【教學課件】第3節(jié) 電能轉(zhuǎn)化為化學能-電解 參考課件

第3節(jié)電能轉(zhuǎn)化為化學能第1章化學反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化1、電解質(zhì)是指在____________________能夠?qū)щ姷幕衔铩?、電離是指電解質(zhì)在__________或_______狀態(tài)下離解成____________的過程。3、原電池是_________________的裝置。4、構(gòu)成原電池的條件是:

水溶液或熔融狀態(tài)下水溶液熔融自由移動離子把化學能轉(zhuǎn)化為電能兩個電極、電解質(zhì)溶液或熔融態(tài)電解質(zhì)、形成閉合回路、自發(fā)發(fā)生氧化還原反應(yīng)新課學習探究實驗1甲實驗步驟如圖甲所示，將用導線連接在一起的兩根石墨碳棒插入盛有CuCl2溶液的U型管中，觀察現(xiàn)象。實驗現(xiàn)象結(jié)論

無現(xiàn)象沒有且不能自發(fā)發(fā)生原電池反應(yīng)

甲裝置不滿足構(gòu)成原電池的條件分析原因:新課學習探究實驗2－－如圖所示，將兩根石墨棒分別跟直流電源的正極和負極連接，浸入盛有CuCl2溶液的燒杯中，再接通12V直流電,觀察現(xiàn)象。約3～5min后切斷電源。CCCuCl2陰極陽極CuCl2溶液＋－新課學習新課學習1、向氯化銅溶液中通入直流電A：理論先行思考1：氯化銅溶液中含有哪些微粒?思考2：在通電時這些微粒各向什么區(qū)移動？思考3：猜想在通電時在陽極和陰極各會發(fā)生什么樣的電極反應(yīng)？產(chǎn)物可能是哪些？陽離子：Cu2+H+

陰離子：Cl-OH-Cu2+H+向陰極區(qū)移動；Cl-OH-向陽極區(qū)移動Cl-→Cl2↑OH-→O2↑

H2OH++OH-

CuCl2＝Cu2++2Cl-

陰極區(qū)：Cu2+→CuH+→H2↑陽極區(qū)：新課學習實驗現(xiàn)象產(chǎn)物驗證產(chǎn)物確定有氣泡逸出有紅色固體析出氯氣銅不能使帶火星木條復燃使淀粉碘化鉀試紙變藍陰極陽極1.電解：使直流電通過電解質(zhì)溶液而在陰、陽兩極引起氧化還原反應(yīng)的過程，叫做電解。2.電解池：電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W能的裝置。一、電解原理新課學習3.構(gòu)成電解池的條件：①直流電源；陰極:與電源負極相連[氧化反應(yīng)]陽極:與電源正極相連[還原反應(yīng)]②陰、陽電極③電解質(zhì)溶液或熔融電解質(zhì)；④形成閉合回路。新課學習

陰離子失去電子,陽離子得到電子的過程叫放電。影響離子放電的因素：離子得失電子的能力②離子的濃度4.放電能力新課學習陰極：氧化性強的離子先得電子金屬越不活潑的對應(yīng)陽離子氧化性越強，越容易得電子。金屬

>S2－>I－>Br－>Cl－>OH－>NO3－>SO42－>F－

陽極：還原性強的離子先失電子電解質(zhì)在水溶液中放電順序除Pt、AuAg+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+

>Pb2+>

Sn2++>Fe2+>Zn2+

濃度大時先于

H+放電

>H+>

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

水中H+先放電新課學習①離子移動通電前：CuCl2=Cu2++2Cl－，

Cu2+、Cl－為自由移動的離子；

通電后：Cu2+

Ｈ＋移向陰極，

Cl－ＯＨ－移向陽極；②電極反應(yīng)：2Cl－

－

2e－

=Cl2↑（氧化反應(yīng)）Cu2+

＋2e－

=Cu（還原反應(yīng)）總反應(yīng)式：CuCl2Cu+Cl2↑電解Ⅰ通電前－＋陰極陽極Ⅱ通電后５．實驗微觀解釋陽極：陰極：新課學習

電解氯化銅溶液實驗裝置－＋陽極CuCl2e-Cu2+oooooooooooooooooooo陰極oooooooooooooooooooooooe-③電解池中離子和電子的移動方向新課學習新課學習1.分析溶液中存在的所有離子（包括水的電離）、并分成陽離子組和陰離子組。2.根據(jù)放電規(guī)律，陽離子在陰極發(fā)生還原反應(yīng)，而陰離子在陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，完成電極反應(yīng)式。（注意得失電子守恒）3.由陰陽兩電極反應(yīng)式，合并得總反應(yīng)式。（弱電解質(zhì)的須保持分子形式）寫電極反應(yīng)

[例1]以石墨碳棒為電極，請寫出電解下列溶液時,在陰、陽兩極上發(fā)生的電極反應(yīng)式及總的化學方程式。⑴CuSO4溶液:

陽極：4OH--4e-＝2H2O+O2↑

或(4H2O4H++4OH-)

陰極：2Cu2++4e-＝2Cu

電解總反應(yīng)式：2Cu2++2H2O＝Cu+O2↑+4H+想一想，H+應(yīng)該在哪一極生成？新課學習(2)NaCl溶液:陽極：2Cl--2e-=Cl2↑陰極：2H++2e-=H2↑或(2H2O2H++2OH-)總反應(yīng)式：2Cl-+2H2O=Cl2↑+H2↑+2OH-

