化学：2.3.3《电能与化学能的转化》学案（苏教版必修2）
文档属性
| 名称 | 化学：2.3.3《电能与化学能的转化》学案（苏教版必修2） |  | |
| 格式 | rar | ||
| 文件大小 | 137.1KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏教版 | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2009-07-05 08:21:00 | ||
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文档简介
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第三单元 化学能与电能的转化
电能转化为化学能
高考资源网【我思我学】
1.想一想，我们学过哪些利用电解来制取新物质的反应？
实 例 被电解物质 电解产物 化学方程式
2.在电解过程中被电解的物质是怎样转化为生成物的？
【同步导学】
一、评价要点21世纪教育网
1. 电解氯化铜溶液
（1）电极名称
与电源正极相连的电极称为 极；
与电源负极相连的电极称为 极。
（2）电极反应、电解反应
阳极发生的电极反应为 ；
阴极发生的电极反应为 ；
电解反应的化学方程式为 ；
电解反应的离子方程式为 。
（3）电子流动方向
从电源负极流出、流向电解槽的阴极，从电解槽的阳极流向电源的正极。
（4）能量转化
反应中 能转化为 能
2. 电解原理的应用
（1）铜的电解精炼
电解精炼粗铜时，阳极材料是 铜，
阴极材料是 铜，电解质溶液是 溶液。
（2）电解饱和食盐水制取氯气和烧碱（氯碱工业）
电解前应除去食盐溶液中的Ca2+、Mg2+、SO42- 等杂质离子
电极反应：
阳极反应 ，
阴极反应 ，
电解反应为 。
（3）电镀
电镀是一种特殊的电解，要求镀件必须作阴极，阳极、电解质溶液中的阳离子、镀层金属都必须是同一种金属元素。电镀时，电解质溶液的浓度保持不变。
（4）冶炼活泼金属（铝、钠、镁等）
如：2Al2O3=== 4Al + 3O2↑
二、方法指引
1. 阴阳极的判断21世纪教育网
电解池的阴极和阳极与电极材料无关，取决于外电源的正负极。与电源正极相连的为电解池的阳极；与电源负极相连的为电解池的阴极。
2. 电极反应式和总反应式的书写
要学会在理解电解原理的基础上，熟练掌握电极反应式和总反应式的书写。
三、典型例题
1. 在电解水时，常加入一些稀硫酸，其目的是 （ ）
A．使溶液酸性增强 B．使溶液中离子浓度增大
C．加快电解的速率 D．使溶液的氧化性增强
解析：纯水导电性很弱，向水中加入一些电解质可增强导电性，如：稀硫酸、氢氧化钠固体等，故选BC。
2. 在25℃时.将两个铂电极插入一定量的饱和Na2SO4溶液中进行电解，通电一段时间后在阴极逸出a摩气体，同时析出w克Na2SO4·10H2O晶体，若温度不变，此时剩余溶液的质量分数是 （ ）
A. B.
C. D.
解析：用铂做电极电解饱和Na2SO4溶液，实质上电解水，因水电解时分解成氢气和氧气，因而溶液中有晶体Na2SO4·10H2O析出，析出来的晶体和电解消耗掉的水为原饱和溶液的一部分，由此可确定C 选项符合题意。本题着重考查学生审题能力以及对电解知识的理解和应用。
【随堂检学】21世纪教育网
1. 原电池的正极和电解池的阴极所发生的反应分别是 （ ）
A．氧化、还原 B．还原、氧化 C．氧化、氧化 D．还原、还原
2. 可以将反应Zn＋Br2==ZnBr2设计成蓄电池，下列四个电极反应
①Br2＋2e－=2Br－ ②2Br－－2e－= Br2 ③Zn－2e－=Zn2＋ ④Zn2＋＋2e－=Zn
其中表示充电时的阳极反应和放电时的负极反应的分别是 （ ）
A．②③ B．②① C．③① D．④①
3. 在铁制品上镀一定厚度的锌层，以下方案设计正确的是 （ ）
A．锌做阳极，镀件做阴极，溶液中含有锌离子
