化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化

1．通過實驗探究，認(rèn)識電能可以轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，初步認(rèn)識電解池的構(gòu)造和電解原理。2．通過電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的實例，了解電解的重要應(yīng)用。感悟電解在生活生產(chǎn)中的重要性。3．通過電解池和原電池的對比了解，進(jìn)一步熟悉電能與化學(xué)能之間相互轉(zhuǎn)化這一特征。根據(jù)1978年制定的奧運(yùn)章程規(guī)定，奧運(yùn)會獎牌的直徑不得小于60毫米，厚度不得小于3毫米，金、銀牌必須用純度為92.5%的銀子制作，金牌至少要鍍金6克。

2007年3月27日，在距2008年奧運(yùn)會開幕500天之際，北京奧組委在首都博物館公布2008年奧運(yùn)會獎牌式樣。2008年奧運(yùn)會金(中)、銀(左)、銅牌(右)(下排為獎牌正面)。那么鍍金是應(yīng)用了什么化學(xué)原理?接下來讓我們帶著這一疑問開始今天的課程學(xué)習(xí)吧!回顧以前接觸過的電解實例

實例被電解物質(zhì)

電解產(chǎn)物

化學(xué)方程式電解水水H2、O22H2O====2H2?

+O2?電解食鹽水

H2O、NaClNaOH、H2、

Cl22NaCl+2H2O====2NaOH+H2?

+

Cl2?電解熔融氯化鈉NaCl

Na、Cl22NaCl====2Na+

Cl2?電解熔融氧化鋁Al2O3Al、O22Al2O3====4Al+3O2?通電通電通電通電實驗觀察與思考(1)將兩根碳棒分別浸入氯化銅溶液中。(2)浸入氯化銅溶液中的兩根碳棒，用導(dǎo)線連接。(3)浸入氯化銅溶液中的兩根碳棒，分別跟直流電源的正、負(fù)極相連接。1．與電源的正極相連的碳棒:有氣泡產(chǎn)生,濕潤的KI－淀粉試紙變藍(lán)，說明有氯氣生成。2．與電源的負(fù)極相連的碳棒:有一層紫紅色的固體析出，說明有銅生成。3．實驗結(jié)論：在通直流電的條件下，溶液里的CuCl2發(fā)生了反應(yīng)，生成了Cu和Cl2。微觀模擬電解原理1．原理：在直流電的作用下，電解質(zhì)在兩個電極上分別發(fā)生氧化和還原反應(yīng)的過程。2．電解池

（1）定義：

（2）構(gòu)成條件：將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置①直流電源

②陰陽兩極閉合回路

③電解質(zhì)溶液或熔融電解質(zhì)陽極（+）（與電源正極相連）--氧化反應(yīng)（失電子）陰極（-）（與電源負(fù)極相連）--還原反應(yīng)（得電子）3．電極確定：諧音：兩只羊6．放電順序陰離子失去電子或陽離子得到電子的過程叫放電。放電的順序取決于離子的本性，也與離子濃度和電極材料有關(guān)。5．電極反應(yīng)和總反應(yīng)4．電子的流向和離子的流向電子的流向：電源負(fù)極→電解池陰極電解池陽極→電源正極離子的流向：陰離子向陽極移動，陽離子向陰極移動。離子的放電順序：（1）在陰極上，陽離子的放電順序：Ag+、Cu2+、H+（酸）、Fe2+、Zn2+、H+（水）、Al3+、Mg2+、Na+放電由易到難（2）在陽極上，陰離子的放電順序：陽極材料（活潑金屬）、S2-、I-、Br-、Cl-、OH-、NO3-、SO42-、F-放電由易到難（3）陰極材料不參與反應(yīng)，陽極材料為活潑金屬（如Ag、Hg、Cu、Fe、Zn）時，則為陽極材料失去電子而溶解）排在這兩種離子后面的離子在水中不參與反應(yīng)。電極反應(yīng)確定：電解氯化銅溶液：解題步驟：1．寫出電離方程式：CuCl2====Cu2++2Cl-H2O

