蘇教版化學能與電能的轉(zhuǎn)換

1、2021/3/141 第一課時第一課時 化學能轉(zhuǎn)化為電能化學能轉(zhuǎn)化為電能 2021/3/142 化學能化學能 熱能熱能 機械能機械能 電能電能 燃燒燃燒蒸汽蒸汽發(fā)電機發(fā)電機 （分析火力發(fā)電的利與弊）（分析火力發(fā)電的利與弊） 2021/3/143 2021/3/144 2021/3/145 2021/3/146 , 將將Zn片插入片插入H2SO4溶溶 液中有什么現(xiàn)象液中有什么現(xiàn)象?為什么？為什么？ , 將將Cu片插入片插入H2SO4溶液溶液 中有什么現(xiàn)象中有什么現(xiàn)象?為什么？為什么？ 演示探究演示探究 2021/3/147 ,若將若將Zn片片,Cu片用一導線片用一導線 連接再浸在連接再浸在H2S

2、O4溶液中溶液中,有有 什么現(xiàn)象什么現(xiàn)象?為什么？為什么？ ,將一將一Zn片片,Cu片平行插入片平行插入 H2SO4溶液中溶液中,有什么現(xiàn)象有什么現(xiàn)象? 為什么？為什么？ 2021/3/148 ,導線間接一電流計有何現(xiàn)導線間接一電流計有何現(xiàn) 象產(chǎn)生象產(chǎn)生?為什么？為什么？ ,用一干電池連接電流計驗用一干電池連接電流計驗 證電子流向證電子流向,確定確定Zn片片, Cu片片 的正負極是怎樣的的正負極是怎樣的? 2021/3/149 實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論 實 驗 1 實 驗 2 實 驗 3 實 驗 4 銅片上沒有明顯現(xiàn)象銅片上沒有明顯現(xiàn)象,鋅片鋅片 上有無色氣體產(chǎn)生。上有無色氣體產(chǎn)生。 銅片上沒有明顯現(xiàn)

3、象銅片上沒有明顯現(xiàn)象,鋅片鋅片 上有無色氣體產(chǎn)生。上有無色氣體產(chǎn)生。 銅片上有無色氣體產(chǎn)生銅片上有無色氣體產(chǎn)生,鋅鋅 片無明顯現(xiàn)象。片無明顯現(xiàn)象。 銅片上有無色氣體產(chǎn)生銅片上有無色氣體產(chǎn)生,鋅鋅 片無明顯現(xiàn)象片無明顯現(xiàn)象,電流計發(fā)生電流計發(fā)生 偏轉(zhuǎn)。偏轉(zhuǎn)。 H+在銅片上得到電子被在銅片上得到電子被 還原成氫氣。還原成氫氣。 H+在銅片上得到電子被在銅片上得到電子被 還原成氫氣還原成氫氣,說明有說明有電子電子 從鋅片流入到銅片從鋅片流入到銅片. 銅片與稀硫酸不反應，銅片與稀硫酸不反應， 2H+Zn=Zn2+H2 銅片與稀硫酸不反應，銅片與稀硫酸不反應， 2H+Zn=Zn2+H2 2021/3/1

4、410 原電池原電池 問題探究問題探究 1 1、你能找到原電池的正負極嗎、你能找到原電池的正負極嗎? ? 這一原電池在工作時的電流流動這一原電池在工作時的電流流動 方向是怎樣的方向是怎樣的? ? 定義定義: :把把化學能化學能轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)變?yōu)殡娔茈娔艿难b置。的裝置。 電子由鋅片經(jīng)導線流向銅片電子由鋅片經(jīng)導線流向銅片, ,電流由銅片電流由銅片 流出流出, ,從鋅片流入。從鋅片流入。 2021/3/1411 、 鋅片鋅片: : ZnZn2e2e ZnZn2+ 2+（氧化反應） （氧化反應） 銅片銅片: : 2H2H+ +2e+2e H H2 2（還原反應）（還原反應） 問題探究問題探究 2 2、你知道

5、原電池的工作原理嗎、你知道原電池的工作原理嗎? ? 能不能寫出在二個電極上的離子反能不能寫出在二個電極上的離子反 應方程式？應方程式？ 原電池的工作原理原電池的工作原理: :氧化還原反應氧化還原反應 2021/3/1412 電極電極 材料材料 電極反應電極反應反應類型反應類型 原電池的原電池的 電極電極 ZnZn片片 CuCu片片 電池總電池總 反應反應 氧化氧化 反應反應 ZnZn2e2e- - ZnZn2+ 2+ 2H2H+ + + 2e + 2e- -H H2 2 負極負極 正極正極 Zn+2HZn+2H+ +ZnZn2+ 2+H +H2 2 鋅銅原電池原理鋅銅原電池原理 還原還原 反應

