2020年高中化学专题2化学反应与能量转化第三单元化学能与电能的转化第2课时电能转化为化学能课件苏教版必修2.ppt
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1、第第2课时电能转化为化学能课时电能转化为化学能一、电解原理一、电解原理1实验探究:实验探究:如图为电解氯化铜溶液的实验装置。如图为电解氯化铜溶液的实验装置。知知 识识 梳梳 理理(1)通通电电数数分分钟钟后后,阴阴极极观观察察到到的的现现象象是是_;阳阳极观察到的现象是极观察到的现象是_。(2)实验原理分析与讨论实验原理分析与讨论通通 电电 前前,氯氯 化化 铜铜 溶溶 液液 中中 存存 在在 的的 离离 子子 是是_。通通电电后后,移移向向阴阴极极的的离离子子是是_,移移向向阳阳极极的的离离子子是是_。阴阴极极电电极极反反应应式式是是Cu22e=Cu,阳阳极极电电极极反反应应式式是是2Cl2
2、e=Cl2。(3)反应的化学方程式是反应的化学方程式是_。有红色物质析出有红色物质析出 有黄绿色刺激性气味气体产生有黄绿色刺激性气味气体产生 Cu2、Cl、H、OH Cu2、H Cl、OH 2电解电解(1)电电解解原原理理:使使_通通过过电电解解质质溶溶液液而而在在阴阴、阳阳两两极极引引起起_反应。反应。(2)电解池电解池概概念念:把把_转转化化为为_的的装装置置,也也就就是是借借助助于于电流引起电流引起_反应的装置。反应的装置。构构成成条条件件:a.有有一一个个外外加加_;b.有有与与电电源源相相连连的的两两个个_;c.两两电电极极插插入入_或或熔熔融融态态电电解解质质中中;d.成成_。电流
3、电流 氧化还原氧化还原 电能电能 化学能化学能 氧化还原氧化还原 直流电源直流电源 电极电极 电解质溶液电解质溶液 闭合回路闭合回路 电电极极:阴阴极极连连接接直直流流电电源源_,在在该该电电极极上上微微粒粒_电电子子,发发生生_反反应应;阳阳极极连连接接直直流流电电源源_,在在该该电电极上微粒极上微粒_电子,发生电子,发生_反应。反应。电电子子流流向向:电电子子从从电电源源的的_沿沿导导线线流流入入电电解解池池的的_,电电子子从从电电解解池池的的_沿沿导导线线流流回回电电源源_,电电流流方方向向与与电电子子流向流向_。电电解解质质溶溶液液中中的的离离子子流流向向:阴阴离离子子向向_移移动动,
4、阳阳离离子子向向_移动。移动。负极负极 得到得到 还原还原 正极正极 失去失去 氧化氧化 负极负极 阴极阴极 阳极阳极 正极正极 相反相反 阳极阳极 阴极阴极【自主思考自主思考】1从装置上比较原电池与电解池的区别是什么?从装置上比较原电池与电解池的区别是什么?提示提示原电池中没有外加电源,电解池中有外加电源。原电池中没有外加电源,电解池中有外加电源。2你怎样判断电解池的阴极和阳极?你怎样判断电解池的阴极和阳极?提提示示看看连连接接的的电电源源:与与电电源源负负极极相相连连的的是是电电解解池池的的阴阴极极,与电源正极相连的是电解池的阳极。与电源正极相连的是电解池的阳极。3电解质溶液是如何导电的?
