(苏教版)化学必修二：化学反应与能量转化—电能转化为化学能【A案】.ppt

1、专题2化学反应与能量转化 第三单元化学能与电能的转化 第3课时电能转化为化学能,在生产和生活中我们不但要利用化学反应，使化学能转化为电能，而且要利用化学反应使电能转化为化学能。电能转化为化学能一般通过电解的方法来完成。我们已学过的化学课程里涉及利用电解反应来制取新物质的例子吗？,电解水,水,H2、O2,2H2O=2H2 +O2 ,电解食盐水,H2O、NaCl,NaOH 、 H2 、 Cl2,2NaCl +2H2O= 2NaOH +H2 + Cl2 ,电解融熔 氯化钠,NaCl,Na、 Cl2,2NaCl = 2NaCl+ Cl2 ,电解融熔 氧化铝,Al2O3,Al 、 O2,2Al2O3=2

2、Al +3 O2 ,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，观察现象。,（1）接电源负极的石墨棒上有 ， 电极反应为。 （2）接电源正极的石墨棒上有 ， 电极反应为。 （3）电解反应的化学方程式。 （4）在上述电解反应中，被氧化的物质是， 被还原的物质是。 （5）比较电解饱和氯化钠溶液与电解饱和氯化铜溶液， 有什么不同？为什么？,有铜析出,Cu2+ + 2e- = Cu,有Cl2放出,2Cl- - 2e- = Cl2,CuCl2 = Cu + Cl2 ,CuCl2,CuCl2,因参与电解的微粒不同。,三.电解原理及电解池,3.电极名称和电极反应与电源负极相连的电极

3、叫阴极，阴极上发生还原反应。 与电源正极相连的电极叫阳极，阳极上发生氧化反应。,构成电解池有什么条件？,构成条件: （1）与外加电源相连的两个电极 （2）有电解质溶液 （3）形成闭合回路,1.电解:使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起 氧化还原反应的过程.,2.电解池:借助于电流引起氧化还原反应的装置， 即把 电能转化为化学能的装置叫电解池或电解槽,阴极:与电源负极相连， 电子流入，发生还原反应,阳极:与电源正极相连， 电子流出，发生氧化反应,4. 电极的判断,5. 电子、离子的流向,电子从阳极通过电源流向阴极 阳离子在电解质溶液中移向阴极 阴离子在电解质溶液中移向阳极,比较原电池、电解池的

4、异同点。,原电池、电解池的比较,稀硫酸 稀硫酸 稀硫酸 硫酸 A B C D,例题1： 下列装置中属于原电池的是 （ ） 属于电解池的是 （ ）,B,C D,怎样区分原电池、电解池？,原电池、电解池的区分关键看是否有外接电源；,练习,分析下图，哪个是原电池，哪个是电解池。,多池组合判断： 无外电源：一池为原电池，其余为电解池； 有外电源：全部为电解池或电镀池、精炼池。,6.电极产物的判断及电极反应的书写,阳极:先看电极后看溶液 (1) 活泼金属电极:金属电极失电子（除金和铂) (2) 惰性电极:溶液中阴离子失去电子, 失电子能力为: S2- I - Br - Cl - OH - 含氧酸根F-

5、阴极: 溶液中阳离子得电子,得电子能力为: Ag+ Fe3+ Cu2+ H+ （酸） Pb2+ Sn2+ Fe2+ Zn2+ H+ （水） Al3+ Mg2+ ,阴极： _电子，发生_反应，离子_越强，反应越容易。 常见阳离子放电顺序： Ag+Fe3+Cu2+H+Fe2+Zn2+Al3+Mg2+Na+ 阳极：_电子，发生_反应，离子_越强，反应越容易。 当阳极为惰性电极(石墨、铂、金)时,常见阴离子放电顺序： S2- I- Br- Cl- OH- 含氧酸根 F,得,还原,氧化性,失,氧化,还原性,离子放电规律,分析电解反应的一般思路,溶液中存在的离子,两极上的电极反应,离子的移动方向及放电顺序

6、,判断电解池的阴、阳极,电解Na2SO4溶液的分析,阴极,阳极,氧气,氢 气,阳极: 4OH- 4e- = 2H2O+O2,阴极: 4H + 4e- = 2H2,变大,不 变,加 H2O,2H2O = 2H2 +O2 ,通电,如电解H2SO4、HNO3、NaOH、Na2SO4等溶液时其电极反应式为：,电解后溶液中溶质的质量分数增大，若要恢复原来的浓度，只需加入一定量的水即可。,用惰性电极电解电解质溶液规律,(1)电解水型：,电解CuCl2溶液的分析,阴极,阳极,氯 气,铜,CuCl2 Cu+Cl2 ,阳极：2Cl-2 e- =Cl2,阴极：Cu2+ 2e-=2Cu,减小,增 大,加 CuCl2

7、,如电解盐酸、CuCl2溶液等,电解后溶液中溶质的质量分数减小，若要恢复原来的组成和浓度，需加入一定量的溶质(通入一定量的HCl气体),电解盐酸,(2)电解本身：,电解CuSO4溶液的分析,阴极,阳极,氧 气,铜,2CuSO4+ 2H2O 2Cu +O2 + 2H2SO4,阴极：Cu2+ 2e-=Cu,减小,加 CuO,阳极: 4OH- 4e- = 2H2O+O2,减 小,如电解CuSO4溶液、AgNO3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，需加入一定量金属氧化物。,电解CuSO4溶液,(3)放氧生酸型：,电解NaCl溶液的分析,阴极,阳极,氢 气,氯气,阳极:

8、 2Cl- 2e- = Cl 2,阴极: 2H + 2e- = H2,2NaCl+2H2O 2NaOH+H2 + Cl2 ,减小,增 大,加 HCl,如电解NaCl、KCl、MgCl2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气体。,(4)放氢生碱型：,1.在原电池和电解池的电极上所发生的反应，同属氧化反应或同属还原反应的是 A.原电池的正极和电解池的阳极所发生的反应 B.原电池的正极和电解池的阴极所发生的反应 C.原电池的负极和电解池的阳极所发生的反应 D.原电池的负极和电解池的阴极所发生的反应,高考题例析,B C,2. 关于电解NaCl水溶液

9、，下列叙述正确的是 A电解时在阳极得到氯气，在阴极得到金属钠 B若在阳极附近的溶液中滴入KI试液，溶液呈棕色 C若在阴极附近的溶液中滴入酚酞试液，溶液呈无色 D电解一段时间后，将全部电解液转移到烧杯中，充分 搅拌后溶液呈中性,B,3.右图是电解CuCl2溶液的装置，其中c、d为 石墨电极。则下列有关的判断正确的 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,C,（2）活泼金属的冶炼 钠的制取 镁的制取 铝的制取,总反应式 : 2NaCl 2Na+Cl2,总反应式 : MgCl2 Mg+Cl2,总反应式 : 2Al2O3 2Al+3O2,（1）氯碱工业电解饱和食盐水,7.电解原理的应用,（3）电镀铜,(1) 电镀是利用电解原理在某些镀件上镀上一层其他金属或合金的过程，是电解的一个重要应用。,(2) 电镀池的形成条件 阴极：待镀金属制品 阳极：镀层金属 电镀液：含有镀层金属阳离子的可溶性盐溶液,实验现象,阳极： 阴极：,铜变小,有红色固体产生,反应方程式,Cu2e- Cu2+,Cu2+2e-Cu,电镀液的组成及酸