1、專題專題2 2 化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能一一. .電解反應(yīng)實(shí)例電解反應(yīng)實(shí)例實(shí)例被電解物質(zhì)電解產(chǎn)物化學(xué)方程式電解電解H2O制制H2和和O2H2OH2、O2電解飽和食電解飽和食鹽水制鹽水制H2和和Cl2和和NaOHH2、Cl2、NaOHNaCl、H2O電解電解NaCl制制Cl2和和NaNaClNa 、Cl2電解電解Al2O3制制AlAl2O3Al、O22H2O=2H2+O2通電通電2H2O+2NaCl=2NaOH+H2 +Cl2 通電通電2NaCl=2Na+Cl2 通電通電2Al2O3=4Al+3O2 通電通電1.電解氯化銅實(shí)驗(yàn)電解氯化銅實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)

2、步驟在一個(gè)在一個(gè)U U形管中注入飽形管中注入飽和氯化銅溶液，插入兩和氯化銅溶液，插入兩根石墨作電極，接通直根石墨作電極，接通直流電源，數(shù)分鐘后，觀流電源，數(shù)分鐘后，觀察陰極表面的顏色，用察陰極表面的顏色，用濕潤(rùn)的淀粉碘化鉀試紙濕潤(rùn)的淀粉碘化鉀試紙檢驗(yàn)陽(yáng)極上放出的氣體。檢驗(yàn)陽(yáng)極上放出的氣體。二、電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能二、電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 1)與與實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象Cl2 Cu氯化銅溶液通電后發(fā)生了化學(xué)變化，氯化銅溶液通電后發(fā)生了化學(xué)變化，而電流的作用是這種化學(xué)變化的根本原因。而電流的作用是這種化學(xué)變化的根本原因。 通電前，氯化銅溶液中有哪些離子？運(yùn)動(dòng)通電前，氯化銅溶液中有哪些離子？運(yùn)動(dòng)情況如何？情況如何？思考思

3、考3. 當(dāng)離子定向移動(dòng)到電極表面時(shí)，發(fā)生的是當(dāng)離子定向移動(dòng)到電極表面時(shí)，發(fā)生的是什么類型的反應(yīng)？什么類型的反應(yīng)？4. 電路中，電子的流動(dòng)方向如何？電路中，電子的流動(dòng)方向如何？CuCl2Cu2+2Cl H2O H+OH 2. 通電時(shí)，離子的運(yùn)動(dòng)情況有什么改變？通電時(shí)，離子的運(yùn)動(dòng)情況有什么改變？分析分析1、通電前、通電前CuCl2 = Cu2+ +2ClH2O H+ + OH電解質(zhì)發(fā)生電離，陰陽(yáng)離子自由運(yùn)動(dòng)電解質(zhì)發(fā)生電離，陰陽(yáng)離子自由運(yùn)動(dòng)2、通電后、通電后帶負(fù)電荷的陰離子定向移動(dòng)到陽(yáng)極附近帶負(fù)電荷的陰離子定向移動(dòng)到陽(yáng)極附近 (因失電子能力：因失電子能力：Cl OH)帶正電荷的陽(yáng)離子定向移動(dòng)到陰極附

4、近帶正電荷的陽(yáng)離子定向移動(dòng)到陰極附近Cl在陽(yáng)極失去電子：在陽(yáng)極失去電子：2Cl2e=Cl2 氧化反應(yīng)氧化反應(yīng) (因得電子能力：因得電子能力： Cu2 +H+)Cu2+在陰極得到電子：在陰極得到電子：Cu2 +2e= Cu 還原反應(yīng)還原反應(yīng)總方程式：總方程式：CuCl2 = Cu + + Cl2電解電解e-e-e-e-e-e-電解池外電路電子的流動(dòng)方向電解池外電路電子的流動(dòng)方向 1 1、電解的概念、電解的概念：使電流通過(guò)電解質(zhì)溶液而在陰陽(yáng)：使電流通過(guò)電解質(zhì)溶液而在陰陽(yáng)兩極發(fā)生氧化還原反應(yīng)的過(guò)程。兩極發(fā)生氧化還原反應(yīng)的過(guò)程。2 2、電解池、電解池：借助氧化還原反應(yīng)，把電能轉(zhuǎn)化為化：借助氧化還原反應(yīng)

5、，把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置。學(xué)能的裝置。3 3、電極反應(yīng)：、電極反應(yīng)：陽(yáng)極：陽(yáng)極：與電源正極相連的極與電源正極相連的極陰極：陰極：與電源負(fù)極相連的極與電源負(fù)極相連的極CuCu2+ 2+ + 2e+ 2e= Cu= Cu 還原反應(yīng)還原反應(yīng) 2Cl2Cl2e2e= Cl= Cl2 2 氧化反應(yīng)氧化反應(yīng)總方程式：總方程式：CuCl2 = Cu + + Cl2電解電解總結(jié)：總結(jié)：4 4、電子的流向、電子的流向電子從外電源的電子從外電源的負(fù)極流出負(fù)極流出，流到電解池的，流到電解池的陰極陰極，再?gòu)脑購(gòu)年?yáng)極流回陽(yáng)極流回電源電源正極正極。5 5、離子定向移動(dòng)的方向、離子定向移動(dòng)的方向陽(yáng)離子運(yùn)動(dòng)到陽(yáng)離子運(yùn)動(dòng)到陰