H++OH-2．寫出向陰、陽極移動的離子并確定放電離子：陰極：Cu2+、H+

陽極：Cl-、OH-3．寫出電極反應(yīng)方程式：陰極：Cu2++2e-====Cu陽極:2Cl--2e-====Cl2↑

總反應(yīng)：CuCl2====Cu+Cl2↑通電分析電解反應(yīng)的一般思路明確溶液中存在哪些離子根據(jù)陽極氧化，陰極還原分析得出產(chǎn)物陰陽兩極附近有哪些離子1．電鍍：應(yīng)用電解原理在某些金屬表面鍍上一層其他金屬或合金電解原理的應(yīng)用在鐵制品上鍍銅：陽極——銅陰極——鐵制品電鍍液——CuSO4溶液陰極：Cu2+＋2e－＝Cu陽極：Cu－2e－＝Cu2+溶液中CuSO4的濃度保持不變或變小電鍍材料的選擇：陰極——鍍件陽極——鍍層金屬電鍍液——含有鍍層金屬離子的溶液3．活潑金屬的冶煉鈉的制取鎂的制取鋁的制取2．氯堿工業(yè)——電解飽和食鹽水總反應(yīng)式:2NaCl====2Na+Cl2↑通電總反應(yīng)式:MgCl2====Mg+Cl2↑通電總反應(yīng)式:2Al2O3====4Al+3O2↑通電總反應(yīng)：2NaCl+2H2O====2NaOH+Cl2↑+H2↑通電粗銅作陽極，純銅作陰極，用CuSO4溶液作電解液。陰極：Cu2+＋2e-====Cu

陽極：Cu-

2e-

====Cu2+

比銅活潑的金屬雜質(zhì)——以陽離子形式留于溶液中；比銅不活潑的金屬雜質(zhì)——形成陽極泥

4．電解精煉Cu原電池電解池正極負(fù)極電極名稱陽極陰極電極確定一般情況，較活潑是負(fù)極,較不活潑是正極接電源正極為陽極,接電源負(fù)極為陰極電子流向負(fù)極流出經(jīng)導(dǎo)線流入正極由電源負(fù)極流入陰極,

再由陽極流回正極電極反應(yīng)負(fù)極---氧化反應(yīng)

正極---還原反應(yīng)陽極---氧化反應(yīng)

陰極---還原反應(yīng)能量轉(zhuǎn)變化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能電能轉(zhuǎn)為化學(xué)能裝置特點(diǎn)無外接電源有外接直流電源相似之處閉合回路、兩個電極、發(fā)生氧化還原反應(yīng)電解池的工作原理電解原理的應(yīng)用電解池的形成條件1．電鍍2．氯堿工業(yè)3．金屬冶煉4．銅的電解精煉陽極電極的放電順序陰極1．在銅的精煉過程中，下列說法錯誤的是（）A．陽極是粗銅，其中的鋅、鐵等雜質(zhì)均失電子被氧化B．陰極上首先析出銅C．粗銅不斷溶解D．電解溶液為硫酸酸化的硫酸銅溶液D稀硫酸稀硫酸稀硫酸稀硫酸

A

B

C

D

2．下列裝置中屬于原電池的是()屬于電解池的是(

)BCD3．下列關(guān)于銅電極的敘述正確的是()

A．銅鋅原電池中銅是正極B．用電解法精煉粗銅時粗銅作陰極C．在鍍件上電鍍銅時可用金屬銅作陽極D．電解稀硫酸制H2、O2時銅作陽極AC4．電解CuC12溶液的裝置，其中c、d為石墨電極。則下列有關(guān)的判斷正確的是()A．a(chǎn)為負(fù)極、b為正極B．a(chǎn)為陽極、b為陰極C．電解過程中，d電極