高二化学选修4 电能转化为化学能苏教 ppt.ppt

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1、电能到化学能(第一课时)电解原理及解原理及应用用2021/8/11 星期三1导电原理导电原理o金属金属 金属内部的自由电子金属内部的自由电子定向移动定向移动o电解质溶液电解质溶液 阴、阳离子的阴、阳离子的定向移动定向移动2021/8/11 星期三2填表填表2-72-7o列举我们学过的电解反应实例列举我们学过的电解反应实例2021/8/11 星期三3电解池的构造电解池的构造直流电源直流电源与正极连接的是阳极与正极连接的是阳极与负极连接的是阴极与负极连接的是阴极电解质溶液或熔融电解质电解质溶液或熔融电解质2021/8/11 星期三4离子的运动方向离子的运动方向o o阳离子阳离子阴极阴极o o阴离子

2、阴离子阳极阳极阳极阳极 阴极阴极分析并实验:P42 电解CuCl2溶液2021/8/11 星期三5电解质溶液电解规律（惰性电极）电解质溶液电解规律（惰性电极）阳极（失电子能力）：阳极（失电子能力）：阳极（失电子能力）：阳极（失电子能力）：ClCl-OH OH-含氧酸根含氧酸根含氧酸根含氧酸根a a：电解本身型：电解本身型 如如CuCl2b b：放氢生碱型：放氢生碱型 如如NaClc c：放氧生酸型：放氧生酸型 如如CuSO4、AgNO3d d：电解水型：电解水型 如如NaNa2 2SO4、H2 2SO4 、NaOH阴极（得电子能力）：阴极（得电子能力）：阴极（得电子能力）：阴极（得电子能力）：

3、CuCu2+2+H H+Na Na+2021/8/11 星期三6.CuCl2 2溶液溶液o阳极：产生气体可使淀粉阳极：产生气体可使淀粉KI试纸变蓝试纸变蓝o阴极：红色固体析出阴极：红色固体析出 电极反应：电极反应：阳极：阳极：2Cl-2e-Cl2阴极：阴极：Cu2+2e-Cu总反应：总反应：CuCl2 Cu Cl2通电通电CuClCuCl2 2阳极阳极 阴极阴极2021/8/11 星期三7.NaCl溶液溶液o阳极：产生气体可使淀粉阳极：产生气体可使淀粉KI试纸变蓝试纸变蓝o阴极：产生气体，阴极：产生气体，酚酞溶液变红酚酞溶液变红 电极反应：电极反应：电极反应：电极反应：阳极：阳极：阳极：阳极：

4、2Cl2Cl-2e 2e-Cl Cl2 2阴极：阴极：阴极：阴极：2H2H2 2OO 2e 2e-2OH 2OH-H H2 2NaClNaCl（滴有酚酞）（滴有酚酞）（滴有酚酞）（滴有酚酞）阳极阳极 阴极阴极总反应：总反应：总反应：总反应：2H2H2 2OO 2Cl 2Cl-2OH 2OH-ClCl2 2 HH2 2通电通电2021/8/11 星期三8.CuSO4溶液溶液o阳极：产生气体阳极：产生气体o阴极：红色固体析出阴极：红色固体析出 电极反应：电极反应：电极反应：电极反应：阴极：阴极：阴极：阴极：2Cu2Cu2+2+4e 4e-2Cu 2Cu阳极：阳极：阳极：阳极：2H 2H2 2OO

5、4e 4e-2O 2O2 2 4H 4H+总反应：总反应：2Cu2+2H2O 2Cu 4H+O2 通电通电CuSOCuSO4 4阳极阳极 阴极阴极2021/8/11 星期三9.H2SO4溶液溶液o阳极：产生气体阳极：产生气体o阴极：产生气体阴极：产生气体电极反应：电极反应：电极反应：电极反应：阳极：阳极：阳极：阳极：2H2H2 2OO 4e 4e-2O 2O2 2 4H 4H+阴极：阴极：阴极：阴极：4H4H+4e 4e-2H 2H2 2 总反应：总反应：2H2O 2H2 O2 通电通电HH2 2SOSO4 4阳极阳极 阴极阴极2021/8/11 星期三10.Na2SO4溶液溶液o阳极：产生气

