第 2 課時電能轉化為化學能學習目標： 1.通過對電解氯化銅溶液的實驗探究，認識電能轉化為化學能的裝置。 2.初步認識電解反應原理。(重難點 )3.能根據(jù)原電池、電解池的構成條件識別原電池、電解池。 (重點 )4.了解電解原理的應用。 自 主 預 習探 新 知 一、電解原理1電解氯化銅溶液實驗裝置陰極：紅色固體析出；實驗現(xiàn)象陽極：產(chǎn)生黃綠色氣體，濕潤的淀粉-碘化鉀試紙變藍陰極： Cu2 2e =Cu；反應方程陽極： 2Cl 2e =Cl2；式通電總反應： CuCl2=CuCl2Cu2、 Cl、Cu2 移向陰極， Cl移向陽極移向能量轉化電能轉化為化學能2.電解池(1)定義：將電能轉化為化學能的裝置。(2)電極：陰極 連接電源的負極，發(fā)生還原反應。陽極 連接電源的正極，發(fā)生氧化反應。(3)離子移向：陰離子移向陽極，陽離子移向陰極。(4)電子移向：電子流入陰極，流出陽極。(5)電流方向：電流流入陽極，流出陰極。二、電解原理的應用1冶煉金屬鈉電解槽示意圖第 1頁(1)熔融氯化鈉中存在的微粒：Na、 Cl 。(2)通電后離子的運動陽離子 Na(填離子符號 )移向陰極；陰離子 Cl (填離子符號 )移向陽極。(3)電極反應式陰極： 2Na 2e =2Na，陽極： 2Cl 2e =Cl2。(4)結論是熔融氯化鈉在直流電作用下發(fā)生了氧化還原反應，分解生成了Na和 Cl2。2銅的電解精煉示意圖(1)粗銅作陽極，電極反應式：Cu2e =Cu2 。(2)純銅作陰極，電極反應式：Cu2 2e =Cu，用硫酸銅作電解液。(3)雜質去向：比銅活潑的金屬雜質轉化為陽離子進入溶液；金、銀等活動性較弱的金屬在陽極沉積，形成陽極泥。 基礎自測 1判斷正誤 (正確的打“”，錯誤的打“”)(1)原電池放電和電解池充電互為可逆反應。()(2)電解飽和氯化銅溶液在陽極產(chǎn)生銅。()(3)電解精煉粗銅時，粗銅作陽極。()(4)電解過程中必定發(fā)生氧化還原反應。()【答案】(1)(2)(3)(4)2.如圖是電解 CuCl2 溶液的裝置， 其中 c、d 為石墨電極。 則下列判斷中正確的是 ()Aa 為負極、 b 為正極Ba 為陽極、 b 為陰極C電解過程中， d 電極質量增加D電解過程中，氯離子濃度不變C 由于電流從電源正極流出，故a 為電源的正極， b 為電源的負極， A 項錯誤；電源稱正、負極，B 項錯誤； Cu2向陰極移動， d 電極反應為Cu22e=Cu，在陰極上析出 Cu，所以 d 極質量增加， C 項正確； Cl向陽極移動， c第 2頁電極反應為 2Cl2e=Cl2，導致溶液中c(Cl )降低， D 項錯誤。 3利用電解法可將含有Fe、Zn、 Ag、 Pt 等雜質的粗銅提純，下列敘述正確的是 ()【導學號 ：13572089】A電解時以純銅作陽極B電解時陰極發(fā)生氧化反應C粗銅連接電源負極，其電極反應是Cu2e =Cu2D電解后，電解槽底部會形成含少量Ag 、Pt 等金屬的陽極泥D 電解精煉銅時，粗銅與電源正極相連，作陽極，電極反應有Cu2e =Cu2，Zn2e=Zn2，F(xiàn)e 2e=Fe2，陰極用鈍銅與電源負極相連，電極反應為 Cu22e=Cu，發(fā)生的是還原反應。電解后陽極形成含少量Pt、Ag 等較不活潑金屬的陽極泥。 合 作 探 究攻 重 難 電解池與原電池的比較背景材料 如圖所示， A、 B 兩個裝置中的兩個燒杯分別盛有足量的CuCl2 溶液。思考交流 (1)從裝置特點上判斷 A 、 B 兩裝置的類型。【提示】A 裝置是原電池； B 裝置為電解池。(2)分析 A 裝置的正極、負極，并書寫出電極反應和電池總反應?！咎崾尽縕n 為負極，電極反應式為 Zn 2e=Zn2；Cu 為正極，電極反應式為 Cu22e=Cu；總反應為 ZnCu2=Zn2Cu。(3)分析 B 裝置的陰極和陽極，并寫出電極反應和電池總反應?！咎崾尽縋t 為陽極，電極反應式為 2Cl2e=Cl2，C 為陰極，電極22e=Cu，總反應的化學方程式為 CuCl2通電反應式為 Cu=CuCl2。(4)原電池和電解池工作時能量轉化形式有什么區(qū)別？第 3頁【提示】原電池工作時化學能轉化為電能，電解池工作時電能轉化為化學能。