6、反應 2021/3/1413 負極負極 正極正極 Zn-2e-=Zn2+2H+ +2e-=H2 還原劑還原劑(Zn)失去電失去電 子子,發(fā)生氧化反應發(fā)生氧化反應 氧化劑氧化劑(H+)在銅極上在銅極上 得到電子得到電子,發(fā)生還原發(fā)生還原 反應反應 還原劑失去的還原劑失去的 電子從鋅極流電子從鋅極流 出出 流入銅極流入銅極.經(jīng)外電路經(jīng)外電路 Zn2+ H+ SO42- 電流方向電流方向 2021/3/1414 意大利物理學家 亞歷山德羅.伏打 (Alessandro Volta) 伏打電池 2021/3/1415 1.原電池原電池: 將將化學能化學能轉(zhuǎn)化成轉(zhuǎn)化成電能電能的的 化學能轉(zhuǎn)化為電能 原電

7、池的原理: 氧化還原反應 總反應總反應: 2H+2e-=H2 Zn2e-=Zn2+ Zn+2H+=Zn2+H2 Zn+H2SO4=ZnSO4+H2 (離子方程式）離子方程式） （化學方程式）（化學方程式） 正極正極: 負極負極:（氧化反應）（氧化反應） （還原反應）（還原反應） 2.電極反應電極反應 2021/3/1416 實驗探究形成原電池的條件實驗探究形成原電池的條件 形成條件一形成條件一:活潑性不同的兩個電極活潑性不同的兩個電極 負極負極:較活潑的金屬較活潑的金屬 正極正極:較不活潑的金屬、石墨等較不活潑的金屬、石墨等 2021/3/1417 形成條件二形成條件二:電極需插進電極需插進電

8、解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液中中 實驗探究形成原電池的條件實驗探究形成原電池的條件 2021/3/1418 形成條件三形成條件三:必須形成閉合回路必須形成閉合回路 實驗探究形成原電池的條件實驗探究形成原電池的條件 2021/3/1419 實驗探究形成原電池的條件實驗探究形成原電池的條件 形成條件四形成條件四:必須存在必須存在自發(fā)自發(fā)的氧化還原反應的氧化還原反應 2021/3/1420 3.構(gòu)成原電池的條件構(gòu)成原電池的條件 (1)有有活潑性不同活潑性不同的兩個電極的兩個電極 (2)兩電極都接觸兩電極都接觸電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液 （3）正極、負極、電解質(zhì)溶液構(gòu)成）正極、負極、電解質(zhì)溶液構(gòu)成閉合回路閉合回路 (

9、 4 )在電極表面上能發(fā)生在電極表面上能發(fā)生自發(fā)進行自發(fā)進行的氧化還原反應。的氧化還原反應。 2021/3/1421 電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液 失失e,沿導線傳遞沿導線傳遞,有電流產(chǎn)生有電流產(chǎn)生 陽離子陽離子 負極負極 正極正極 陽離子陽離子 原電池工作原理原電池工作原理: 2021/3/1422 2021/3/1423 2021/3/1424 有下列材料有下列材料:Zn片、片、Cu片、導線、水果片、導線、水果 、 電流計電流計,請設(shè)計一個裝置使電流計指針發(fā)生請設(shè)計一個裝置使電流計指針發(fā)生 偏轉(zhuǎn)。偏轉(zhuǎn)。 2021/3/1425 2021/3/1426 本節(jié)要點本節(jié)要點: 1,原電池概念。原電池概念

10、。 2,構(gòu)成原電池的條件。構(gòu)成原電池的條件。 3,原電池的正負極和電子流向判斷。原電池的正負極和電子流向判斷。 4，原電池的工作原理。，原電池的工作原理。 小小 結(jié)結(jié) 2021/3/1427 例題例題: : 把把A A、B B、C C、D4D4塊金屬片浸入稀硫酸中塊金屬片浸入稀硫酸中, ,用用 導線兩兩相連組成導線兩兩相連組成原電池原電池。 若若A A、B B相連時相連時,A,A為負極為負極; ; C C、D D相連時相連時,D,D上產(chǎn)生大量氣泡上產(chǎn)生大量氣泡; ; A A、C C相連時，電流由相連時，電流由C C經(jīng)導線流向經(jīng)導線流向A A； B B、D D相連時，電子由相連時，電子由D D經(jīng)

11、導線流向經(jīng)導線流向B B， 則此則此4 4種金屬的活動性由強到弱的順序為（種金屬的活動性由強到弱的順序為（ ） A AB BC CD D A AC CD DB B C CA AB BD D B BA AC CD D A AB B C CD D A AC C D DB B 2021/3/1428 試試 一一 試試 1、 判斷下列哪些裝置構(gòu)成了原電池？若不是，判斷下列哪些裝置構(gòu)成了原電池？若不是， 請說明理由；若是，請指出正負極名稱，并請說明理由；若是，請指出正負極名稱，并 寫出電極反應式寫出電極反應式. () () () 2H+2e-H2 負極負極: 總反應總反應: 正極正極: Zn2e- Zn