B．铂做阴极，镀件做阳极，溶液中含有锌离子
C．铁做阳极，镀件做阴极，溶液中含有亚铁离子
D．锌做阴极，镀件做阳极，溶液中含有锌离子
4. 在电解水制取H2和O2时，为了增强导电性，常常要加入一些电解质，最好选用下列
物质中 （ ）
A．NaOH B．HCl C．NaCl D．CuSO4
5. 由铝、铁、铜和稀硫酸，可以组成原电池的种数是 （ ）A.2种 B.3种 C.4种 D.6种
6. 用铂电极电解CuSO4溶液，当c（Cu2+）降至原来的一半时停止通电，则加入下面物质能使溶液恢复成原来浓度的是 （ ）
A.无水CuSO4 B.CuO C.Cu(OH)2 D.CuSO4·5H2O
7. 用Cu电极电解CuSO4溶液时，溶液的pH随时间（t）变化如下图所示。则曲线与实际情况相符的是 （ ）
A B C D
8. 右图中x、y分别是直流电源的两极,通电后发现a极板质量增加,b极板处有无色无臭气体放出,符合这一情况的是 （ ）
9. 已知铅蓄电池在放电时起原电池的作用，充电时起电解池的作用，铅蓄电池在放电和充电时发生的化学反应可用下式表示Pb + PbO2 + 2H2SO4 2PbSO4 + 2H2O ，据此判断下列叙述中正确的是 （ ）
A．放电时的正极反应式：Pb + SO42－－2e－==PbSO4
B．充电时的阳极反应式：PbSO4 ＋2H2O －2e－==PbO2 + 4H+＋SO42－
C．用铅蓄电池做电源电解AgNO3溶液，阳极放出1.6g气体时电池内部消耗H2SO4 0.2mol
D．充电时，要使0.606 Kg PbSO4变为Pb和PbO2需要通过4mol电子
10. 用惰性电极对500mlAgNO3溶液进行电解，当电解液PH值由6.0降到3.0时，电极
上析出银的质量（设电解前后溶液体积不便，电解过程中无H2析出 （ ）
A．27mg B．54mg C．108mg D．216mg
二、填空题
11、采用惰性电极从NO3－、SO42－、H+、Cu2+、Ba2+、Ag+、Cl－等离子中，选出适当的离子
组成电解质，对其溶液进行电解：
（1）两极分别放出H2和O2时，电解质的化学式可能为 ；
（2）若阴极析出金属，阳极放出O2，电解质的化学式可能是 ；
（3）两极分别放出气体，且体积比为1：1，电解质的化学式可能是 。
12. 右图中电极a、b分别为Ag电极和Pt电极，电极c、
d都是石墨电极。通电一段时间后，在c、d两极上共收集
到336mL（标准状态）气体。回答：
（1）直流电源中，M为 极。
（2）Pt电极上生成的物质是 ，其质量为 g。
（3）电源输出的电子，其物质的量与电极b、c、d分
别生成的物质的物质的量之比为：2∶ ∶ ∶ 。
（4）AgNO3溶液的浓度（填增大、减小或不变。下同） ，AgNO3溶液的pH ，H2SO4溶液的浓度 ，H2SO4溶液的pH 。
（5）若H2SO4溶液的质量分数由5.00%变为5.02%，则原H2SO4溶液为 g。
13. 把两块质量相同的铜片作电极平行插入CuSO4溶液中，电解一段时间后，取出电极
洗净、烘干、称量，质量差为2.56g，在通电过程中，电路中通过的电子为多少摩？
【活用所学】21世纪教育网
14. 由于Fe（OH）2极易被氧化，所以实验室很难用亚铁盐溶液与烧碱反应制得白色纯净的Fe（OH）2沉淀，应用下图电解实验可以制得白色的纯净的Fe（OH）2沉淀，两电极材料分别为石墨和铁。
（1）a电极材料应为 ，电极反应式为
（2）电解液C可以是 （填编号）
A．纯水 B．NaCl溶液 C．NaOH溶液 D．CuCl2
（3）d为苯，其作用是 ，
在加入苯之前对C应作何简单处理
（4）为了在较短时间内看到白色沉淀，可采取的措施是（填编号）
A．该用稀硫酸作电解液 B．适当增大电源电压
C．适当减小两电极间的距离 D．适当降低电解液的温度
（5）若C中用Na2SO4溶液，当电解一段时间看到白色Fe（OH）2沉淀后，再反接电源电解，除了电极上看到气泡外，混合物中另一明显现象为 。
