高中化學(xué) 專(zhuān)題2 化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化 第3單元 化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化 第2課時(shí) 電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能學(xué)案 蘇教版必修2

1、第2課時(shí)電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.通過(guò)對(duì)電解氯化銅溶液的實(shí)驗(yàn)探究，認(rèn)識(shí)電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置。2.初步認(rèn)識(shí)電解反應(yīng)原理。(重難點(diǎn))3.能根據(jù)原電池、電解池的構(gòu)成條件識(shí)別原電池、電解池。(重點(diǎn))4.了解電解原理的應(yīng)用。自 主 預(yù) 習(xí)·探 新 知一、電解原理1電解氯化銅溶液實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象陰極：紅色固體析出；陽(yáng)極：產(chǎn)生黃綠色氣體，濕潤(rùn)的淀粉­碘化鉀試紙變藍(lán)反應(yīng)方程式陰極：cu22e=cu；陽(yáng)極：2cl2e=cl2；總反應(yīng)：cucl2cucl2cu2、cl、移向cu2移向陰極，cl移向陽(yáng)極能量轉(zhuǎn)化電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能2.電解池(1)定義：將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置。(2)電極：陰極

2、連接電源的負(fù)極，發(fā)生還原反應(yīng)。陽(yáng)極連接電源的正極，發(fā)生氧化反應(yīng)。(3)離子移向：陰離子移向陽(yáng)極，陽(yáng)離子移向陰極。(4)電子移向：電子流入陰極，流出陽(yáng)極。(5)電流方向：電流流入陽(yáng)極，流出陰極。二、電解原理的應(yīng)用1冶煉金屬鈉電解槽示意圖(1)熔融氯化鈉中存在的微粒：na、cl。(2)通電后離子的運(yùn)動(dòng)陽(yáng)離子na(填離子符號(hào))移向陰極；陰離子cl(填離子符號(hào))移向陽(yáng)極。(3)電極反應(yīng)式陰極：2na2e=2na，陽(yáng)極：2cl2e=cl2。(4)結(jié)論是熔融氯化鈉在直流電作用下發(fā)生了氧化還原反應(yīng)，分解生成了na和cl2。2銅的電解精煉示意圖(1)粗銅作陽(yáng)極，電極反應(yīng)式：cu2e=cu2。(2)純銅作陰極，

3、電極反應(yīng)式：cu22e=cu，用硫酸銅作電解液。(3)雜質(zhì)去向：比銅活潑的金屬雜質(zhì)轉(zhuǎn)化為陽(yáng)離子進(jìn)入溶液；金、銀等活動(dòng)性較弱的金屬在陽(yáng)極沉積，形成陽(yáng)極泥?；A(chǔ)自測(cè)1判斷正誤(正確的打“”，錯(cuò)誤的打“×”)(1)原電池放電和電解池充電互為可逆反應(yīng)。()(2)電解飽和氯化銅溶液在陽(yáng)極產(chǎn)生銅。()(3)電解精煉粗銅時(shí)，粗銅作陽(yáng)極。()(4)電解過(guò)程中必定發(fā)生氧化還原反應(yīng)。()【答案】(1)×(2)×(3)(4)2.如圖是電解cucl2溶液的裝置，其中c、d為石墨電極。則下列判斷中正確的是()aa為負(fù)極、b為正極ba為陽(yáng)極、b為陰極c電解過(guò)程中，d電極質(zhì)量增加d電解過(guò)程中，

4、氯離子濃度不變c由于電流從電源正極流出，故a為電源的正極，b為電源的負(fù)極，a項(xiàng)錯(cuò)誤；電源稱(chēng)正、負(fù)極，b項(xiàng)錯(cuò)誤；cu2向陰極移動(dòng)，d電極反應(yīng)為cu22e=cu，在陰極上析出cu，所以d極質(zhì)量增加，c項(xiàng)正確；cl向陽(yáng)極移動(dòng)，c電極反應(yīng)為2cl2e=cl2，導(dǎo)致溶液中c(cl)降低，d項(xiàng)錯(cuò)誤。3利用電解法可將含有fe、zn、ag、pt等雜質(zhì)的粗銅提純，下列敘述正確的是() 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：13572089】a電解時(shí)以純銅作陽(yáng)極b電解時(shí)陰極發(fā)生氧化反應(yīng)c粗銅連接電源負(fù)極，其電極反應(yīng)是cu2e=cu2d電解后，電解槽底部會(huì)形成含少量ag、pt等金屬的陽(yáng)極泥d電解精煉銅時(shí)，粗銅與電源正極相連，作陽(yáng)極，電極反應(yīng)有