12、2+ Zn+2H+Zn2+H2 2021/3/1429 () () 負極負極: 正極正極: 總反應總反應: 正極正極: 負極負極: 總反應總反應: Zn2e- Zn2+ 2H+2e- H2 Zn+2H+Zn2+H2 Fe2e - Fe2+ Cu2+2e- Cu Fe+Cu2+ Fe2+Cu 2021/3/1430 、四種金屬、四種金屬,將和用導線連接將和用導線連接 起來起來,浸入電解質(zhì)溶液中浸入電解質(zhì)溶液中,不易腐蝕。將、分別不易腐蝕。將、分別 放入等濃度鹽酸中，比反應劇烈。將浸入放入等濃度鹽酸中，比反應劇烈。將浸入 的鹽溶液中無明顯變化，如果把浸入的鹽溶液的鹽溶液中無明顯變化，如果把浸入的鹽

13、溶液 中，有金屬析出。其活動順序為中，有金屬析出。其活動順序為:（ ） 、 、 、 、 B 2021/3/1431 3 3、一個原電池的總反應的離子方程式是、一個原電池的總反應的離子方程式是Zn + CuZn + Cu2+ 2+ = = ZnZn2+ 2+ + Cu, + Cu,該反應的原電池的組成正確的是（該反應的原電池的組成正確的是（ ） A AB BC CD D 正極正極ZnZnAgAgCuCuCuCu 負極負極CuCuCuCuZnZnZnZn 電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液 CuClCuCl2 2H H2 2SOSO4 4CuSOCuSO4 4FeClFeCl2 2 C 2021/3/1432

14、2021/3/1433 2021/3/1434 2021/3/1435 二、二、 原電池原理的應用原電池原理的應用: : 1 1、研制分析化學電源、研制分析化學電源; ; 2 2、促進某些氧化還原反應的進行促進某些氧化還原反應的進行, ,加快反應速率加快反應速率 3 3、尋找鋼鐵防腐蝕的方法、尋找鋼鐵防腐蝕的方法 4、原電池的設(shè)計、原電池的設(shè)計 閱讀教材閱讀教材39頁頁 資料卡資料卡 分析鋼鐵電化學腐蝕分析鋼鐵電化學腐蝕 的原因的原因,探討防止鋼鐵的方法及原理。探討防止鋼鐵的方法及原理。 2021/3/1436 鋼鐵的吸氧腐蝕 原理:在潮濕空氣中鋼鐵表面形成無數(shù)微小的 原電池。 負極:Fe2e

15、=Fe2+ 正極:2H20+O2+4e=4OH Fe2+ +2OH =Fe（OH）2 4Fe（OH）2 +2H20+O2 = 4Fe（OH）3 2Fe（OH）3=Fe2O3+3H2O FeC G NaC l 2021/3/1437 鋼鐵的防腐蝕鋼鐵的防腐蝕: （1 1）覆蓋保護層；）覆蓋保護層； （2 2）改變金屬內(nèi)部結(jié)構(gòu)；）改變金屬內(nèi)部結(jié)構(gòu)； （3 3）鋼鐵表面鑲嵌活潑金屬，如鋅；）鋼鐵表面鑲嵌活潑金屬，如鋅； （4 4）鋼鐵連接電源負極。）鋼鐵連接電源負極。 2021/3/1438 4、 原電池的設(shè)計原電池的設(shè)計 （1） 請結(jié)合組成原電池的條件請結(jié)合組成原電池的條件,將氧化還原反應將氧化還

16、原反應: Fe + Cu2+ = Cu + Fe2+ 設(shè)計成一個原電池。設(shè)計成一個原電池。 1、電解液、電解液: 。 2、電極材、電極材料料: : 正極正極 ,負極負極 。 3、電極反應式電極反應式 : 負極負極: . 正極正極: . 2021/3/1439 4. 原電池的設(shè)計原電池的設(shè)計 （2） 將氧化還原反應將氧化還原反應:Cu+2FeCl3= 2FeCl2 +CuCl2 設(shè)計成一個原電池。設(shè)計成一個原電池。 1、電解液、電解液: 。 2、電極材、電極材料料: : 正極正極 ,負極負極 。 3、電極反應式電極反應式 : 負極負極: . 正極正極: . 2021/3/1440 4. 原電池的

17、設(shè)計原電池的設(shè)計 （3） 將氧化還原反應將氧化還原反應:2Al+6HCl=2AlCl3+3H2 設(shè)計成一個原電池。設(shè)計成一個原電池。 1、電解液、電解液: 。 2、電極材、電極材料料: : 正極正極 ,負極負極 。 3、電極反應式電極反應式 : 負極負極: . 正極正極: . 2021/3/1441 4. 原電池的設(shè)計原電池的設(shè)計 （4） 將氧化還原反將氧化還原反 應應:Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2 設(shè)計成一個原設(shè)計成一個原 電池。電池。 1、電解液、電解液: 。 2、電極材、電極材料料: : 正極正極 ,負極負極 。 3、電極反應式電極反應式 : 負極負極: . 正極正