5、电解质溶液是如何导电的?提提示示电电解解质质溶溶于于水水电电离离出出能能自自由由移移动动的的离离子子。通通电电时时,自自由由移移动动的的离离子子作作定定向向移移动动,阳阳离离子子移移向向阴阴极极,阴阴离离子子移移向阳极,分别在两极上发生氧化还原反应。向阳极,分别在两极上发生氧化还原反应。二、电解原理的应用二、电解原理的应用1下图为冶炼金属钠电解槽示意图。下图为冶炼金属钠电解槽示意图。(1)熔融氯化钠中存在的微粒:熔融氯化钠中存在的微粒:_、_。(2)通电后离子的运动:通电后离子的运动:阳离子阳离子_(填离子符号填离子符号)移向移向_极;极;阴离子阴离子_(填离子符号填离子符号)移向移向_极。极
6、。(3)电极反应式:电极反应式:阴极:阴极:2Na2e=2Na,阳极:,阳极:2Cl2e=Cl2。(4)结结 论论 是是 熔熔 融融 的的 氯氯 化化 钠钠 在在 _作作 用用 下下 发发 生生 了了_,分解生成了,分解生成了_。Na Cl Na 阴阴Cl 阳阳直流电直流电 氧化还原反应氧化还原反应 Na和和Cl2 2下图为铜的电解精炼示意图。下图为铜的电解精炼示意图。粗铜作阳极,电极反应式:粗铜作阳极,电极反应式:_;纯铜作阴极,电极反应式:纯铜作阴极,电极反应式:_;用用_作电解液。作电解液。Cu2e=Cu2 Cu2 2e=Cu 硫酸铜溶液硫酸铜溶液【自主思考自主思考】4铜铜的的精精炼炼过
7、过程程中中,粗粗铜铜中中的的杂杂质质(锌锌、铁铁、金金、银银等等)是是怎怎样样被除去的?被除去的?提提示示粗粗铜铜中中的的锌锌、铁铁等等比比铜铜活活泼泼的的金金属属发发生生氧氧化化反反应应,溶溶解解变变成成金金属属阳阳离离子子进进入入溶溶液液;银银、金金等等不不如如铜铜活活泼泼的的金金属属,在在电电解解过过程程中中不不发发生生反反应应,沉沉积积在在电电解解池池的的底底部部形形成成阳阳极极泥泥;而而阴阴极极只只有有Cu2放放电电,Zn2、Fe2等等留留在在电电解解质质溶液中。溶液中。5从阳极沉积下来的阳极泥中含有哪些金属?从阳极沉积下来的阳极泥中含有哪些金属?提示提示不如铜活泼的金属金、银等。不
8、如铜活泼的金属金、银等。6在电解过程中在电解过程中CuSO4溶液浓度发生怎样的变化?溶液浓度发生怎样的变化?提示提示电解过程中电解质溶液的浓度减少,需及时补充。电解过程中电解质溶液的浓度减少,需及时补充。1判断判断(1)只要有电解反应发生就必将发生氧化还原反应。只要有电解反应发生就必将发生氧化还原反应。()(2)电解池中的两个电极活泼性一定不同。电解池中的两个电极活泼性一定不同。()(3)原电池放电和电解池充电互为可逆反应。原电池放电和电解池充电互为可逆反应。()(4)电解饱和食盐水阳极产生电解饱和食盐水阳极产生Cl2。()(5)电电解解时时电电子子的的流流向向为为电电源源负负极极阴阴极极溶溶
9、液液阳阳极极电电源正极。源正极。()答案答案(1)(2)(3)(4)(5)效效 果果 自自 测测2利利用用电电解解法法可可将将含含有有Fe、Zn、Ag、Pt等等杂杂质质的的粗粗铜铜提提纯纯,下列叙述正确的是下列叙述正确的是()A电解时以纯铜作阳极电解时以纯铜作阳极B电解时阴极发生氧化反应电解时阴极发生氧化反应C粗铜连接电源负极,其电极反应是粗铜连接电源负极,其电极反应是Cu2e=Cu2D电电解解后后,电电解解槽槽底底部部会会形形成成含含少少量量Ag、Pt等等金金属属的的阳阳极泥极泥解解析析电电解解精精炼炼铜铜时时,粗粗铜铜与与电电源源正正极极相相连连,作作阳阳极极,电电极极反反应应有有Cu2e
10、=Cu2,Zn2e=Zn2,Fe2e=Fe2,阴阴极极用用纯纯铜铜与与电电源源负负极极相相连连,电电极极反反应应为为Cu22e=Cu,发发生生的的是是还还原原反反应应。电电解解后后阳阳极极形形成成含含少少量量Pt、Ag等等较较不不活活泼泼金属的阳极泥。金属的阳极泥。答案答案D【合作交流合作交流】1原电池和电解池的电极名称及其发生反应的类型是什么?原电池和电解池的电极名称及其发生反应的类型是什么?2原电池和电解池工作时能量转化形式有什么区别?原电池和电解池工作时能量转化形式有什么区别?提提示示原原电电池池工工作作时时化化学学能能转转化化为为电电能能,电电解解池池工工作作时时电电能转化为化学能。能
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