j電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能2011(第3、4課時)

1、第二節(jié)第二節(jié)電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能電解電解1.電解的定義：讓電解的定義：讓 通過通過 ，在兩個，在兩個電極上分別發(fā)生電極上分別發(fā)生 和和 的過程的過程2.能量轉(zhuǎn)化形式為：能量轉(zhuǎn)化形式為： 轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為 課前檢測課前檢測4.電解陰極：與電源電解陰極：與電源 相連接的電極，電極上相連接的電極，電極上 離子離子 電子，發(fā)生電子，發(fā)生 反應(yīng)反應(yīng) 3.電解陽極：與電源電解陽極：與電源 相連接的電極，電極上相連接的電極，電極上 離子離子 電子，發(fā)生電子，發(fā)生 反應(yīng)反應(yīng)3、離子的放電順序、離子的放電順序陰離子陰離子 ：陽離子陽離子 ： 與金屬活動順序相反。即與金屬活動順序相反。即K +、Ca2+

2、、Na + 、Mg2+ 、Al3+ 、 Zn2+ 、 Fe2+ Sn2+ 、Pb2+ (H+) Cu2+ 、Fe3+ 、 Hg2+ 、 Ag+. 得得e能力依次能力依次增強增強活性電極活性電極陰離子。即：陰離子。即：失失e 能力依次能力依次減弱減弱Cu 、 Hg 、 Ag S2、I 、 Br 、 Cl 、OH （ NO3 、SO4 2 含氧酸根）含氧酸根）分析電解反應(yīng)的一般方法：分析電解反應(yīng)的一般方法：明確溶液中存在哪些離子、電極材料明確溶液中存在哪些離子、電極材料陰陽兩極附近有哪些離子陰陽兩極附近有哪些離子根據(jù)放電順序分析，得出產(chǎn)物根據(jù)放電順序分析，得出產(chǎn)物電解含氧酸、強堿溶液、活潑金屬的含

3、氧酸鹽電解含氧酸、強堿溶液、活潑金屬的含氧酸鹽溶液時，實質(zhì)上是電解水。如電解溶液時，實質(zhì)上是電解水。如電解H2SO4、HNO3NaOH、Na2SO4等溶液時其電極反應(yīng)式為：等溶液時其電極反應(yīng)式為：陽極陽極 ： 4OH - 4e= 2H2O +O2陰極：陰極： 4H+ + 4e =2H2 總反應(yīng)：總反應(yīng)：2H2O O2 + 2H2 電解 思考：思考：若要使電解質(zhì)溶液恢復(fù)到原先濃度，若要使電解質(zhì)溶液恢復(fù)到原先濃度，需要加入什么？需要加入什么？4、惰性電極電解電解質(zhì)溶液的規(guī)律、惰性電極電解電解質(zhì)溶液的規(guī)律（1） 電解水型：電解水型： 電解無氧酸溶液電解無氧酸溶液(氫氟酸除外氫氟酸除外)、不活潑金屬的

4、、不活潑金屬的無氧酸鹽溶液時，實質(zhì)上是電解質(zhì)本身被電解。無氧酸鹽溶液時，實質(zhì)上是電解質(zhì)本身被電解。如電解鹽酸、如電解鹽酸、CuCl2溶液等時溶液等時 電解后溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)減小，若要電解后溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)減小，若要恢復(fù)原來的組成和濃度，需加入一定量的溶質(zhì)恢復(fù)原來的組成和濃度，需加入一定量的溶質(zhì)(通入一定量的通入一定量的HCl氣體氣體)陽極：陽極： 2Cl -2e= Cl2 陰極：陰極： 2H+ + 2e = H2 總反應(yīng)：總反應(yīng)：2HCl Cl2 + H2 電解電解鹽酸電解鹽酸（2） 電解電解質(zhì)本身電解電解質(zhì)本身 電解不活潑金屬的含氧酸鹽時，電解質(zhì)和水都電解不活潑金屬的含氧酸鹽時，電解

5、質(zhì)和水都有一部分被電解，如電解有一部分被電解，如電解CuSO4溶液、溶液、AgNO3溶等溶等。陽極陽極 ： 4OH -4e= 2H2O + O2 陰極：陰極： 2Cu2+ + 4e = 2Cu總反應(yīng)：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?jǐn)?shù)減小，若要恢電解后原溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)減小，若要恢復(fù)原來的組成和濃度，需加入一定量金屬氧化物。復(fù)原來的組成和濃度，需加入一定量金屬氧化物。電解電解CuSO4溶液溶液（3） 放氧生酸型放氧生酸型 電解活潑金屬的無氧酸鹽溶液時，電解質(zhì)和水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