6、体阳极：产生气体o阴极：产生气体阴极：产生气体电极反应：电极反应：电极反应：电极反应：阳极：阳极：阳极：阳极：2H2H2 2OO 4e 4e-O O2 2 4H 4H+阴极：阴极：阴极：阴极：4H4H2 2OO 4e 4e-2H 2H2 2 4OH 4OH-总反应：总反应：2H2O 2H2 O2 通电通电NaNa2 2SOSO4 4阳极阳极 阴极阴极2021/8/11 星期三11.NaOH溶液溶液o阳极：产生气体阳极：产生气体o阴极：产生气体阴极：产生气体电极反应：电极反应：电极反应：电极反应：阳极：阳极：阳极：阳极：2H 2H2 2OO 4e 4e-2O 2O2 2 4H 4H+阴极：阴极：

7、阴极：阴极：4H4H+4e 4e-2H 2H2 2 总反应：总反应：2H2O 2H2 O2 通电通电NaOHNaOH阳极阳极 阴极阴极2021/8/11 星期三12电解质溶液电解规律（惰性电极）电解质溶液电解规律（惰性电极）阳极：阳极：S2-I-Br-Cl-OH-含氧酸根含氧酸根 F-与与区：电解本身型区：电解本身型 如如CuCl2与与区：放氢生碱型区：放氢生碱型 如如NaCl与与区：放氧生酸型区：放氧生酸型 如如CuSO4、AgNO3与与区：电解水型区：电解水型 如如NaNa2 2SO4、H2 2SO4 、NaOH阴极：阴极：Ag+Fe3+Cu2+H+Fe2+Zn2+H+Al3+Mg2+Na

8、+2021/8/11 星期三13小结小结o o两极得失电子数相等两极得失电子数相等o o电解质溶液导电的过程就是电解的过程电解质溶液导电的过程就是电解的过程o o两极发生电子得失时遵循两极发生电子得失时遵循“强者优先强者优先”原原则则2021/8/11 星期三14电能到化学能电能到化学能(第二课时第二课时)2021/8/11 星期三15电解池电解池能量转换能量转换离子的迁移方向离子的迁移方向发生氧化反应的发生氧化反应的电极电极 发生还原反应的发生还原反应的电极电极 电能转化为化学能电能转化为化学能阳阳极（接电源正极）极（接电源正极）阴阴极（接电源负极）极（接电源负极）阴阴离子向离子向阳阳极迁移

9、极迁移阳阳离子向离子向阴阴极迁移极迁移原电池原电池化学能转化为电能化学能转化为电能负负极极正正极极阴离子向阴离子向负负极迁移极迁移阳离子向阳离子向正正极迁移极迁移相同点相同点(从原理分析从原理分析)都是氧化还原反应都是氧化还原反应2021/8/11 星期三16练习o分析下图，哪些是原电池分析下图，哪些是原电池o哪些是电解池哪些是电解池1、3、56、72021/8/11 星期三17(一一)电镀电镀1 1、定义：、定义：利用电解原理在某些金属的表面镀上一薄利用电解原理在某些金属的表面镀上一薄层其它层其它金属金属或是或是合金合金的过程。的过程。2 2、装置、装置硫酸铜溶液硫酸铜溶液阳极：阳极：Cu2

10、eCu2e-=Cu=Cu2+2+阴极：阴极：CuCu2+2+2e+2e-=Cu =Cu 3、电镀材料的选择：电镀材料的选择：阴极阴极镀件镀件 阳极阳极镀层金属镀层金属 电镀液电镀液含有含有镀层金属离子镀层金属离子的溶液的溶液4 4、电镀的结果，、电镀的结果，电镀液电镀液的浓度保持不变的浓度保持不变铜铜镀镀件件二、电解的应用二、电解的应用2021/8/11 星期三18(二二).).铜的铜的电解精炼电解精炼粗铜粗铜 含杂质含杂质(Zn Fe Ni Ag Au 等等)阳极：阳极：Zn-2e-=Zn2+Fe-2e-=Fe2+Ni-2e-=Ni2+Cu-2e-=Cu2+Zn Fe Ni CuAg Au