5、cu2e=cu2，zn2e=zn2，fe2e=fe2，陰極用鈍銅與電源負(fù)極相連，電極反應(yīng)為cu22e=cu，發(fā)生的是還原反應(yīng)。電解后陽(yáng)極形成含少量pt、ag等較不活潑金屬的陽(yáng)極泥。合 作 探 究·攻 重 難電解池與原電池的比較背景材料如圖所示，a、b兩個(gè)裝置中的兩個(gè)燒杯分別盛有足量的cucl2溶液。思考交流(1)從裝置特點(diǎn)上判斷a、b兩裝置的類(lèi)型?！咎崾尽縜裝置是原電池；b裝置為電解池。(2)分析a裝置的正極、負(fù)極，并書(shū)寫(xiě)出電極反應(yīng)和電池總反應(yīng)?！咎崾尽縵n為負(fù)極，電極反應(yīng)式為zn2e=zn2；cu為正極，電極反應(yīng)式為cu22e=cu；總反應(yīng)為zncu2=zn2cu。(3)分析b裝置

6、的陰極和陽(yáng)極，并寫(xiě)出電極反應(yīng)和電池總反應(yīng)?！咎崾尽縫t為陽(yáng)極，電極反應(yīng)式為2cl2e=cl2，c為陰極，電極反應(yīng)式為cu22e=cu，總反應(yīng)的化學(xué)方程式為cucl2cucl2。(4)原電池和電解池工作時(shí)能量轉(zhuǎn)化形式有什么區(qū)別？【提示】原電池工作時(shí)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，電解池工作時(shí)電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。1原電池與電解池的比較內(nèi)容原電池電解池能量轉(zhuǎn)化化學(xué)能電能電能化學(xué)能形成條件活動(dòng)性不同的兩電極(連接)；電解質(zhì)溶液(電極插入其中并與電極發(fā)生反應(yīng))；形成閉合回路兩電極連接直流電源；兩電極插入電解質(zhì)溶液；形成閉合回路電極負(fù)極：較活潑金屬，發(fā)生氧化反應(yīng)；正極：較不活潑金屬(或能導(dǎo)電的非金屬)，發(fā)生還原反應(yīng)陰極：

7、與電源負(fù)極相連，發(fā)生還原反應(yīng)；陽(yáng)極：與電源正極相連，發(fā)生氧化反應(yīng)電子流向負(fù)極導(dǎo)線正極負(fù)極陰極，陽(yáng)極正極陰、陽(yáng)離子移向陰離子負(fù)極陽(yáng)離子正極陰離子陽(yáng)極陽(yáng)離子陰極2電解池陰陽(yáng)極的判斷方法判斷方法陽(yáng)極陰極與電源連接方式與電源正極相連的電極與電源負(fù)極相連的電極電子或電流流動(dòng)方向電子流出，電流流入的電極電子流入，電流流出的電極離子遷移方向陰離子移向的電極陽(yáng)離子移向的電極反應(yīng)類(lèi)型發(fā)生氧化反應(yīng)的電極發(fā)生還原反應(yīng)的電極電解池的電極反應(yīng)式書(shū)寫(xiě)背景材料利用如圖裝置(電極均為惰性電極)電解飽和食鹽水。思考交流(1)分析飽和食鹽水中陰、陽(yáng)離子的種類(lèi)，并分析電解池工作時(shí)離子的移動(dòng)方向?！咎崾尽匡柡褪雏}水中陽(yáng)離子有na、h

8、，陰離子有cl、oh。電解池工作時(shí)陽(yáng)離子移向陰極，陰離子移向陽(yáng)極。(2)電解飽和食鹽水時(shí)，在陰極、陽(yáng)極反應(yīng)的離子是哪一種？為什么？【提示】由于h的氧化性強(qiáng)于na，所以在陰極上h得電子被還原；cl的還原性強(qiáng)于oh，cl在陽(yáng)極失去電子被氧化。(3)怎樣確定電解池工作時(shí)在陰極、陽(yáng)極放電的離子？【提示】首先分析電解質(zhì)溶液中離子的種類(lèi)，再根據(jù)離子得失電子的能力進(jìn)行判斷，得電子能力最強(qiáng)的陽(yáng)離子優(yōu)先在陰極得電子被還原，失電子能力最強(qiáng)的陰離子優(yōu)先在陽(yáng)極失電子被氧化。1電極產(chǎn)物的判斷2書(shū)寫(xiě)電極反應(yīng)式的一般步驟(1)分清陰、陽(yáng)極，看陽(yáng)極是否是活性電極參與反應(yīng)。(2)分析電解質(zhì)溶液的全部離子，包括水電離出的h和oh

