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1、第3課時電能轉(zhuǎn)化為化學能,第3課時,課堂互動講練,知能優(yōu)化訓練,課前自主學案,探究整合應用,課前自主學案,一、電能轉(zhuǎn)化為化學能 1電解反應實例,2.電解CuCl2溶液,紅,刺激性,3.電解 (1)概念：電流通過電解質(zhì)溶液時引起陰、陽兩極發(fā)生_反應的過程。 (2)電解池：將_轉(zhuǎn)化為_的裝置。 (3)電極：,氧化還原,電能,化學能,Cu22e=Cu,2Cl2e=Cl2,正極,氧化,還原,負極,思考感悟 1(1)在電解的過程中，是否有能量變化？如果有，是什么形式的能量變化？ (2)電解與電離有何區(qū)別？ 【提示】(1)有，電能轉(zhuǎn)化為化學能。 (2)電離是電解質(zhì)溶于水或熔化狀態(tài)下離解成自由移動離子的過程

2、，電解是在電流作用下，電解質(zhì)溶液中的陰、陽離子在電極上發(fā)生氧化還原反應的過程，電解必須建立在電離的基礎(chǔ)上。,二、電解的應用 1制備Na、Mg、Al、F2等活潑金屬和非金屬如電解熔融的氧化鋁獲得鋁： ,2電解精煉銅 (1)電解池的構(gòu)成： _作陽極； _作陰極； _作 電解液。 (2)實驗裝置,粗銅,純銅,硫酸酸化的CuSO4溶液,(3)電極反應 陽極：_、_等。 陰極：_。 (4)反應特點 比銅活潑的金屬：以_形式存在于溶液 中。 比銅不活潑的金屬：形成_。 電解過程中電解質(zhì)溶液濃度_，需及時補 充。,陽離子,陽極泥,降低,Zn2e=Zn2,Cu2e=Cu2,Cu22e=Cu,思考感悟 2通過電

3、解原理能否實現(xiàn)不能自發(fā)進行的反應CuH2SO4(稀)=CuSO4H2？,答案：B,答案：D,3下列對如圖所示裝置實驗現(xiàn)象的描述中正確的是(),答案：C,課堂互動講練,1電解：使電流通過電解質(zhì)溶液而在陰、陽兩極引起氧化還原反應的過程。 2電解池的形成條件 (1)有兩導體作兩極 (2)外加直流電源 (3)形成閉合回路 (4)兩極插入電解質(zhì)溶液(或熔融電解質(zhì)),3陰、陽極的判斷方法 (1)由電源正、負極判斷。 (2)由電極反應現(xiàn)象判斷：產(chǎn)生O2或Cl2等或電極本身質(zhì)量減輕的是陽極，析出金屬或H2的是陰極。 4放電順序 (1)若陽極材料為惰性電極(如石墨、Pt) 陽極：(陰離子放電)失電子能力：S2I

4、BrClOH含氧酸根離子F 陰極：(陽離子放電)得電子能力：AgFe3Cu2H(濃度高時)Pb2Sn2Fe2Zn2H(濃度低時)Al3Mg2NaCa2K (2)若陽極材料為活性電極(除石墨、Pt、Au外的金屬電極)，陽極放電失電子。,以學習小組為單位完成實驗，并觀察、記錄實驗現(xiàn)象。,探究過程將兩根碳棒分別插進U形管內(nèi)的CuCl2溶液中(稍候，若碳棒表面無明顯實驗現(xiàn)象，可取出碳棒繼續(xù)下一步操作)；將兩根碳棒用導線連接后，浸入U形管內(nèi)的CuCl2溶液中,(稍候，若碳棒表面無明顯實驗現(xiàn)象，可取出碳棒繼續(xù)下一步操作)；將兩根碳棒分別跟直流電源的正極和負極相連接，浸入U形管內(nèi)的CuCl2溶液中，再接通直