18、極: . 2021/3/1442 問題探究問題探究 將銅棒和鋁棒用導線連接后將銅棒和鋁棒用導線連接后 插入濃硝酸中插入濃硝酸中, ,是否構(gòu)成了原電池是否構(gòu)成了原電池? ? 若構(gòu)成了原電池若構(gòu)成了原電池, ,負極材料是負極材料是 什么什么? ? 電極反應式電極反應式? ? 2021/3/1443 4.化學電源化學電源 （1）一次電池（如干電池）一次電池（如干電池）: :用過后不能復原用過后不能復原 （2）二次電池（如蓄電池）二次電池（如蓄電池）: :充電后能繼續(xù)使用充電后能繼續(xù)使用 （3）燃料電池）燃料電池 （4）海水電池）海水電池 2021/3/1444 負極（鋅筒）負極（鋅筒）:Zn-2e-

19、=Zn2+ 正極（石墨）正極（石墨）:2MnO2+2NH4+2e-=Mn2O3+2NH3+H2O 總反應總反應:Zn+ 2MnO2+2NH4+=Zn2+ Mn2O3+2NH3+H2O 干電池 Zn- Mn普通普通干電池干電池 （1）一次電池 2021/3/1445 鋅錳堿性電池是一種新型的干電池。鋅錳堿性電池是一種新型的干電池。 正極材料為正極材料為MnO2 ,負極材料為負極材料為Zn, 還原產(chǎn)物為還原產(chǎn)物為MnOOH,電解質(zhì)是電解質(zhì)是KOH溶液溶液, 總總: Zn + 2MnO2 + 2H2O = Zn(OH)2 + 2MnOOH 請寫出電極反應式并分析其工作原理。請寫出電極反應式并分析其工

20、作原理。 負極負極:Zn + 2OH 2e- = Zn(OH)2 正極正極:2MnO2 + 2H2O + 2 e- = 2MnO（OH） + 2OH 總反應總反應: Zn + 2MnO2 + 2H2O = Zn(OH)2 + 2MnO（OH） 堿性堿性Zn- Mn干電池干電池 2021/3/1446 銀鋅電池銀鋅電池鈕扣電池鈕扣電池 該電池使用壽命較長該電池使用壽命較長,廣泛廣泛 用于電子表和電子計算機。其電極分別為用于電子表和電子計算機。其電極分別為Ag2O和和Zn, 電解質(zhì)為電解質(zhì)為KOH溶液。發(fā)生反應后生成溶液。發(fā)生反應后生成Ag和和ZnO,其電其電 極反應式為極反應式為: 負極負極:Z

21、n+2OH-2e- = ZnO+H2O 正極正極:Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH- 銀鋅銀鋅紐紐扣電池扣電池 總反應式為總反應式為:Zn+ Ag2O= ZnO+2Ag （2）二次電池 2021/3/1447 鉛蓄電池鉛蓄電池 （1）電極材料及原料）電極材料及原料 （2）電解質(zhì)溶液）電解質(zhì)溶液 （3）電極反應式）電極反應式: 正極正極:PbO2 負極負極:Pb H2SO4溶液溶液 負極（負極（Pb）: Pb- 2e-+ SO4 2 - =PbSO4 Pb+PbO2+2H2SO4 =2PbSO4 +2H2O 正極（正極（PbO2）: PbO2+4H+SO42 -+ 2e-= PbSO4

22、+2H2O 總反應總反應: 2021/3/1448 負極負極:Pb+SO42- =PbSO4+2e- 正極正極:PbO2+SO42-+4H+2e - =PbSO4+ 2H2O 電池總反應電池總反應:Pb+ PbO2+2SO42- +4H+ =2PbSO4+2H2O 陰極陰極: PbSO4 +2e- Pb+SO42- 陽極陽極: PbSO4+ 2H2O PbO2+SO42-+4H+2e- 電池總反應電池總反應:2PbSO4+2H2O Pb+ PbO2+2SO42- +4H+ 鉛蓄電池的放電過程鉛蓄電池的放電過程原電池原電池 鉛蓄電池的充電過程鉛蓄電池的充電過程電解池電解池 放電放電 充電充電 2

