1-2电能转化为化学能.ppt

1、第 2 节 电能转化为化学能电解,联想*质疑,2Na（s）+Cl2（g）=2NaCl（s）H=822.3KJmol-1,1molNa在氯气中燃烧放出411kJ的热量,1、在上述反应中主要存在着什么形式能之间的相互转化？ 2、除此之外，还有哪些形式的能之间可以相互转化？ 3、根据以上热化学方程式思考，如果以氯化钠为原料制备 金属钠，我们应该怎样设计实验？,思考：,化学能与热能,化学能与光能、化学能与电能,一、电解原理,交流研讨,1、通电前，熔融氯化钠中存在哪些离子？这些离子的运动情况怎样？ 2、通电后，外电路上的电流方向怎样？ 3、接通电源后，熔融氯化钠中Na+、Cl-各向哪个方向运动？ 4、移

2、到两极表面的Na+、Cl-将发生什么变化？,熔融NaCl,【实验分析】,通电前：分析熔融电解质中的离子情况,通电后：（必须直流电）,Na+移向与电源负极相连的电极，得到电子变成Na，发生还原反应。 Cl-移向与电源正极相连的电极，失去电子变成Cl，发生氧化反应。,电解: 使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。,电解池: 将电能转化为化学能的装置.,构成条件: (1)外加直流电源 (2)与电源相连的两个电极： (3)电解质溶液或熔融的电解质 (4)形成闭合回路,1.概念,发生氧化反应的电极的为阳极。 发生还原反应的电极的为阴极。,接电源正极 接电源负

3、极,分析下图，属于电解池的有,【巩固练习】,2. 电极产物的判断，电极反应的书写,阳极：2Cl- - 2e- =Cl2 氧化反应 阴极：2Na+ +2e- =2Na 还原反应,电极反应：电极上进行的半反应。,注意：书写电极反应式一定要遵守电子守恒,实验：用惰性（石墨）电极电解氯化铜溶液,【实验分析】,通电前：分析氯化铜溶液中的离子情况,通电后：（必须直流电）,Cu2+ 、H+移向阴极， Cu2+得到电子变成Cu，发生还原反应。 Cl- 、OH-移向阳极， Cl-失去电子变成Cl2，发生氧化反应。,电极反应式：,阳极：2Cl- - 2e- =Cl2 氧化反应 阴极：Cu2+ +2e- =Cu 还

4、原反应,CuCl 2 Cu+Cl2 ,总反应式：,思考：如何才能正确判断出阴阳两极的电极产物？,了解阴、阳离子得、失电子能力的相对强弱,3、离子的放电顺序,阴离子 ：,阳离子 ：,与金属活动顺序相反。即,K +、Ca2+ 、Na + 、Mg2+ 、Al3+ 、 Zn2+ 、 Fe2+ Sn2+ 、Pb2+ (H+) Cu2+ 、Fe3+ 、 Hg2+ 、 Ag+.,得e能力依次增强,活性电极阴离子。即：,失e 能力依次减弱,Cu 、 Hg 、 Ag S2、I 、 Br 、 Cl 、 OH （ NO3 、SO4 2 含氧酸根）,1. 下列说法正确的是( ) 电解是把电能转变成化学能； 电解是化学

5、能转变成电能； 电解质溶液导电是化学变化； 任何电解过程，必将导致氧化还原反应的发生；,【随堂练习】,电解含氧酸、强碱溶液、活泼金属的含氧酸盐 溶液时，实质上是电解水。如电解H2SO4、HNO3 NaOH、Na2SO4等溶液：,电解后溶液浓度增大，若要恢复原组成，需加入一定量的水即可。,4、惰性电极电解电解质溶液的规律,（1）电解水型：,电解无氧酸溶液(氢氟酸除外)、不活泼金属的 无氧酸盐溶液时，实质是电解质本身被电解。 如电解盐酸、CuCl2溶液等,电解后溶液浓度减小，若要恢复原组成，需加入一定量的溶质(通入一定量的HCl气体),电解盐酸,（2）电解电解质本身,电解不活泼金属的含氧酸盐时，电