5、流電。 實驗現(xiàn)象陰極：碳棒上逐漸覆蓋了一層紅色物質(zhì)。陽極：生成有刺激性氣味、能使?jié)駶櫟牡矸鄣饣浽嚰堊兯{的氣體。 問題提出結(jié)合以上實驗，回答下列問題： (1)CuCl2溶液中通電前離子如何運動？ (2)通電后離子如何運動？ (3)根據(jù)實驗現(xiàn)象和氯化銅溶液的組成成分以及原有知識分析推斷兩極生成物的名稱。,【解析】通電后，在電場的作用下，帶負電的Cl移向陽極，并失去電子被氧化成氯原子，進而結(jié)合成Cl2，電極反應式：2Cl2e=Cl2；帶正電的Cu2移向陰極，并得到電子被還原成銅，電極反應式：Cu22e=Cu，生成的銅覆蓋在陰極上。通過實驗我們發(fā)現(xiàn)電解質(zhì)溶液在導電過程中有新物質(zhì)產(chǎn)生，是化學變化。通過

6、上述裝置實現(xiàn)了電能轉(zhuǎn)換為化學能的過程。,【答案】(1)在CuCl2溶液中，通電前溶液中的Cu2、Cl等做無規(guī)則的自由運動。 (2)接通直流電源以后，Cl和OH向陽極移動，Cu2和H向陰極移動；溶液中的離子發(fā)生定向移動，形成電流。 (3)溶液中存在Cu2、Cl、OH和H，而在陰極上析出一層紅色物質(zhì)，說明是Cu；陽極生成的有刺激性氣味、能使?jié)駶櫟牡矸鄣饣浽嚰堊兯{的氣體應該是Cl2。,變式訓練1 (2011年承德高一檢測)如圖是電解CuCl2溶液的裝置，其中c、d為石墨電極，則下列有關(guān)判斷正確的是(雙選)() Aa為負極，b為正極 Ba為陽極，b為陰極 C電解過程中，d電極質(zhì)量增加 D電解過程中，

7、c電極上有氣體產(chǎn)生,解析：選CD。該題考查的是電解池的工作原理。根據(jù)電流方向可以判斷出a是電源的正極，b是電源的負極；在電解CuCl2溶液時，陽極上產(chǎn)生氯氣，陰極上析出銅單質(zhì)，所以C、D選項正確。,1電解類型及電極反應特點,2.實例,(2011年徐州高一檢測)用惰性電極實現(xiàn)電解，下列說法正確的是() A電解稀硫酸溶液，實質(zhì)上是電解水，故溶液pH不變 B電解稀氫氧化鈉溶液，要消耗OH，故溶液pH減小 C電解硫酸鈉溶液，在陰極上和陽極上析出產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為12 D電解氯化銅溶液，在陰極上和陽極上析出產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為11,【解析】電解稀硫酸溶液，實質(zhì)上是電解 水，c(H)增大，pH減小；電解

8、稀氫氧化鈉 溶液，實質(zhì)上是電解水，c(OH)增大，pH 增大；電解硫酸鈉溶液，實質(zhì)上是電解水， 陰極析出氫氣，陽極析出氧氣，物質(zhì)的量之 比為21；電解氯化銅溶液，實質(zhì)上是電解 氯化銅本身，陽極析出Cl2，陰極析出銅，物 質(zhì)的量之比為11。 【答案】D,變式訓練2 pHa的某電解質(zhì)溶液中，插入兩支惰性電極通直流電一段時間后，溶液的pHa，則該電解質(zhì)可能是() ANaOH BH2SO4 CAgNO3 DNa2SO4,解析：選A。電解前后，溶液的pHapHa，原溶液顯酸性、堿性、中性并不知道，但根據(jù)pH的變化，可知溶液中c(H)下降，c(OH)上升。對于A、B、D選項，均屬于電解水類型，溶質(zhì)濃度均增