23、 PbSO4 + 2H2OPbO2 + Pb + 2H2SO4 鉛蓄電池的充放電過程鉛蓄電池的充放電過程 2021/3/1449 把能源中燃料燃燒反應的化學能直接轉(zhuǎn)化為電能的把能源中燃料燃燒反應的化學能直接轉(zhuǎn)化為電能的 “能量轉(zhuǎn)換器能量轉(zhuǎn)換器” 優(yōu)點優(yōu)點:效率高、無污染效率高、無污染,裝置可持續(xù)使用裝置可持續(xù)使用 燃料電池不是把還原劑、氧化劑物質(zhì)燃料電池不是把還原劑、氧化劑物質(zhì) 全部貯藏在電池內(nèi)全部貯藏在電池內(nèi),而是在工作時而是在工作時,不斷從外不斷從外 界輸入界輸入,同時將電極反應產(chǎn)物不斷排出電池同時將電極反應產(chǎn)物不斷排出電池 （3）新型燃料電池）新型燃料電池 演示探究演示探究教材教材404

24、0頁頁 2021/3/1450 燃料電池燃料電池 負極負極:2H2+4OH-4e-=4H2O 正極正極: :O2+2H2O+4e-=4OH- 總反應總反應: :O2+2H2=2H2O 常見的燃料電池有氫氧燃料電池、甲烷燃料電池、常見的燃料電池有氫氧燃料電池、甲烷燃料電池、 鋁鋁- -空氣燃料電池、熔融鹽燃料電池等?？諝馊剂想姵亍⑷廴邴}燃料電池等。 如圖電池反應如圖電池反應 2021/3/1451 （4）海水電池）海水電池 1991年年,我國首創(chuàng)以我國首創(chuàng)以鋁鋁-空氣空氣-海水海水為能源的新型電為能源的新型電 池池,用作航海標志燈。該電池以取之不的海水為電用作航海標志燈。該電池以取之不的海水為電

25、 解質(zhì)解質(zhì),靠空氣中的氧氣使鋁不斷氧化而產(chǎn)生電流?？靠諝庵械难鯕馐逛X不斷氧化而產(chǎn)生電流。 這種海水電池的能量比這種海水電池的能量比“干電池干電池”高高2050倍。電極倍。電極 反應式為反應式為: 負極負極: 正極正極: 電池總反應：電池總反應： 4Al - 12e-= 4Al 3+ 3O2+ 6H2O +12e-= 12 OH - 4Al+3O2+ 6H2O = 4Al (OH)3 2021/3/1452 怎樣書寫燃料電池的電極反應式和總反應式怎樣書寫燃料電池的電極反應式和總反應式? 書寫步驟書寫步驟:（1）寫出燃燒反應寫出燃燒反應,根據(jù)電解液改寫燃料根據(jù)電解液改寫燃料 電池總反應電池總反應;

26、 （2）寫出正極的電極反應式）寫出正極的電極反應式(一般較簡單一般較簡單); （3）由燃料電池總反應減去正極的電極反應式得負極）由燃料電池總反應減去正極的電極反應式得負極 的電極反應式。的電極反應式。 正極反應一般為正極反應一般為 酸性介質(zhì)酸性介質(zhì) 堿性介質(zhì)堿性介質(zhì) O2+4H+4e =2H2O O2+2H2O+4e =4OH- 2021/3/1453 CH4、O2、NaOH組成的燃料電池組成的燃料電池 1.燃燒總化學反應燃燒總化學反應: CH4+2O2CO2+2H2O 2.燃料電池總反應燃料電池總反應: 3.正極正極: 4.負極：負極： CH4+2OH-+2O2 = CO3 2 -+3H2O

27、 2O2+4H2O+8e = 8OH- CH4+10OH-8e = CO32-+7H2O 2021/3/1454 甲醇甲醇燃料電池是由甲醇和氧氣及燃料電池是由甲醇和氧氣及強堿強堿電解質(zhì)溶電解質(zhì)溶 液構(gòu)成的新型手機電池液構(gòu)成的新型手機電池,電量可達現(xiàn)用鎳氫或鋰電量可達現(xiàn)用鎳氫或鋰 電池的十倍電池的十倍,可連續(xù)使用一個月才充一次電。據(jù)可連續(xù)使用一個月才充一次電。據(jù) 此回答此回答: (1)甲醇是甲醇是 極極, 電極反應式是電極反應式是: ; (2)電池反應的離子方程式電池反應的離子方程式: 2CH3OH+16OH-12e =2CO32-+12H2O 2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32-+6H

28、2O. 負負 2021/3/1455 2021/3/1456 在生產(chǎn)和生活中我們不但要利用化學反應在生產(chǎn)和生活中我們不但要利用化學反應,使化學使化學 能轉(zhuǎn)化為電能能轉(zhuǎn)化為電能,而且要利用化學反應使電能轉(zhuǎn)化為而且要利用化學反應使電能轉(zhuǎn)化為 化學能?；瘜W能。電能轉(zhuǎn)化為化學能一般通過電解的方法電能轉(zhuǎn)化為化學能一般通過電解的方法 來完成。來完成。我們已學過的化學課程里涉及利用電解我們已學過的化學課程里涉及利用電解 反應來制取新物質(zhì)的例子嗎反應來制取新物質(zhì)的例子嗎? 實實 例例被電解物質(zhì)被電解物質(zhì) 電電 解解 產(chǎn)產(chǎn) 物物 化化 學學 方方 程程 式式 電解水電解水 水水H2、O2 2H2O=2H2 +O

