j電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能2011(第3、4課時(shí))

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(guò)通過(guò) ，在兩個(gè)，在兩個(gè)電極上分別發(fā)生電極上分別發(fā)生 和和 的過(guò)程的過(guò)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(cè)課前檢測(cè)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(yáng)極：與電源電解陽(yáng)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(yáng)離子陽(yáng)離子 ： 與金屬活動(dòng)順序相反。即與金屬活動(dòng)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(qiáng)增強(qiáng)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(yáng)兩極附近有哪些離子陰陽(yáng)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(qiáng)堿溶液、活潑金屬的含

3、氧酸鹽電解含氧酸、強(qiáng)堿溶液、活潑金屬的含氧酸鹽溶液時(shí)，實(shí)質(zhì)上是電解水。如電解溶液時(shí)，實(shí)質(zhì)上是電解水。如電解H2SO4、HNO3NaOH、Na2SO4等溶液時(shí)其電極反應(yīng)式為：等溶液時(shí)其電極反應(yīng)式為：陽(yáng)極陽(yáng)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(wú)氧酸溶液電解無(wú)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(wú)氧酸鹽溶液時(shí)，實(shí)質(zhì)上是電解質(zhì)本身被電解。無(wú)氧酸鹽溶液時(shí)，實(shí)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(shí)溶液等時(shí) 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(lái)的組成和濃度，需加入一定量的溶質(zhì)恢復(fù)原來(lái)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(yáng)極：陽(yáng)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(shí)，電解質(zhì)和水都電解不活潑金屬的含氧酸鹽時(shí)，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(yáng)極陽(yáng)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(lái)的組成和濃度，需加入一定量金屬氧化物。復(fù)原來(lái)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(wú)氧酸鹽溶液時(shí)，電解質(zhì)和水電解活潑金屬的無(wú)氧酸鹽溶液時(shí)，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(lái)的組成和濃度，需通入一定量的恢復(fù)原來(lái)的組成和濃度，需通入一定量的HCl。陽(yáng)極陽(yáng)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(xiě)出電以石墨作電極分別電解下列溶液，寫(xiě)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(qiáng)的有以

7、上溶液，電解后堿性增強(qiáng)的有 ，電解后酸性增強(qiáng)的有電解后酸性增強(qiáng)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(xiě)出電極反應(yīng)式和總反應(yīng)方程式寫(xiě)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(yáng)、以石墨作電極分別電解下列溶液，在陽(yáng)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(shí)，溶液、以石墨作電極電解水時(shí)，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(yáng)極放出有刺激性氣味的氣體陽(yáng)極放出有刺激性氣味的氣體陰極放出無(wú)色無(wú)味的氣體陰極放出無(wú)色無(wú)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(yáng)極：陽(yáng)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(yáng)極：把濕潤(rùn)的碘化鉀淀粉試紙放在陽(yáng)極附近，產(chǎn)陽(yáng)極：把濕潤(rùn)的碘化鉀淀粉試紙放在陽(yáng)極附近，產(chǎn)生氣體可以使?jié)駶?rùn)生氣體可以使?jié)駶?rùn)碘化鉀碘化鉀淀粉試紙變藍(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(yàn)兩種氣體？?jī)蓸O極板上都有氣體產(chǎn)生，如何檢驗(yàn)兩種氣體？陰極：收集純凈氣體，點(diǎn)燃，并在上方罩一個(gè)干冷陰極：收集純

10、凈氣體，點(diǎn)燃，并在上方罩一個(gè)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(qiáng)光容易發(fā)生光爆炸?；鸹蛴鰪?qiáng)光容易發(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(wèn)題？在氯堿工業(yè)中需要注意哪些問(wèn)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(yáng)極采用什么材料？進(jìn)行銅的電解精煉的陰陽(yáng)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(yáng)極：陽(yáng)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(yáng)極純銅作陰極，粗銅作陽(yáng)極電解質(zhì)中的陽(yáng)離子與陽(yáng)極材料主要金屬元素相同電解質(zhì)中的陽(yáng)離子與陽(yáng)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(yáng)極還包含陽(yáng)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(yáng)極泥陽(yáng)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(yáng)極和電鍍液電鍍的陰陽(yáng)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(yáng)極：陽(yáng)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(yáng)極被鍍金屬作陰極，鍍層金屬作陽(yáng)極陽(yáng)極金屬與電解質(zhì)溶液中的陽(yáng)離子相同陽(yáng)極金屬與電解質(zhì)溶液中的陽(yáng)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(gè)電極，通電電解兩個(gè)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(shuō)明電解過(guò)程中溶液溶若兩極均為銅片，試說(shuō)明電解過(guò)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(yáng)極為純鋅，陰極為銅片，陽(yáng)極反應(yīng)式若陽(yáng)極為純鋅，陰極為銅片，陽(yáng)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(guò)時(shí)，陰極增重電子通過(guò)時(shí)，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(shí)，用鐵作陽(yáng)極，電解飽和食鹽水時(shí)，用鐵作陽(yáng)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(shí)，純銅作陰極，電解法精煉銅時(shí)，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(shí)，金屬銅作陽(yáng)極，電鍍液可用電鍍銅時(shí)，金屬銅作陽(yáng)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流向銅極 A練習(xí)練習(xí)3：某同學(xué)按右圖所示的裝置進(jìn)行電解實(shí)驗(yàn)。：某同學(xué)按右圖所示的裝置進(jìn)行電解實(shí)驗(yàn)。下列說(shuō)法正確的是下列說(shuō)法正確的是(雙選）雙選）A、電解過(guò)程中，銅電極上有、電解過(guò)程中，銅電極上有H2產(chǎn)生產(chǎn)生B、電解初期，主反應(yīng)方程式為：、電解初期，主反應(yīng)方程式為：CuH2SO4 CuSO4H2C、電解一定時(shí)間后，