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1、电能转化为化学能,化学能与电能的转化 第三课时,一、电能转化为化学能 1电解反应实例(P44),你知道吗？ 交流在我们已学过的化学课程里，用电解反应来制取新物质的例子。 讨论在生活生产中用到电解的实例。,电解时发生了怎样的能量转化？,电解H2O制H2和O2,H2O,H2、O2,电解饱和食盐水制H2和Cl2和NaOH,H2、Cl2、NaOH,NaCl、H2O,电解NaCl制Cl2和Na,NaCl,Na 、Cl2,电解Al2O3制Al,Al2O3,Al、O2,电解反应实例,电解的应用 1、氯碱工业：电解食盐水，阳极产生氯气，阴极产生氢气和氢氧化钠溶液。 2、熔融电解：制活泼金属以及难熔金属。 3、
2、电镀：金属表面装饰工艺。,4、电解水：饮用水电解分离，碱性离子水：饮用、医疗、食物清洗浸泡、灌溉、酸性离子水：消毒、美容、烹调、器皿清洗。多用途电解水氢气环保安全灶。制氧机。 5、电解精炼：获得高精度的金属。,电能转化为化学能,2.电解CuCl2溶液实验,(3)电解反应的化学方程式： ， 其中被氧化的物质 ，被还原的物质 。 (4)能量转化形式： 能转化为 能。,CuCl2,CuCl2,电,化学,结论：阴极有Cu生成，阳极有Cl2生成；上述实验说明在直流电源得到作用下，CuCl2被电解生成Cu和Cl2。,二、电解反应原理,电解原理分析：,电解质通电前在水溶液中自由移动的阴、阳离子作_运动；在外
3、电源的作用下（直流电)，改作_移动而导电。在导电的同时，在阳、阴两极发生氧化还原反应，即被电解，电离是_的前题。,自由,定向,电解,1.电解定义：使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程叫做电解。,2.电解池（电解槽） (electrolytic cell) （1）定义：把电能转化为化学能的装置。 （2）电解池的构成条件：,阳极（+）（与电源正极相连）-氧化反应-（失电子） 阴极（-）（与电源负极相连）-还原反应-（得电子）,（3）电极确定：,谐音：两只羊,请注意记笔记哟！,工作原理图示：,（6）放电顺序,阴离子失去电子或阳离子得到电子的过程叫放电。 放电的顺序取决于离子的本性
4、，也与离子浓度和电极材料有关。,（5）电极反应和总反应,（4）电子的流向和电流的流向,电子的流向：,电源负极电解池阴极 电解池阳极电源正极,离子的流向：阴离子向阳极移动， 阳离子向阴极移动。,离子的放电顺序：,（1）在阴极上，阳离子放电顺序：,Ag+、Hg2+、Fe3+、Cu2+、H+（酸）、Pb2+、Sn2+、Fe2+、Zn2+、 H+（水）、 Al3+、Mg2+、 Na+,放电由易到难,（2）在阳极上，阴离子放电顺序：,阳极材料（活泼金属） 、 S2、 SO32 、 I、Br、Cl、OH、NO3、SO42、F,放电由易到难,请注意记笔记哟！,（3）阴极材料不参与反应;阳极材料为活泼金属（如
5、Ag、Hg、Cu、Fe、Zn ）时，则为阳极材料失去电子而溶解）,阳极若为惰性电极（PtAuC）,此时溶液中的阴离子再参与电极反应失去电子。,电极反应确定：,电解氯化铜溶液：,解题步骤：,2、写出向阴、阳极移动的离子并确定放电离子： 阴极： Cu2+、 H+ 阳极：Cl- 、 OH-,1、写出电离方程式： CuCl2=Cu2+2Cl- H2O H+OH-,分析电解反应的一般思路：,明确溶液中存在哪些离子,根据阳极氧化，阴极还原分析得出产物,阴阳两极附近有哪些离子,三、电解反应原理的应用实例,1.电解NaCl溶液（氯碱工业）,有气泡产生，使湿润的淀粉KI溶液变蓝,有气泡产生，滴加酚酞溶液变红,2
6、Cl-2e- =Cl2,2H+2e- =H2,被氧化,被还原,在氯化钠水溶液中存在： _ 等离子。通电后, Na+、 H+向_ 极(与电源_相连)移动，Cl- 、OH-向_极(与电源_相连)移动。电子从电源负极流向_极,在阴极上水电离出的H+先得电子，电极反应为_,发生_反应。 电子从电解池阳极流向_极,在阳极上Cl-先失去电子，电极反应为 _,发生_反应。总反应为_。,阴,Na+ 、 Cl-、H+、OH-,负极,阳,正极,电解池阴,2NaCl +2H2O 2NaOH +Cl2+H2,氧化,还原,电源正,2H+ 2e- = H2,2Cl -2e-=Cl2,分析氯化钠水溶液的电解,2.电解法冶炼