6、都有一部分被電解，如電解NaCl溶液等。溶液等。 電解后原溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)減小，若要電解后原溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)減小，若要恢復(fù)原來的組成和濃度，需通入一定量的恢復(fù)原來的組成和濃度，需通入一定量的HCl。陽極陽極 (C)： 2Cl -2e= Cl2陰極陰極 (C)： 2H+ +2e = H2 總反應(yīng)：總反應(yīng)：2NaCl+2H2O 2NaOH + Cl2 + H2 電解（4） 放氫生堿型放氫生堿型以石墨作電極分別電解下列溶液，寫出電以石墨作電極分別電解下列溶液，寫出電極反應(yīng)式和總反應(yīng)方程式極反應(yīng)式和總反應(yīng)方程式1、 Na2S溶液溶液2、AgNO3溶液溶液2. 2.以上溶液，電解后堿性增強的有以

7、上溶液，電解后堿性增強的有 ，電解后酸性增強的有電解后酸性增強的有 。1，3，5，62，43、 MgCl2溶液溶液4、 NaHSO4溶液溶液 5. NaCl 溶液溶液 6. NaOH 溶液溶液 1.寫出電極反應(yīng)式和總反應(yīng)方程式寫出電極反應(yīng)式和總反應(yīng)方程式1、以石墨作電極分別電解下列溶液，在陽、以石墨作電極分別電解下列溶液，在陽極不能得到氧氣的是（極不能得到氧氣的是（ ）A. Na2SO4 B. AgNO3 C. NaCl D. NaOH2、以石墨作電極分別電解下列溶液，電解、以石墨作電極分別電解下列溶液，電解質(zhì)和水的量都發(fā)生變化的是（質(zhì)和水的量都發(fā)生變化的是（ ）A. Na2SO4 B. Ag

8、NO3 C. NaCl D. NaOH3、以石墨作電極電解水時，溶液、以石墨作電極電解水時，溶液pH值變大的值變大的是（是（ ）A. Na2SO4 B. AgNO3 C. NaCl D. NaOHCBCCD2、以石墨作電極分別電解下列溶液，在陰、以石墨作電極分別電解下列溶液，在陰極不能得到氫氣的是（極不能得到氫氣的是（ ）A. Na2SO4 B. AgNO3 C. NaCl D. NaOHB二、電解原理的重要應(yīng)用二、電解原理的重要應(yīng)用H+Na+Cl-OH-陽極放出有刺激性氣味的氣體陽極放出有刺激性氣味的氣體陰極放出無色無味的氣體陰極放出無色無味的氣體1、電解飽和食鹽水、電解飽和食鹽水電極反應(yīng)方

9、程式電極反應(yīng)方程式 陰極：陰極： 2H+ + 2e- = H2陽極：陽極：2Cl- -2e-= Cl2 總方程式：總方程式：2NaCl +2H2O = 2NaOH + Cl2 + H2通電通電注意：陰極區(qū)注意：陰極區(qū)pH值升高，酚酞變紅（陰極與負(fù)極值升高，酚酞變紅（陰極與負(fù)極相連）相連）陽極：把濕潤的碘化鉀淀粉試紙放在陽極附近，產(chǎn)陽極：把濕潤的碘化鉀淀粉試紙放在陽極附近，產(chǎn)生氣體可以使?jié)駶櫳鷼怏w可以使?jié)駶櫟饣浀饣浀矸墼嚰堊兯{(lán)色。淀粉試紙變藍(lán)色。1.1.兩極極板上都有氣體產(chǎn)生，如何檢驗兩種氣體？兩極極板上都有氣體產(chǎn)生，如何檢驗兩種氣體？陰極：收集純凈氣體，點燃，并在上方罩一個干冷陰極：收集純

10、凈氣體，點燃，并在上方罩一個干冷的燒杯，產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰，且燒杯壁上有水珠出現(xiàn)。的燒杯，產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰，且燒杯壁上有水珠出現(xiàn)。（1）避免）避免Cl2與與NaOH溶液接觸發(fā)生反應(yīng)，使產(chǎn)溶液接觸發(fā)生反應(yīng)，使產(chǎn)品不純，反應(yīng)方程式：品不純，反應(yīng)方程式：Cl2 +2NaOH =NaCl + NaClO + H2O；（2）避免生成物）避免生成物H2和和Cl2混合，因兩者混合遇混合，因兩者混合遇火或遇強光容易發(fā)生光爆炸?；鸹蛴鰪姽馊菀装l(fā)生光爆炸。解決方法：使用離子交換膜解決方法：使用離子交換膜2.2.在氯堿工業(yè)中需要注意哪些問題？在氯堿工業(yè)中需要注意哪些問題？1、為什么要進(jìn)行銅的電解精煉？、為什么要進(jìn)行銅的電