1原電池與電解池的比較內(nèi)容原電池電解池能量化學能 電能電能 化學能轉化活動性不同的兩電極 (連接 )；電 兩電極連接直流電源； 形成解質溶液 ( 電極插入其中并與電極兩電極插入電解質溶液； 條件發(fā)生反應 )； 形成閉合回路形成閉合回路陰極：與電源負極相連，發(fā)負極：較活潑金屬， 發(fā)生氧化反應；生還原反應；電極正極：較不活潑金屬 (或能導電的非陽極：與電源正極相連，發(fā)金屬 )，發(fā)生還原反應生氧化反應電子負極 導線 正極負極 陰極，陽極 正極流向陰、陽陰離子 負極陰離子 陽極離子陽離子 正極陽離子 陰極移向2電解池陰陽極的判斷方法判斷方法陽極陰極與電源負極相連的與電源連接方式與電源正極相連的電極電極第 4頁電子流出，電流流入的電子流入，電流流出電子或電流流動方向電極的電極離子遷移方向陰離子移向的電極陽離子移向的電極發(fā)生還原反應的電反應類型發(fā)生氧化反應的電極極電解池的電極反應式書寫背景材料 利用如圖裝置 (電極均為惰性電極 )電解飽和食鹽水。思考交流 (1)分析飽和食鹽水中陰、陽離子的種類，并分析電解池工作時離子的移動方向?！咎崾尽匡柡褪雏}水中陽離子有Na、 H ，陰離子有 Cl 、OH。電解池工作時陽離子移向陰極，陰離子移向陽極。(2)電解飽和食鹽水時，在陰極、陽極反應的離子是哪一種？為什么？【提示】由于 H 的氧化性強于Na，所以在陰極上H得電子被還原；Cl 的還原性強于 OH， Cl在陽極失去電子被氧化。(3)怎樣確定電解池工作時在陰極、陽極放電的離子？【提示】首先分析電解質溶液中離子的種類，再根據(jù)離子得失電子的能力進行判斷，得電子能力最強的陽離子優(yōu)先在陰極得電子被還原，失電子能力最強的陰離子優(yōu)先在陽極失電子被氧化。1電極產(chǎn)物的判斷2書寫電極反應式的一般步驟(1)分清陰、陽極，看陽極是否是活性電極參與反應。(2)分析電解質溶液的全部離子，包括水電離出的H和 OH。(3)根據(jù)陰、陽離子放電順序，分別寫出兩極上的電極反應式(若陽極為活性第 5頁電極則不必考慮陰離子放電)。(4)合并兩個電極反應式得出電解反應的總化學方程式或離子方程式。 當 堂 達 標固 雙 基 題組 1電解原理1下列關于電解池說法正確的是()A電源的負極就是陰極B與直流電源正極相連的是電解池的陰極C與直流電源負極相連的電極上發(fā)生還原反應D陽極上發(fā)生還原反應C 解答本題需了解電解池陰、陽極的判斷及電解的特點。電解池的陰、陽極是根據(jù)直流電源的正、 負極確定的。與電源負極相連的電極為電解池的陰極，該電極上發(fā)生還原反應； 與電源正極相連的電極為電解池的陽極，該電極上發(fā)生氧化反應。 2下列關于電解池形成的閉合回路的敘述中，正確的是()【導學號 ：13572090】A電解池中的閉合電路是由電子的定向運動形成的B金屬導線中，電子從電源的負極流向電解池的陰極，從電解池的陰極流向電源的正極C在電解質溶液中，陰離子向陰極移動，陽離子向陽極移動D相同時間內(nèi)，陽離子在陰極上得到的電子與陰離子在陽極上失去的電子數(shù)相等D 電解池中電解質溶液依靠陰、 陽離子的定向移動而導電， 電解過程中陰極、陽極得失電子數(shù)目守恒。電解原理題組 2電極反應式的書寫3按如圖所示，兩個燒杯中分別盛有足量的稀硫酸溶液和氯化銅溶液：(1)A、 B 兩個裝置中，屬于原電池的是_填(標號 )。第 6頁(2)A 池中，銅極為 _極，發(fā)生 _反應 (填“氧化”或“還原”)，電極反應式為。(3)B 池中，左邊 C 是_極，電極反應式為 _，總反應式為。(4)B 池中當陰極產(chǎn)生 6.4 g 銅時，陽極放出 _ g 氣體?！窘馕觥?1)A 裝置無外接電源符合原電池的構成條件，B 裝置中有直流電源是電解池。(2)Zn 比 Cu 活潑， Zn 作負極， Cu 作正極。(3)B 池中左邊 C 與直流電源正極相連是陽極，不是金屬材料活性電極，按放電順序是 Cl放電。(4)根據(jù)電路中轉移電子數(shù)守恒計算?！敬鸢浮?1)A(2)正還原2H 2e=H2(3)陽 2Cl通電2e =Cl2CuCl2=Cu Cl2(4)7.1題組 3電解原理的應用4下列描述中，不符合生產(chǎn)實際的是()A電解熔融的 Al 2O3 制取鋁，用石墨作陽極B電解法精煉銅，用純銅作陰極C工業(yè)上電解飽和食鹽水，可制得燒堿、氫氣和氯氣D電解氯化鎂溶液，可制得鎂和氯氣D 電解氯化鎂溶液陰極反應式為 2H2e=H2 ，無金屬鎂生成。工業(yè)上通過電解熔融氯化鎂制取鎂與氯氣。5下列說法正確的是 ()【導學號 ：13572091】第 7頁A電解熔融氧化鋁制取金屬鋁，氧化鋁只被還原B電解熔融 NaCl 制 Na，Na 在陰極得到C電解水時，在相同條件下，陽極和陰極產(chǎn)生的氣體體積比為21D電解食鹽水制H2、Cl2 的過程是把化學能轉變?yōu)殡娔艿倪^程B Al 2O3 既被氧化也被還原， A 錯。 NaClNa，Na 得電子，所以鈉在陰極得到， B 正確。電解水時，陽極上產(chǎn)生 O2，陰極上產(chǎn)生 H2，而 V(O2) V(H 2) 1 2， C 錯。電解過程是電能轉化為化學能的過程， D 錯。 第 8頁