11、阴极阴极:Cu2+2e-=Cu阳极泥阳极泥问：电解完后，问：电解完后，CuSO4溶液的浓度有何变化？溶液的浓度有何变化？粗铜粗铜纯铜纯铜硫酸铜溶液硫酸铜溶液2021/8/11 星期三19(三三)活泼金属的制备活泼金属的制备特别活泼的金属钠、镁、铝等只能通过电解的方法制取特别活泼的金属钠、镁、铝等只能通过电解的方法制取阳极：阳极：6O6O2-2-12e12e-=3O=3O2 2阴极：阴极：4Al4Al3+3+12e+12e=4Al=4Al总方程式：总方程式：2Al2Al2 2O O3 3 =4Al+3O =4Al+3O2 2通电通电熔融熔融思考：思考：1.1.为什么不电解熔融的为什么不电解熔融的

12、AlClAlCl3 3？石墨石墨AlAl熔融的熔融的ALAL2 2O O3 32.工业上制金属镁是电解氧化镁还是工业上制金属镁是电解氧化镁还是电解熔融的氯化镁？电解熔融的氯化镁？2021/8/11 星期三20FeCu氯化铜氯化铜溶液溶液氯化铜溶液氯化铜溶液CuC氯化铜溶液氯化铜溶液CuC1、写出下列装置的电极反应，并标明氧化反应、写出下列装置的电极反应，并标明氧化反应、还原反应还原反应ABDCFeCu氯化钠氯化钠溶液溶液练练 习习2021/8/11 星期三212.在标准状况下，用铂电极电解在标准状况下，用铂电极电解CuSO4溶液，当阴极溶液，当阴极产生产生6.4g铜时，阳极放出的气体是（铜时，

13、阳极放出的气体是（）A、1.12L H2 B、1.12L O2 C、2.24L H2 D、2.24LO2B3.在铜的精炼过程在铜的精炼过程 中，下列说法错误的是（中，下列说法错误的是（）A、阳极是粗铜，其中的锌、银等杂质均失电子被氧化、阳极是粗铜，其中的锌、银等杂质均失电子被氧化B、阴极上首先析出铜、阴极上首先析出铜C、粗铜不断溶解、粗铜不断溶解D、电解溶液为硫酸酸化的硫酸铜溶液、电解溶液为硫酸酸化的硫酸铜溶液D2021/8/11 星期三22 4.在外界提供相同电量的条件下，在外界提供相同电量的条件下，Cu2+或或Ag+分分别按别按Cu2+2e-=Cu和和Ag+e-=Ag在电极上放电，在电极上

14、放电，其析出铜的的质量为其析出铜的的质量为1.92 g，则析出银的质量为（，则析出银的质量为（）A、1.62 g B、6.48 g C、3.24 g D、12.96 gB 5.将分别盛有熔融将分别盛有熔融KCl、MgCl2、Al2O3的三个的三个电解槽串联，在一定条件下通电一段时间后，析出电解槽串联，在一定条件下通电一段时间后，析出K、Mg、Al的物质的量之比为（的物质的量之比为（）A、1:2:3 B、3:2:1 C、6:3:1 D、6:3:2D2021/8/11 星期三236、写出下列装置的电极反应，并判断、写出下列装置的电极反应，并判断A、B、C溶液溶液PH值的变化。值的变化。A BCCuSO4AgNO3AgNO3NaHSO4AgCuCuCPtPtAgFeD负极负极正极正极2021/8/11 星期三247 7.右右图图中中x x、y y分分别别是是直直流流电电源源的的两两极极,通通电电后后发发现现a a极极板板质质量量增增加加,b,b极极板板处处有有无无色色无无臭臭气气体体放放出出,符合这一情况的符合这一情况的A 2021/8/11 星期三25