電解想一想，

OH-應(yīng)該在哪一極生成？⑶AgNO3溶液陽極：4OH--4e-=2H2O+O2↑或(4H2O=4H++4OH-）陰極：4Ag++4e-=4Ag總反應(yīng)式：4Ag++2H2O==4Ag+O2↑+4H+

電解新課學習三、電解規(guī)律(用惰性電極電解時)⑴電解含氧酸、強堿溶液、活潑金屬的含氧酸鹽溶液時，如電解H2SO4、HNO3、NaOH、Na2SO4等溶液陽極：4OH－－4e－＝2H2O+O2↑陰極：4H++4e－＝2H2↑總反應(yīng)：2H2O＝＝O2↑+2H2↑電解

電解后溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)

，若要恢復原來的濃度，只需加入一定量的

即可。實質(zhì)：電解水例如：電解硫酸鈉溶液增大水新課學習⑵電解無氧酸溶液(氫氟酸除外)、不活潑金屬的無氧酸鹽溶液，如電解鹽酸、CuCl2溶液等

電解后溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)

，若要恢復原來的組成和濃度，需加入一定量的

(通入一定量的HCl氣體)陽極：2Cl－－2e－＝Cl2↑陰極：2H++2e－＝H2↑總反應(yīng)：2HCl＝＝Cl2↑+H2↑電解例如：電解鹽酸實質(zhì)：電解質(zhì)本身被電解減小溶質(zhì)新課學習⑶電解不活潑金屬的含氧酸鹽時，電解質(zhì)和水都有一部分被電解，如電解CuSO4溶液、AgNO3溶液等。陽極：4OH－－4e－＝2H2O+O2↑陰極：2Cu2++4e－＝2Cu總反應(yīng)：2CuSO4+2H2O＝2Cu+O2↑+2H2SO4

電解

電解后原溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)減小，若要恢復原來的組成和濃度，需加入一定量金屬氧化物。例如：電解CuSO4溶液新課學習⑷電解活潑金屬的無氧酸鹽溶液時，電解質(zhì)和水都有一部分被電解，如電解NaCl溶液等。

電解后原溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)減小，若要恢復原來的組成和濃度，需通入一定量的HCl。陽極(C)：2Cl－－2e－＝Cl2↑陰極(C)：2H++2e－＝H2↑總反應(yīng)：2NaCl+2H2O＝＝2NaOH+Cl2↑+H2↑電解例如：電解NaCl溶液新課學習（1）在NaCl溶液中,NaCl電離出

，H2O電離出

。通電后，在電場的作用下，

向陰極移動

向陽極移動。在陽極，由于

容易失去電子，被氧化生成

。陽極方程式：

;（2）在陰極，由于

容易得到電子被還原生成

．使H2O電離向右移動，因此陰極

濃度增大，PH

。陰極方程式：

。新課學習2Cl--2e-=Cl22H++2e-=H2Na+、Cl-H+、OH-Cl-、OH-Cl-Cl2H+H2OH-增大Na+、H+四、電解原理的應(yīng)用1、電解飽和食鹽水以制燒堿、氯氣和氫氣(氯堿工業(yè)

)新課學習

總化學方程式：

;

總離子方程式:

(3)電解前向溶液中滴加酚酞，通電后現(xiàn)象為：

，兩極極板上都有氣體產(chǎn)生，如何檢驗氣體的種類？

陰極附近的溶液無色變?yōu)榧t色陽極:產(chǎn)生刺激氣體使?jié)駶橩I淀粉試紙變藍色陰極:產(chǎn)生無色、無味氣體利用電解原理，用鐵、銅、硫酸銅溶液能否實現(xiàn)在鐵上鍍銅？怎樣實現(xiàn)？新課學習新課學習2、電鍍⑴定義：利用電解原理在某些金屬的表面鍍上一薄層其它金屬或是合金的方法。⑵電鍍材料的選擇：陰極——鍍件陽極——鍍層金屬電鍍液——含有鍍層金屬離子的溶液新課學習⑶

裝置：銅鍍件CuSO4溶液陽極陰極陽極：

陰極：Cu–2e–=Cu2+

Cu2++2e–=Cu⑷電鍍的特點：電鍍液的濃度基本不變。陽極參加反應(yīng)以電鍍銅為例新課學習1.a、b哪一極為正極？2.若要給鐵叉鍍銀，

a極選用什么材料？選擇何種溶液？【思考】e––+陽極陰極新課學習3、銅的電解精煉粗銅：含雜質(zhì)（Zn、Fe、Ni、Ag、Au等）陽極：

Zn–2e–

=Zn2+Fe–2e–=Fe2+Ni

–2e–=Ni2+Cu–2e–=Cu2+

ZnFeNiCuAgAu陰極：陽極泥Cu2++2e–=Cu新課學習思考：不變，但不是精煉銅了，而叫電鍍銅。

（2）若把陰極純銅換成鐵棒，電解過程變嗎？（1）電解完后，CuSO4溶液的濃度有何變化？新課學習鋁土礦食鹽晶體使用電解法冶煉像鈉、鈣、鎂、鋁等活潑金屬4.電冶金新課學習冶煉活潑金屬K~~Al

2Al2O3(熔融)==4Al+3O2↑通電MgCl2

(熔融)==Mg+Cl2↑2NaCl(熔融)==2Na

+Cl2↑AlCl3？MgO？為什么不電解鈉、鎂、鋁的鹽溶液？通電通電鹽溶液則相當于電解水中的