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1、电能转化为化学能,2018年9月21日星期五,第一课时,物以稀为贵，在100多年前，铝曾是一种稀有的金属，被称为“银色的金子”。法国皇帝拿破仑三世为了显示自己的富有和尊贵，制造了一顶名贵的皇冠铝皇冠。在举行盛大宴会时，只有他使用一套铝餐具。,为什么铝制品在当时那么昂贵呢？但是今天铝制品却被广泛使用，这又是为什么呢？,想一想：,因为当时铝的冶炼比较困难，但是今天我们找到了铝的冶炼方法电解法,电能转化为化学能,1、我们以前已经学习过那些电解反应？写出他们的电解方程式？,思考,2、这些反应有什么共同的特点？能量变化有什么特点？,电解反应实例,电解,电解,电解,电解,探究实验1,甲,无现象,没有且不能
2、自发发生化学反应,探究实验2,阳极-,阴极-,1. 通电后发生了氧化-还原反应 ; 2.外加电流的作用是这种化学变化的根本原因。,Cl2,Cu,与电源正极相连的碳棒有气泡产生，且有刺激 性气味，能使湿润的KI淀粉试纸变蓝,与电源负极相连的碳棒上有红色的固体析出,电解CuCl2溶液,碳棒,图乙,注：调整电压为612V左右,注意:1.要用镊子夹取KI-淀粉试纸湿润后检验Cl2 (不能用手直接拿) 2.电压用812V直流电源,通电前，氯化铜溶液中有哪些离子？如何运动？通电后，阴、阳离子的运动有改变吗？,思考?,2. 通电时导线和溶液是依靠什么微粒导电?微粒的运动方向如何?整个装置是如何构成一个闭合回
3、路?,CuCl2 Cu2+2Cl,通电前：CuCl2 = Cu2+ + 2Cl，Cu2+、Cl为自由移动的离子；,通电后：Cu2+移向阴极得到电子，Cl移向阳极失去电子；,电极反应：,阳极：2Cl 2e = Cl2（氧化反应）,阴极：Cu2+ 2e = Cu（还原反应）,实验微观解释,Flash演示,电解池中离子和电子的移动方向,Cl-,Cu2+H+,OH- Cl-,一、电解原理,结论：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。电解质溶液导电的过程，就是电解质溶液的电解
4、过程。,自由,定向,电解,1.将电能转化为化学能的装置叫电解池。,2.使电流通过电解质溶液(或熔化的电解质)，而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程叫电解。,3.电极的名称和性质,阳极 发生氧化反应 与电源正极相连,阴极 发生还原反应 与电源负极相连,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,电流的流向与电子的流向相反。,离子放电顺序：,阴离子失去电子而阳离子得到电子的过程叫放电。,活性材料作电极时：金属在阳极失电子被氧化成阳离子进人溶液，阴离子不容易在电极上放电。用惰性电极(Pt、Au、石墨、钛等)时：溶液中阴离子的放电顺序（由难到易）是：,S 2-SO
5、32-I -Br -Cl -OH -NO3 -SO42-(等含氧酸根离子）F-,Ag+Fe3+Cu2+H+Pb2+Sn2+Fe2+Zn2+(H+) Al3+Mg2+Na+Ca+K+ 注：当离子浓度相差较大时，放电顺序要发生变化，相同时按H+,不同时按（H+）,无论是惰性电极还是活性电极都不参与电极反应，发生反应的是溶液中的阳离子。阳离子在阴极上放电顺序是：,阳极：,阴极:,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,二、电解原理的应用,1、电解熔融的氯化钠,阳极：2Cl-2e-=Cl2,阴极:2Na+2e-=2Na,总反应式:
6、2Na+2Cl-= 2Na+ Cl2,2、电解氯化钠的水溶液,阳极：2Cl-2e-=Cl2,阴极：2H+2e-=H2,总反应式: 2H2O+2Cl-= 2OH-+Cl2,电解,电解,(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),阳极：,Zn Zn2+2e- Fe Fe2+2e- Ni Ni2+2e- Cu Cu2+2e-,Zn Fe Ni CuAg Au,阴极 Cu2+ + 2e- Cu
7、,阳极泥,问：电解完后，CuSO4溶液的浓度有何变化？,本课小结,1、电解池定义：把电能转变为化学能的装置叫做电解池。 2、电极：阳极：阴极： 3、电解原理的应用,发生氧化反应,发生还原反应,与外接电源正极相连,与外接电源负极相连,原电池与电解池有何区别？,原电池,电解池,正极 负极,电极名称,阳极 阴极,电极确定,由电极材料决定,较活泼的是负极,较不活泼的是正极,接电源正极为阳极, 接电源负极为阴极,电子流向,负极流出经导线流入正极,由电源负极流入阴极, 再由阳极流回正极,电极反应 性 质,负极-氧化反应 正极-还原反应,阳极-氧化反应 阴极-还原反应,能量转变,化学能转成电能,电能转为化学能,装置特点,无外接电源,有外接直流电源,有外接直流电源,相似之处,均能发生氧化还原反应,且同一装置中两个电极上的电子得失总数相等,巩固应用,1、银锌电池广泛用作各种仪器的电源,它的充电和放电过程可以表示为:2Ag+Zn(OH)2 Ag2O+Zn+H2O(1)放电或充电时,能量分别是怎样转化? (2)此电池充电时,阴极发生反应的物质是什么?,充电,放电,谢谢,