9、。(3)根據(jù)陰、陽(yáng)離子放電順序，分別寫(xiě)出兩極上的電極反應(yīng)式(若陽(yáng)極為活性電極則不必考慮陰離子放電)。(4)合并兩個(gè)電極反應(yīng)式得出電解反應(yīng)的總化學(xué)方程式或離子方程式。當(dāng) 堂 達(dá) 標(biāo)·固 雙 基題組1電解原理1下列關(guān)于電解池說(shuō)法正確的是()a電源的負(fù)極就是陰極b與直流電源正極相連的是電解池的陰極c與直流電源負(fù)極相連的電極上發(fā)生還原反應(yīng)d陽(yáng)極上發(fā)生還原反應(yīng)c解答本題需了解電解池陰、陽(yáng)極的判斷及電解的特點(diǎn)。 電解池的陰、陽(yáng)極是根據(jù)直流電源的正、負(fù)極確定的。 與電源負(fù)極相連的電極為電解池的陰極，該電極上發(fā)生還原反應(yīng)；與電源正極相連的電極為電解池的陽(yáng)極，該電極上發(fā)生氧化反應(yīng)。2下列關(guān)于電解池形成

10、的閉合回路的敘述中，正確的是() 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：13572090】a電解池中的閉合電路是由電子的定向運(yùn)動(dòng)形成的b金屬導(dǎo)線中，電子從電源的負(fù)極流向電解池的陰極，從電解池的陰極流向電源的正極c在電解質(zhì)溶液中，陰離子向陰極移動(dòng)，陽(yáng)離子向陽(yáng)極移動(dòng)d相同時(shí)間內(nèi)，陽(yáng)離子在陰極上得到的電子與陰離子在陽(yáng)極上失去的電子數(shù)相等d電解池中電解質(zhì)溶液依靠陰、陽(yáng)離子的定向移動(dòng)而導(dǎo)電，電解過(guò)程中陰極、陽(yáng)極得失電子數(shù)目守恒。電解原理題組2電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)3按如圖所示，兩個(gè)燒杯中分別盛有足量的稀硫酸溶液和氯化銅溶液：(1)a、b兩個(gè)裝置中，屬于原電池的是_(填標(biāo)號(hào))。(2)a池中，銅極為_(kāi)極，發(fā)生_反應(yīng)(填“氧化”或“還原”)，

11、電極反應(yīng)式為_(kāi)。(3)b池中，左邊c是_極，電極反應(yīng)式為_(kāi)，總反應(yīng)式為_(kāi)。(4)b池中當(dāng)陰極產(chǎn)生6.4 g銅時(shí)，陽(yáng)極放出_ g氣體?！窘馕觥?1)a裝置無(wú)外接電源符合原電池的構(gòu)成條件，b裝置中有直流電源是電解池。(2)zn比cu活潑，zn作負(fù)極，cu作正極。(3)b池中左邊c與直流電源正極相連是陽(yáng)極，不是金屬材料活性電極，按放電順序是cl放電。(4)根據(jù)電路中轉(zhuǎn)移電子數(shù)守恒計(jì)算?！敬鸢浮?1)a(2)正還原2h2e=h2(3)陽(yáng)2cl2e=cl2cucl2cucl2(4)7.1題組3電解原理的應(yīng)用4下列描述中，不符合生產(chǎn)實(shí)際的是()a電解熔融的al2o3制取鋁，用石墨作陽(yáng)極b電解法精煉銅，用純

12、銅作陰極c工業(yè)上電解飽和食鹽水，可制得燒堿、氫氣和氯氣d電解氯化鎂溶液，可制得鎂和氯氣d電解氯化鎂溶液陰極反應(yīng)式為2h2e=h2，無(wú)金屬鎂生成。工業(yè)上通過(guò)電解熔融氯化鎂制取鎂與氯氣。5下列說(shuō)法正確的是() 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：13572091】a電解熔融氧化鋁制取金屬鋁，氧化鋁只被還原b電解熔融nacl制na，na在陰極得到c電解水時(shí)，在相同條件下，陽(yáng)極和陰極產(chǎn)生的氣體體積比為21d電解食鹽水制h2、cl2的過(guò)程是把化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿倪^(guò)程bal2o3既被氧化也被還原，a錯(cuò)。naclna，na得電子，所以鈉在陰極得到，b正確。電解水時(shí)，陽(yáng)極上產(chǎn)生o2，陰極上產(chǎn)生h2，而v(o2)v(h2)12，c錯(cuò)。電解過(guò)程是電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的過(guò)程，d錯(cuò)。6e