29、2 電解食鹽水電解食鹽水 H2O、NaCl NaOH 、 H2 、 Cl2 2NaCl +2H2O= 2NaOH +H2 + Cl2 電解融熔電解融熔 氯化鈉氯化鈉 NaClNa、 Cl2 2NaCl = 2NaCl+ Cl2 電解融熔電解融熔 氧化鋁氧化鋁 Al2O3Al 、 O2 2Al2O3=2Al +3 O2 2021/3/1457 在在U形管中加入飽和氯化銅溶液形管中加入飽和氯化銅溶液,用石用石 墨棒作電極墨棒作電極,接通電源接通電源,電解數(shù)分鐘后，電解數(shù)分鐘后， 觀察現(xiàn)象。觀察現(xiàn)象。 （1）接電源負極的石墨棒上有）接電源負極的石墨棒上有 , 電極反應為。電極反應為。 （2）接電源正

30、極的石墨棒上有）接電源正極的石墨棒上有 , 電極反應為。電極反應為。 （3）電解反應的化學方程式。）電解反應的化學方程式。 （4）在上述電解反應中）在上述電解反應中,被氧化的物質(zhì)是，被氧化的物質(zhì)是， 被還原的物質(zhì)是。被還原的物質(zhì)是。 （5）比較電解飽和氯化鈉溶液與電解飽和氯化銅溶液，）比較電解飽和氯化鈉溶液與電解飽和氯化銅溶液， 有什么不同有什么不同?為什么？為什么？ 有銅析出有銅析出 Cu2+ + 2e- = Cu 有有Cl2放出放出 2Cl- - 2e- = Cl2 CuCl2 = Cu + Cl2 CuCl2 CuCl2 因參與電解的微粒不同。因參與電解的微粒不同。 2021/3/145

31、8 電解氯化銅溶液微觀模擬電解氯化銅溶液微觀模擬 2021/3/1459 三三.電解原理及電解池電解原理及電解池 3.電極名稱和電極反應電極名稱和電極反應 與電源負極相連的電極叫與電源負極相連的電極叫陰極陰極,陰極上發(fā)生還原反應陰極上發(fā)生還原反應。 與電源正極相連的電極叫與電源正極相連的電極叫陽極陽極,陽極上發(fā)生氧化反應陽極上發(fā)生氧化反應。 構(gòu)成電解池有什么條件電解池有什么條件? 構(gòu)成條件構(gòu)成條件: （1）與外加電源相連的兩個電極）與外加電源相連的兩個電極 （2）有電解質(zhì)溶液）有電解質(zhì)溶液 （3）形成閉合回路）形成閉合回路 1.電解電解:使使電流電流通過電解質(zhì)溶液而在陰、陽兩極引起通過電解質(zhì)溶

32、液而在陰、陽兩極引起 氧化還原反應的過程氧化還原反應的過程. 2.電解池電解池:借助于電流引起氧化還原反應的裝置借助于電流引起氧化還原反應的裝置, 即把即把 電能電能轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為化學能化學能的裝置叫的裝置叫電解池電解池或或電解槽電解槽 2021/3/1460 陰極陰極:與電源負極相連與電源負極相連, 電子流入電子流入,發(fā)生發(fā)生還原還原反應反應 陽極陽極:與電源正極相連與電源正極相連, 電子流出電子流出,發(fā)生發(fā)生氧化氧化反應反應 4. 電極的判斷電極的判斷 e e C C 陰極陰極 陽極陽極 電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液 5. 電子、離子的流向電子、離子的流向 電子電子從從陽極陽極通過電源流向通過電源流

33、向陰極陰極 陽離子陽離子在電解質(zhì)溶液中在電解質(zhì)溶液中移向移向陰極陰極 陰離子陰離子在電解質(zhì)溶液中在電解質(zhì)溶液中移向移向陽極陽極 2021/3/1461 比較原電池、電解池的異同點。比較原電池、電解池的異同點。 原電池原電池電解池電解池 定義定義 化學能轉(zhuǎn)變成電能的裝置。化學能轉(zhuǎn)變成電能的裝置。 自發(fā)的自發(fā)的氧化還原反應氧化還原反應 將電能轉(zhuǎn)變成化學能的裝將電能轉(zhuǎn)變成化學能的裝 置。置。非自發(fā)的非自發(fā)的氧化還原反氧化還原反 應應 形成形成 條件條件 活動性不同兩電極活動性不同兩電極 電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液 形成閉合回路形成閉合回路 兩電極接直流電源兩電極接直流電源 電極插入電解質(zhì)溶液電極插入電解質(zhì)