6、解质和水都 有一部分被电解，如电解CuSO4溶液、AgNO3溶等。,电解后溶液浓度减小，若要恢复原组成，需加入一定量金属氧化物。,电解CuSO4溶液,（3）放氧生酸型,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。,电解后溶液浓度减小，若要恢复原组成，需通入一定量的HCl。,（4）放氢生碱型,1、以石墨作电极分别电解下列溶液，在阴极不能得到氢气的是（ ） A. Na2SO4 B. AgNO3 C. NaCl D. NaOH,2、以石墨作电极分别电解下列溶液，电解质和水的量都发生变化的是（ ） A. Na2SO4 B. AgNO3 C. NaCl D. NaO

7、H,3、以石墨作电极电解水时，溶液pH值变大的是（ ） A. Na2SO4 B. AgNO3 C. NaCl D. NaOH,B,BC,CD,随堂练习,分析电解反应的一般方法：,明确溶液中存在哪些离子、电极材料,阴阳两极附近有哪些离子,根据放电顺序分析，得出产物,例1、以石墨作电极分别电解下列溶液，,1、 Na2S溶液,2、AgNO3溶液,以上溶液，电解后碱性增强的有 ， 电解后酸性增强的有 。,1，3,2，4,3、 FeCl2溶液,4、 NaHSO4溶液,二、电解原理的应用,阳极产生有刺激性气味的气体,阴极产生无色无味的气体,1、电解食盐水制烧碱、氢气和氯气,电极反应方程式,阴极： 2H+

8、+ 2e- = H2,阳极：2Cl- - 2e- = Cl2,注意：阴极区pH值升高，酚酞变红（阴极与负极相连）,结论： Cl2为阳极产物；H2和NaOH为阴极产物,+,-,纯铜,粗铜,电解液 (CuSO4溶液),阴极： Cu2+ + 2e- = Cu （还原反应） 阳极： Cu - 2e- = Cu2+ （氧化反应）,特征,纯铜作阴极，粗铜作阳极 阳极主要金属与电解质中的阳离子相同 电解液CuSO4的浓度略微减小，有杂质离子Zn2+、Fe2+、Ni2+ 杂质Ag、Au如何除去？,2、铜的电解精炼,阳极还包含Zn、Fe、Ni失电子，且比Cu优先失电子 Ag、Au、Pt等不如铜活泼的不反应，沉积

9、到阳极泥中,杂质：Zn、Fe、Ni Ag、Au、Pt,+,-,铜片,电镀液 (CuSO4溶液),阴极： Cu2+ + 2e- = Cu （还原反应） 阳极： Cu -2e- = Cu2+ （氧化反应）,特征,镀件作阴极，镀层金属作阳极 阳极金属与电解质溶液中的阳离子相同 电镀液CuSO4的浓度基本不变,3、电镀,电镀的定义：,电镀的意义：,（1）电镀铜,铁片,练习1：在50mL 0.2mol/L的硫酸铜溶液中插入两个电极，通电电解(不考虑水分蒸发)，则： 若两极均为铜片，试说明电解过程中溶液溶 质浓度将怎样变化？ 若阳极为纯锌，阴极为铜片，阳极反应式是 。 如果两极均为铜片且不考虑H+在阴极上放电 当电路中有0.01mol电子通过时，阴极增重 g， 阴极上的电极反应式是 。,不变,0.32,Zn -2e =Zn2+,Cu2+ +2e=Cu,练习2：下列叙述不正确的是A电解饱和食盐水时，用铁作阳极，Cl发生氧化反应B电解法精炼铜时，纯铜作阴极，Cu2+发生还原反应C电镀铜时，金属铜作阳极，电镀液可