11、解精煉？2、 進(jìn)行銅的電解精煉的陰陽極采用什么材料？進(jìn)行銅的電解精煉的陰陽極采用什么材料？電解質(zhì)溶液是什么？電解質(zhì)溶液是什么？3、銅的電解精煉可以得到哪些產(chǎn)物？、銅的電解精煉可以得到哪些產(chǎn)物？閱讀閱讀探究探究 閱讀課本閱讀課本P15 2.銅的電解精煉銅的電解精煉 思考：思考：+-純銅純銅粗銅粗銅 電解液電解液(CuSO4溶液溶液)陰極：陰極： Cu2+ + 2e- = Cu （還原反應(yīng)）（還原反應(yīng)）陽極：陽極： Cu -2e- = Cu2+ （氧化反應(yīng)）（氧化反應(yīng)）特征特征純銅作陰極，粗銅作陽極純銅作陰極，粗銅作陽極電解質(zhì)中的陽離子與陽極材料主要金屬元素相同電解質(zhì)中的陽離子與陽極材料主要金屬元

12、素相同2、銅的電解精煉、銅的電解精煉陽極還包含陽極還包含Zn、Fe、Ni失電子，且比失電子，且比Cu優(yōu)先失電子優(yōu)先失電子陽極泥陽極泥銀、金、鉑等不活潑金屬形成銀、金、鉑等不活潑金屬形成1.電鍍的定義電鍍的定義?電鍍的目的電鍍的目的?2.以鐵釘上鍍銅為例分析：以鐵釘上鍍銅為例分析：電鍍的陰陽極和電鍍液電鍍的陰陽極和電鍍液如何選擇如何選擇?閱讀閱讀探究探究 閱讀課本閱讀課本P16 3.電鍍電鍍 思考：思考：+-鐵片鐵片銅片銅片 電鍍液電鍍液(CuSO4溶液溶液)陰極：陰極： Cu2+ + 2e- = Cu （還原反應(yīng)）（還原反應(yīng)）陽極：陽極： Cu -2e-= Cu2+ （氧化反應(yīng)）（氧化反應(yīng)）特

13、征特征被鍍金屬作陰極，鍍層金屬作陽極被鍍金屬作陰極，鍍層金屬作陽極陽極金屬與電解質(zhì)溶液中的陽離子相同陽極金屬與電解質(zhì)溶液中的陽離子相同電電鍍鍍液液CuSO4的濃度基本不變的濃度基本不變3、電鍍、電鍍（1）電鍍銅）電鍍銅 練習(xí)練習(xí)1：在：在50mL 0.2mol/L的硫酸銅溶液中插入的硫酸銅溶液中插入兩個電極，通電電解兩個電極，通電電解(不考慮水分蒸發(fā)不考慮水分蒸發(fā))，則：，則： 若兩極均為銅片，試說明電解過程中溶液溶若兩極均為銅片，試說明電解過程中溶液溶質(zhì)濃度將怎樣變化？質(zhì)濃度將怎樣變化？ 若陽極為純鋅，陰極為銅片，陽極反應(yīng)式若陽極為純鋅，陰極為銅片，陽極反應(yīng)式是是 。 如果兩極均為銅片且不考

14、慮如果兩極均為銅片且不考慮H+在陰極上放電在陰極上放電當(dāng)電路中有當(dāng)電路中有0.01mol電子通過時，陰極增重電子通過時，陰極增重 g，陰極上的電極反應(yīng)式是陰極上的電極反應(yīng)式是 。不變不變0.32Zn -2eZn2+ Cu2+ +2eCu練習(xí)練習(xí)2：下列敘述：下列敘述不正確不正確的是的是A電解飽和食鹽水時，用鐵作陽極，電解飽和食鹽水時，用鐵作陽極，Cl發(fā)發(fā)生氧化反應(yīng)生氧化反應(yīng)B電解法精煉銅時，純銅作陰極，電解法精煉銅時，純銅作陰極，Cu2+發(fā)生發(fā)生還原反應(yīng)還原反應(yīng)C電鍍銅時，金屬銅作陽極，電鍍液可用電鍍銅時，金屬銅作陽極，電鍍液可用硫酸銅溶液硫酸銅溶液D銅鋅原電池中，鋅作負(fù)極，電子從鋅極銅鋅原電池中，鋅作負(fù)極，電子從鋅極流向銅極