34、溶液 形成閉合回路形成閉合回路 電極電極 名稱名稱 負極：較活潑金屬；負極：較活潑金屬； 正極：較不活潑金屬正極：較不活潑金屬(或或 能導電的非金屬等能導電的非金屬等) 陽極：電源正極相連陽極：電源正極相連 陰極：電源負極相連陰極：電源負極相連 電極電極 反應反應 負極：氧化反應負極：氧化反應 正極：還原反應正極：還原反應 陽極：氧化反應陽極：氧化反應 陰極：還原反應陰極：還原反應 原電池、電解池的比較原電池、電解池的比較 !11 2021/3/1462 稀硫酸稀硫酸 稀硫酸稀硫酸 稀硫酸稀硫酸 硫酸硫酸 A B C D A B C D 例題例題1: 下列裝置中屬于原電池的是下列裝置中屬于原電

35、池的是 （ ） 屬于電解池的是屬于電解池的是 （ ） B C D 怎樣區(qū)分原電池、電解池怎樣區(qū)分原電池、電解池? 原電池、電解池的區(qū)分關(guān)鍵看原電池、電解池的區(qū)分關(guān)鍵看是否有外接電源是否有外接電源; 2021/3/1463 練習練習 分析下圖,哪個是原電池,哪個是電解池。 2021/3/1464 多池組合判斷多池組合判斷: 無外電源無外電源:一池為原電池一池為原電池,其余為電解池其余為電解池; 有外電源有外電源:全部為電解池或電鍍池、精煉池。全部為電解池或電鍍池、精煉池。 2021/3/1465 6.電極產(chǎn)物的判斷及電極反應的書寫電極產(chǎn)物的判斷及電極反應的書寫 陽極陽極:先看電極后看溶液先看電極

36、后看溶液 (1) 活潑金屬電極活潑金屬電極:金屬電極失電子（除金和鉑金屬電極失電子（除金和鉑) (2) 惰性電極惰性電極:溶液中陰離子失去電子溶液中陰離子失去電子, 失電子能力為失電子能力為: S2- I - Br - Cl - OH - 含氧酸根含氧酸根F- 陰極陰極: 溶液中陽離子得電子溶液中陽離子得電子,得電子能力為得電子能力為: Ag+ Fe3+ Cu2+ H+ （酸）（酸） Pb2+ Sn2+ Fe2+ Zn2+ H+ （水）（水） Al3+ Mg2+ 2021/3/1466 陰極陰極: _電子電子,發(fā)生發(fā)生_反應反應,離子離子 _越強越強,反應越容易。反應越容易。 常見陽離子放電順

37、序常見陽離子放電順序: Ag+Fe3+Cu2+H+Fe2+Zn2+Al3+Mg2+Na+ 陽極陽極:_電子，發(fā)生電子，發(fā)生_反應，離子反應，離子 _越強，反應越容易。越強，反應越容易。 當陽極為惰性電極當陽極為惰性電極(石墨、鉑、金石墨、鉑、金)時時,常見常見 陰離子放電順序：陰離子放電順序： S2- I- Br- Cl- OH- 含氧酸根含氧酸根 F 得得 還原還原 氧化性氧化性 失失 氧化氧化 還原性還原性 離子放電規(guī)律離子放電規(guī)律 2021/3/1467 記記 筆筆 記記 分析電解反應的一般思路分析電解反應的一般思路 溶液中存在的離子溶液中存在的離子 兩極上的電極反應兩極上的電極反應 離

38、子的移動方向及放電順序離子的移動方向及放電順序 判斷電解池的陰、陽極判斷電解池的陰、陽極 2021/3/1468 電解電解Na2SO4溶液的分析溶液的分析 陰極陰極陽極陽極 氧氧 氣氣 氫氫 氣氣 陽極陽極: 4OH- 4e- = 2H2O+O2 實例實例電極反應電極反應 濃度濃度PH 值值 復原復原 Na2SO4 陰極陰極: 4H + 4e- = 2H2 變大變大 不不 變變 加加 H2O 2H2O = 2H2 +O2 通電通電 2021/3/1469 如電解如電解H2SO4、HNO3、 、NaOH、 、Na2SO4等溶等溶 液時其電極反應式為液時其電極反應式為: 陽極陽極 ： 4OH 4e

39、 2H2O +O2 陰極：陰極： 4H+ +4e 2H2 總反應：總反應：2H2O O2 +2H2 電解 電解后溶液中電解后溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)增大溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)增大,若要恢若要恢 復原來的濃度復原來的濃度,只需加入一定量的水即可。只需加入一定量的水即可。 用惰性電極電解電解質(zhì)溶液規(guī)律用惰性電極電解電解質(zhì)溶液規(guī)律 (1)電解水型電解水型: 2021/3/1470 電解電解CuCl2溶液的分析溶液的分析 陰極陰極陽極陽極 氯氯 氣氣 銅銅 實例實例電極反應電極反應 濃度濃度PH 值值 復原復原 CuCl2 CuCl2 Cu+Cl2 電解 陽極陽極:2Cl-2 e- =Cl2 陰極陰極:Cu2+