9、大。NaOH溶液中c(OH)上升，符合題意；H2SO4溶液中c(H)增大，pH下降；Na2SO4溶液中pH不變，不符合題意；對于AgNO3溶液，屬于放O2生酸型，則pH下降，不符合題意。,2電解精煉 如粗銅(含Zn、Fe、Ag、Au等)的提純 電解質(zhì)溶液：含Cu2的鹽溶液(如CuSO4溶液) 陽極(粗銅)：Zn2e=Zn2 Fe2e=Fe2 Cu2e=Cu2 陰極(純銅)：Cu22e=Cu 電解過程中，活潑性比Cu弱的Ag、Au不放電，形成陽極泥(可從陽極泥中提純Ag、Au)，電解質(zhì)溶液中c(Cu2)會不斷減小，應定期更換電解質(zhì)溶液。,電解原理在化學工業(yè)中有廣泛應用。圖中表示一個電解池，裝有電

10、解液a；X、Y是兩塊電極板，通過導線與直流電源相連。請回答以下問題：,(1)若X、Y都是惰性電極，a是飽和NaCl溶液，實驗開始時，同時在兩邊各滴入幾滴酚酞試液，則 電解池中X極上的電極反應式為_，在X極附近觀察到的實驗現(xiàn)象是_； Y電極上的電極反應式為_，,檢驗該電極反應產(chǎn)物的方法是_ _。 (2)如要用電解方法精煉粗銅，電解液a選用CuSO4溶液，則 X電極的材料是_，電極反應式為_； Y電極的材料是_，電極反應式為_。 (說明：雜質(zhì)發(fā)生的電極反應不必寫出),【解析】電解飽和NaCl溶液時，H移向陰極得電子生成氫氣，2H2e=H2，促進了水的電離，陰極附近呈堿性，使溶液變紅。Y極上Cl失電

11、子，2Cl2e=Cl2，用KI-淀粉試紙檢驗。粗銅精煉時，粗銅作陽極，粗銅是活性電極，失電子，Cu2e=Cu2，純銅作陰極，Cu22e=Cu。 【答案】(1)2H2e=H2溶液變紅 2Cl2e=Cl2把濕潤的KI-淀粉試紙放在Y電極氣體出口處，試紙變藍色 (2)純銅Cu22e=Cu 粗銅Cu2e=Cu2,變式訓練3,據(jù)此回答下列問題： (1)電解熔融氫氧化鈉制鈉，陽極發(fā)生電極反應為_ _。 (2)若戴維法與蓋呂薩克法制得等量的鈉，則兩反應中轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)之比為_。 (3)目前工業(yè)上常用電解熔融氯化鈉法制鈉(如圖)，電解槽中石墨極為_極，鐵為_極。,答案：(1)4OH4e=2H2OO2(2)12

12、 (3)陽陰,探究整合應用,原電池和電解池的比較和判斷 1原電池和電解池的區(qū)別和聯(lián)系,2.原電池、電解池的判定 (1)若無外接電源，可能是原電池，然后根據(jù)原電池的形成條件判定。 (2)若有外接電源，兩極插入電解質(zhì)溶液中，則是電解池。 (3)若是多個電池串聯(lián)且無外加電源，則其中只有1個原電池，其余為電解池。一般情況下電極金屬性相差最大的為原電池。,在A、B、C三只燒杯中各盛放稀硫酸溶液、氯化鈉溶液和硝酸銀溶液各1000 mL。根據(jù)下圖判斷下列說法中正確的是(假設(shè)溶液的體積變化忽略不計，兩極產(chǎn)物不發(fā)生反應)(),AA池為電解裝置 BC池為原電池裝置 CA池銅棒上的電極反應為2H2e=H2 D當A池產(chǎn)生0.05 mol H2時，B池中溶液OH的濃度為0.05 mol/L 【思路點撥】解答本題需要明確以下兩點： (1)根據(jù)電極金屬性的差異判斷出原電池。 (2)閉合回路中電極連接順序是：負極陰極陽極陰極陽極正極負極。,【答案】C,