15. 用惰性电极电解1L4mol/LCuSO4溶液时，在电路通过0.5mol电子，又将电源与电极反接，后又通过1mol电子，求此时溶液中[H+]. 21世纪教育网
参考答案
例题1.BC 例题2. C 21世纪教育网
1.D 2.A 3.A 4.A 5.B 6.B 7.D 8.A 9.BC 10.B
11.(1)H2SO4 HNO3 Ba(NO3)2 (2)Cu(NO3)2 CuSO4 AgNO3 (3)HCl BaCl2
12.(1)正 (2)Ag 2.16 (3)2 、0.5、1 （4）不变 不变 增大 减小 （5）45.18
13.0.04mol
14.（1）铁 Fe – 2e- = Fe2+ (2)BC （3）液封，防止Fe(OH)2被氧化；加热煮沸
（4）BC （5）白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红色。
15.解：正接：
阳极 阴极
2OH--------2e- Cu2+-------2e--------Cu
0.5mol 0.5mol 0.25mol 0.5mol 0.25mol
反接：
阳极
Cu - 2e- = Cu2+ Cu2+ + 2e- = Cu
0.25mol 0.50mol （足量）
4OH- - 4e-
0.5mol 0.5mol
共有0.5+0.5=1.0（mol）OH-放电。溶液中即有H+生成，为1.0mol，
所以[H+]=1mol/L。21世纪教育网
通电
pH
7
t
0
pH
7
t
0
pH
7
t
0
pH
7
t
0
放电
充电
b
d
c
a
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第三单元 化学能与电能的转化
电能转化为化学能
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1.想一想，我们学过哪些利用电解来制取新物质的反应？
实 例 被电解物质 电解产物 化学方程式
2.在电解过程中被电解的物质是怎样转化为生成物的？
【同步导学】
一、评价要点21世纪教育网
1. 电解氯化铜溶液
（1）电极名称
与电源正极相连的电极称为 极；
与电源负极相连的电极称为 极。
（2）电极反应、电解反应
阳极发生的电极反应为 ；
阴极发生的电极反应为 ；
电解反应的化学方程式为 ；
电解反应的离子方程式为 。
（3）电子流动方向
从电源负极流出、流向电解槽的阴极，从电解槽的阳极流向电源的正极。
（4）能量转化
反应中 能转化为 能
2. 电解原理的应用
（1）铜的电解精炼
电解精炼粗铜时，阳极材料是 铜，
阴极材料是 铜，电解质溶液是 溶液。
（2）电解饱和食盐水制取氯气和烧碱（氯碱工业）
电解前应除去食盐溶液中的Ca2+、Mg2+、SO42- 等杂质离子
电极反应：
阳极反应 ，
阴极反应 ，
电解反应为 。
（3）电镀
电镀是一种特殊的电解，要求镀件必须作阴极，阳极、电解质溶液中的阳离子、镀层金属都必须是同一种金属元素。电镀时，电解质溶液的浓度保持不变。
（4）冶炼活泼金属（铝、钠、镁等）
如：2Al2O3=== 4Al + 3O2↑
二、方法指引
1. 阴阳极的判断21世纪教育网
电解池的阴极和阳极与电极材料无关，取决于外电源的正负极。与电源正极相连的为电解池的阳极；与电源负极相连的为电解池的阴极。
2. 电极反应式和总反应式的书写
要学会在理解电解原理的基础上，熟练掌握电极反应式和总反应式的书写。
三、典型例题
1. 在电解水时，常加入一些稀硫酸，其目的是 （ ）
A．使溶液酸性增强 B．使溶液中离子浓度增大
C．加快电解的速率 D．使溶液的氧化性增强
解析：纯水导电性很弱，向水中加入一些电解质可增强导电性，如：稀硫酸、氢氧化钠固体等，故选BC。
2. 在25℃时.将两个铂电极插入一定量的饱和Na2SO4溶液中进行电解，通电一段时间后在阴极逸出a摩气体，同时析出w克Na2SO4·10H2O晶体，若温度不变，此时剩余溶液的质量分数是 （ ）