40、2e-=2Cu減小減小 增增 大大 加加 CuCl2 2021/3/1471 如電解鹽酸、如電解鹽酸、CuCl2溶液等溶液等 電解后溶液中電解后溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)減小溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)減小,若要恢若要恢 復原來的組成和濃度復原來的組成和濃度,需加入一定量的溶質(zhì)需加入一定量的溶質(zhì)(通入通入 一定量的一定量的HCl氣體氣體) 陽極：陽極： 2Cl 2e Cl2 陰極：陰極： 2H+ +2e H2 總反應：總反應：2HCl Cl2 + H2 電解 電解鹽酸電解鹽酸 (2)電解本身電解本身: 2021/3/1472 電解電解CuSO4溶液的分析溶液的分析 陰極陰極陽極陽極 氧氧 氣氣 銅銅 實例實例電極

41、反應電極反應 濃度濃度PH 值值 復原復原 CuSO4 2CuSO4+ 2H2O 2Cu +O2 + 2H2SO4 電解 陰極陰極:Cu2+ 2e-=Cu減小減小 加加 CuO 陽極陽極: 4OH- 4e- = 2H2O+O2 減減 小小 2021/3/1473 如電解如電解CuSO4溶液、溶液、AgNO3溶液等。溶液等。 陽極陽極 ： 4OH 4e 2H2O +O2 陰極：陰極： 2Cu2+ +4e 2Cu 總反應：總反應： 2CuSO4 +2H2O 2Cu+O2 +2H2SO4 電解 電解后原溶液中電解后原溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)減小溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)減小,若若 要恢復原來的組成和濃度要恢復原來的

42、組成和濃度,需加入一定量金屬需加入一定量金屬 氧化物。氧化物。 電解電解CuSO4溶液溶液 (3)放氧生酸型放氧生酸型: 2021/3/1474 電解電解NaCl溶液的分析溶液的分析 陰極陰極陽極陽極 氫氫 氣氣 氯氯 氣氣 實例實例電極反應電極反應 濃度濃度PH 值值 復原復原 NaCl 陽極陽極: 2Cl- 2e- = Cl 2 陰極陰極: 2H + 2e- = H2 2NaCl+2H2O 2NaOH+H2 + Cl2 電解 減小減小 增增 大大 加加 HCl 2021/3/1475 如電解如電解NaCl、KCl、MgCl2溶液等。溶液等。 電解后原溶液中電解后原溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)減小溶

43、質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)減小,若若 要恢復原來的組成和濃度要恢復原來的組成和濃度,需通入一定量的需通入一定量的HCl 氣體。氣體。 陽極陽極 (C)： 2Cl 2e Cl2 陰極陰極 (C)： 2H+ +2e H2 總反應：總反應：2NaCl+2H2O2NaOH+ Cl2 + H2 電 解 (4)放氫生堿型放氫生堿型: 2021/3/1476 2.（2002廣東廣東10）在原電池和電解池的電極上所）在原電池和電解池的電極上所 發(fā)生的反應發(fā)生的反應,同屬氧化反應或同屬還原反應的是同屬氧化反應或同屬還原反應的是 A.原電池的正極和電解池的陽極所發(fā)生的反應原電池的正極和電解池的陽極所發(fā)生的反應 B.原電池的正極

44、和電解池的陰極所發(fā)生的反應原電池的正極和電解池的陰極所發(fā)生的反應 C.原電池的負極和電解池的陽極所發(fā)生的反應原電池的負極和電解池的陽極所發(fā)生的反應 D.原電池的負極和電解池的陰極所發(fā)生的反應原電池的負極和電解池的陰極所發(fā)生的反應 高考題例析高考題例析 B C 2021/3/1477 3. （05全國卷全國卷I）11關(guān)于電解關(guān)于電解NaCl水溶液水溶液,下列敘述下列敘述 正確的是正確的是 A電解時在陽極得到氯氣電解時在陽極得到氯氣,在陰極得到金屬鈉在陰極得到金屬鈉 B若在陽極附近的溶液中滴入若在陽極附近的溶液中滴入KI試液試液,溶液呈棕色溶液呈棕色 C若在陰極附近的溶液中滴入酚酞試液，溶液呈無色若在陰極附近的溶液中滴入酚酞試液，溶液呈無色 D電解一段時間后，將全部電解液轉(zhuǎn)移到燒杯中，充分電解一段時間后，將全部電解液轉(zhuǎn)移到燒杯中，充分 攪拌后溶液呈中性攪拌后溶液呈中性 B 2021/3/1478 4.（2003上海上海16右圖是電解右圖是電解CuCl2溶液的裝置，溶液的裝置， 其中其中c、d為石墨電極。則下列有關(guān)的判斷正確的為石墨電極。則下列有關(guān)的判斷正確的 是是