7、金属（熔融NaCl）,在熔融氯化钠中存在 离子。 通电前, Na+ Cl- 在 _运动。 通电后, Na+向_ 极(与电源_相连)移动，Cl-向_极(与电源_相连)移动。 电子从电源负极流向_极,阴极反应为_,发生_反应。 电子从电解池阳极流向_极,阳极反应为_,发生_反应。 总反应为_。,阴,无规则自由,负极,阳,正极,电解池阴,2NaCl 2Na +Cl2,氧化,还原,电源正,2Na+ 2e- = 2Na,2Cl -2e-=Cl2,Na+ 、Cl-,在下列金属单质中，不可以由它们盐的水溶液来制备的是（ ） A、银 B、铜 C、镁 D、钠,CD,对于阳极材料为活泼金属，一般是阳极材料失去电子
8、而溶解。（如铜的电解精炼和电镀）,3.铜的电解精炼,一般火法冶炼得到的粗铜中含有多种杂质（如锌、铁、镍、银、金等），这种粗铜的导电性远不能满足电气工业的要求，如果用以制电线，就会大大降低电线的导电能力。因此必须利用电解的方法精炼粗铜。,粗铜 含杂质(Zn Fe Ni Ag Au 等),请注意记笔记哟！,粗铜 含杂质(Zn Fe Ni Ag Au 等),Zn -2e- = Zn2+ Fe -2e- =Fe2+ Ni -2e- = Ni2+ Cu -2e- =Cu2+,Zn Fe Ni CuAg Au,阴极（纯铜）：Cu2+ + 2e- = Cu （ 比Cu活泼的金属离子 Zn2+、 Fe2+ 、
9、 Ni2+留在溶液中）,阳极泥,问：电解完后，CuSO4溶液的浓度有何变化？,分析,最终略微减小，因为有杂质离子。,铜的电解精炼图片,4.电镀,(1)定义：应用电解原理在某些金属表面镀上一层 其它金属或合金的过程。,(2)应用：防止物品受侵蚀或使物品外表更美观。,(3)阴阳极判断,阴极：待镀件（干净） 阳极：镀层金属,(4)电镀液（电解质溶液）含有镀层金属离 子的溶液,4.电镀,实例：电镀铁件,现象： 阳极：Cu片变薄 阴极：待镀铁件变厚,电极反应： 阳极：Cu2+2e-=Cu 阴极：Cu - 2e- =Cu2+,电镀液浓度保持不变。,电解规律（惰性电极）小结,阳极：S2- I- Br- Cl
10、- OH- 含氧酸根 F-,与区：电解本身型 如CuCl2 、HCl 与区：放氢生碱型 如NaCl 与区：放氧生酸型 如CuSO4、AgNO3 与区：电解水型 如Na2SO4、H2SO4 、NaOH,阴极：Ag+Fe3+Cu2+H+Fe2+Zn2+（H+）Al3+Mg2+Na+,注意:阳极如果是金属,那么金属首先失去电子,发生氧化还原反应，从而形成电流,电流通过引起氧化还原反应,两个电极、电解质溶液或熔融态电解质、形成闭合回路、自发发生氧化还原反应,电源、电极（惰性或非惰性）、电解质（水溶液或熔融态）,由电极本身决定 正极：流入电子 负极：流出电子,由外电源决定 阳极：连电源正极 阴极：连电源
11、负极,（外电路）负极 正极,电源负极阴极阳极电源正极,（外电路）正极负极,电源正极阳极阴极电源负极,负极：Zn - 2e- =Zn2+（氧化反应） 正极：2H+ + 2e- =H2（还原原应）,阳极：2 CI- - 2e- = CI2 (氧化反应) 阴极: Cu2+ + 2e- = Cu (还原反应),化学能 电能,电能化学能,设计电池、金属防腐,氯碱工业、电镀、电冶、金属精炼,四、原电池&电解池比较,如图所示装置中，属于电解池的是(),C,分析下图，原电池的是 ( ) 电解池的是 ( ), ,以石墨作电极分别电解下列溶液，在阴极不能得到氢气的是 （ ）,Na2SO4 AgNO3 C. NaCl D. NaOH,B,在铜的精炼过程 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 B、阴极上首先析出铜 C、粗铜不断溶解 D、电解溶液为硫酸酸化的硫酸铜溶液,A,小结 有无外加电源是判断原电池和电解池的重要依据。,今日作业： 化学作业本 P46 3 P56 7,谢谢,
