－－4e－＝2H2O+O2↑阴极：4H++4e－＝2H2↑总反应：2H2O＝＝O2↑+2H2↑电解

电解后溶液中溶质的质量分数

，若要恢复原来的浓度，只需加入一定量的

即可。实质：电解水例如：电解硫酸钠溶液增大水新课学习⑵电解无氧酸溶液(氢氟酸除外)、不活泼金属的无氧酸盐溶液，如电解盐酸、CuCl2溶液等

电解后溶液中溶质的质量分数

，若要恢复原来的组成和浓度，需加入一定量的

(通入一定量的HCl气体)阳极：2Cl－－2e－＝Cl2↑阴极：2H++2e－＝H2↑总反应：2HCl＝＝Cl2↑+H2↑电解例如：电解盐酸实质：电解质本身被电解减小溶质新课学习⑶电解不活泼金属的含氧酸盐时，电解质和水都有一部分被电解，如电解CuSO4溶液、AgNO3溶液等。阳极：4OH－－4e－＝2H2O+O2↑阴极：2Cu2++4e－＝2Cu总反应：2CuSO4+2H2O＝2Cu+O2↑+2H2SO4

电解

电解后原溶液中溶质的质量分数减小，若要恢复原来的组成和浓度，需加入一定量金属氧化物。例如：电解CuSO4溶液新课学习⑷电解活泼金属的无氧酸盐溶液时，电解质和水都有一部分被电解，如电解NaCl溶液等。

电解后原溶液中溶质的质量分数减小，若要恢复原来的组成和浓度，需通入一定量的HCl。阳极(C)：2Cl－－2e－＝Cl2↑阴极(C)：2H++2e－＝H2↑总反应：2NaCl+2H2O＝＝2NaOH+Cl2↑+H2↑电解例如：电解NaCl溶液新课学习（1）在NaCl溶液中,NaCl电离出

，H2O电离出

。通电后，在电场的作用下，

向阴极移动

向阳极移动。在阳极，由于

容易失去电子，被氧化生成

。阳极方程式：

;（2）在阴极，由于

容易得到电子被还原生成

．使H2O电离向右移动，因此阴极

浓度增大，PH

。阴极方程式：

。新课学习2Cl--2e-=Cl22H++2e-=H2Na+、Cl-H+、OH-Cl-、OH-Cl-Cl2H+H2OH-增大Na+、H+四、电解原理的应用1、电解饱和食盐水以制烧碱、氯气和氢气(氯碱工业

)新课学习

总化学方程式：

;

总离子方程式:

(3)电解前向溶液中滴加酚酞，通电后现象为：

，两极极板上都有气体产生，如何检验气体的种类？

阴极附近的溶液无色变为红色阳极:产生刺激气体使湿润KI淀粉试纸变蓝色阴极:产生无色、无味气体利用电解原理，用铁、铜、硫酸铜溶液能否实现在铁上镀铜？怎样实现？新课学习新课学习2、电镀⑴定义：利用电解原理在某些金属的表面镀上一薄层其它金属或是合金的方法。⑵电镀材料的选择：阴极——镀件阳极——镀层金属电镀液——含有镀层金属离子的溶液新课学习⑶

装置：铜镀件CuSO4溶液阳极阴极阳极：

阴极：Cu–2e–=Cu2+

Cu2++2e–=Cu⑷电镀的特点：电镀液的浓度基本不变。阳极参加反应以电镀铜为例新课学习1.a、b哪一极为正极？2.若要给铁叉镀银，

a极选用什么材料？选择何种溶液？【思考】e––+阳极阴极新课学习3、铜的电解精炼粗铜：含杂质（Zn、Fe、Ni、Ag、Au等）阳极：

Zn–2e–

=Zn2+Fe–2e–=Fe2+Ni

–2e–=Ni2+Cu–2e–=Cu2+

ZnFeNiCuAgAu阴极：阳极泥Cu2++2e–=Cu新课学习思考：不变，但不是精炼铜了，而叫电镀铜。

（2）若把阴极纯铜换成铁棒，电解过程变吗？（1）电解完后，CuSO4溶液的浓度有何变化？新课学习铝土矿食盐晶体使用电解法冶炼像钠、钙、镁、铝等活泼金属4.电冶金新课学习冶炼活泼金属K~~Al

2Al2O3(熔融)==4Al+3O2↑通电MgCl2

(熔融)==Mg+Cl2↑2NaCl(熔融)==2Na

+Cl2↑AlCl3？MgO？为什么不电解钠、镁、铝的盐溶液？通电通电盐溶液则相当于电解水中的