6、極附近陰極附近陰離子運(yùn)動(dòng)到陰離子運(yùn)動(dòng)到陽(yáng)極陽(yáng)極附近附近6 6、電極的材料選擇有：惰性電極與活性電極、電極的材料選擇有：惰性電極與活性電極惰性電極：惰性電極： 僅僅導(dǎo)電，不參與電極反應(yīng)僅僅導(dǎo)電，不參與電極反應(yīng)鉑、金、石墨鉑、金、石墨活性電極：活性電極： 既可以導(dǎo)電、又可以參與電極反應(yīng)既可以導(dǎo)電、又可以參與電極反應(yīng)拓展視野拓展視野2. 2.銅的電解精煉銅的電解精煉硫酸銅溶液硫酸銅溶液粗銅（含粗銅（含Zn、 Fe、Ag、Au 等）等）純銅純銅陽(yáng)極：陽(yáng)極： CuCu2e2e- - = Cu = Cu2+2+陰極：陰極： CuCu2+2+ 2e+ 2e- - = Cu = Cu 雜質(zhì)比銅活潑的雜質(zhì)比銅活

7、潑的ZnZn、FeFe等：等：ZnZn2e2e- - = Zn= Zn2+2+FeFe2e2e- - = Fe= Fe2+2+活潑性在銅之后的銀、金等不能失活潑性在銅之后的銀、金等不能失去電子它們以單質(zhì)形式沉積下來(lái)，去電子它們以單質(zhì)形式沉積下來(lái)，成為成為陽(yáng)極泥。電解質(zhì)溶液中硫酸銅的濃度基本不變。電解質(zhì)溶液中硫酸銅的濃度基本不變。1 1、原理：、原理： 在直流電的作用下，電解質(zhì)在兩個(gè)電極上分別發(fā)生氧在直流電的作用下，電解質(zhì)在兩個(gè)電極上分別發(fā)生氧化和還原反應(yīng)的過(guò)程。化和還原反應(yīng)的過(guò)程。2 2、電解池、電解池 （1）定義：）定義： （2）構(gòu)成條件：）構(gòu)成條件：將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)

8、能的裝置直流電源直流電源陰陽(yáng)兩極陰陽(yáng)兩極電解質(zhì)溶液或熔融電解質(zhì)電解質(zhì)溶液或熔融電解質(zhì)陽(yáng)極（陽(yáng)極（+）（）（與電源正極相連與電源正極相連）-氧化反應(yīng)氧化反應(yīng)-（失電子失電子）陰極（陰極（-）（）（與電源負(fù)極相連與電源負(fù)極相連）-還原反應(yīng)還原反應(yīng)-（得電子得電子）3 3、電極確定：、電極確定：四四.離子的放電順序：離子的放電順序：（1）在陰極上，常見(jiàn)陽(yáng)離子放電順序：）在陰極上，常見(jiàn)陽(yáng)離子放電順序： Fe3+ Ag+、Cu2+、Fe2+、Zn2+、 H+、 Al3+、Mg2+、 Na+放電由易到難放電由易到難（2）在陽(yáng)極上，常見(jiàn)陰離子放電順序：）在陽(yáng)極上，常見(jiàn)陰離子放電順序：陽(yáng)極材料（活潑金屬）陽(yáng)極

9、材料（活潑金屬） 、 S2、I、Br、Cl、OH、NO3、SO42、F放電由易到難放電由易到難（3）陰極材料不參與反應(yīng)，陽(yáng)極材料為活潑金）陰極材料不參與反應(yīng)，陽(yáng)極材料為活潑金屬（如屬（如Ag、Hg、Cu、Fe、Zn ）時(shí)，則為陽(yáng)極）時(shí)，則為陽(yáng)極材料本身失去電子而溶解）材料本身失去電子而溶解）排在這兩種離子后排在這兩種離子后面的離子在水中不面的離子在水中不參與反應(yīng)。參與反應(yīng)。放電放電順序順序電離電離 電解電解 條件條件過(guò)過(guò)程程 特點(diǎn)特點(diǎn) 聯(lián)系聯(lián)系 電解質(zhì)溶于水或受電解質(zhì)溶于水或受熱融化狀態(tài)熱融化狀態(tài)電解質(zhì)電離后，再電解質(zhì)電離后，再通直流電通直流電電解質(zhì)電離成為自由電解質(zhì)電離成為自由移動(dòng)的離子。如

10、：移動(dòng)的離子。如：CuClCuCl2 2=Cu=Cu2+2+2Cl+2Cl- -通電通電陰陽(yáng)離子定向移動(dòng)，陰陽(yáng)離子定向移動(dòng)，在兩極上失得電子成在兩極上失得電子成為原子或分子。如：為原子或分子。如： CuClCuCl2 2=Cu+Cl=Cu+Cl2 2只產(chǎn)生自由移動(dòng)的離子只產(chǎn)生自由移動(dòng)的離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)生發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成了新物質(zhì)成了新物質(zhì) 電解必須建立在電離的基礎(chǔ)上電解必須建立在電離的基礎(chǔ)上 復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)電離與電解的比較電離與電解的比較稀硫酸稀硫酸 稀硫酸稀硫酸 稀硫酸稀硫酸 硫酸硫酸 A B C D A B C D 題題1：下列裝置中屬于原電池的是下列裝置中屬于原電池的是 （ ） 屬于電解池的是屬于電解池的是 （ ） BC D 五五.怎樣區(qū)分原電池、電解池？怎樣區(qū)分原電池、電解池？原電池、電解池的區(qū)分關(guān)鍵看原電池、電解池的區(qū)分關(guān)鍵看是否有外接電源是否有外接電源原電池和電解池知識(shí)總結(jié)比較表原電池和電解池知識(shí)總結(jié)比較表內(nèi)容內(nèi)容原電池原電池電解池電解池電極判斷電極判