A. B.
C. D.
解析：用铂做电极电解饱和Na2SO4溶液，实质上电解水，因水电解时分解成氢气和氧气，因而溶液中有晶体Na2SO4·10H2O析出，析出来的晶体和电解消耗掉的水为原饱和溶液的一部分，由此可确定C 选项符合题意。本题着重考查学生审题能力以及对电解知识的理解和应用。
【随堂检学】21世纪教育网
1. 原电池的正极和电解池的阴极所发生的反应分别是 （ ）
A．氧化、还原 B．还原、氧化 C．氧化、氧化 D．还原、还原
2. 可以将反应Zn＋Br2==ZnBr2设计成蓄电池，下列四个电极反应
①Br2＋2e－=2Br－ ②2Br－－2e－= Br2 ③Zn－2e－=Zn2＋ ④Zn2＋＋2e－=Zn
其中表示充电时的阳极反应和放电时的负极反应的分别是 （ ）
A．②③ B．②① C．③① D．④①
3. 在铁制品上镀一定厚度的锌层，以下方案设计正确的是 （ ）
A．锌做阳极，镀件做阴极，溶液中含有锌离子
B．铂做阴极，镀件做阳极，溶液中含有锌离子
C．铁做阳极，镀件做阴极，溶液中含有亚铁离子
D．锌做阴极，镀件做阳极，溶液中含有锌离子
4. 在电解水制取H2和O2时，为了增强导电性，常常要加入一些电解质，最好选用下列
物质中 （ ）
A．NaOH B．HCl C．NaCl D．CuSO4
5. 由铝、铁、铜和稀硫酸，可以组成原电池的种数是 （ ）A.2种 B.3种 C.4种 D.6种
6. 用铂电极电解CuSO4溶液，当c（Cu2+）降至原来的一半时停止通电，则加入下面物质能使溶液恢复成原来浓度的是 （ ）
A.无水CuSO4 B.CuO C.Cu(OH)2 D.CuSO4·5H2O
7. 用Cu电极电解CuSO4溶液时，溶液的pH随时间（t）变化如下图所示。则曲线与实际情况相符的是 （ ）
A B C D
8. 右图中x、y分别是直流电源的两极,通电后发现a极板质量增加,b极板处有无色无臭气体放出,符合这一情况的是 （ ）
9. 已知铅蓄电池在放电时起原电池的作用，充电时起电解池的作用，铅蓄电池在放电和充电时发生的化学反应可用下式表示Pb + PbO2 + 2H2SO4 2PbSO4 + 2H2O ，据此判断下列叙述中正确的是 （ ）
A．放电时的正极反应式：Pb + SO42－－2e－==PbSO4
B．充电时的阳极反应式：PbSO4 ＋2H2O －2e－==PbO2 + 4H+＋SO42－
C．用铅蓄电池做电源电解AgNO3溶液，阳极放出1.6g气体时电池内部消耗H2SO4 0.2mol
D．充电时，要使0.606 Kg PbSO4变为Pb和PbO2需要通过4mol电子
10. 用惰性电极对500mlAgNO3溶液进行电解，当电解液PH值由6.0降到3.0时，电极
上析出银的质量（设电解前后溶液体积不便，电解过程中无H2析出 （ ）
A．27mg B．54mg C．108mg D．216mg
二、填空题
11、采用惰性电极从NO3－、SO42－、H+、Cu2+、Ba2+、Ag+、Cl－等离子中，选出适当的离子
组成电解质，对其溶液进行电解：
（1）两极分别放出H2和O2时，电解质的化学式可能为 ；
（2）若阴极析出金属，阳极放出O2，电解质的化学式可能是 ；
（3）两极分别放出气体，且体积比为1：1，电解质的化学式可能是 。
12. 右图中电极a、b分别为Ag电极和Pt电极，电极c、
d都是石墨电极。通电一段时间后，在c、d两极上共收集
到336mL（标准状态）气体。回答：
（1）直流电源中，M为 极。
（2）Pt电极上生成的物质是 ，其质量为 g。
（3）电源输出的电子，其物质的量与电极b、c、d分
别生成的物质的物质的量之比为：2∶ ∶ ∶ 。
（4）AgNO3溶液的浓度（填增大、减小或不变。下同） ，AgNO3溶液的pH ，H2SO4溶液的浓度 ，H2SO4溶液的pH 。
（5）若H2SO4溶液的质量分数由5.00%变为5.02%，则原H2SO4溶液为 g。
13. 把两块质量相同的铜片作电极平行插入CuSO4溶液中，电解一段时间后，取出电极
洗净、烘干、称量，质量差为2.56g，在通电过程中，电路中通过的电子为多少摩？
【活用所学】21世纪教育网
14. 由于Fe（OH）2极易被氧化，所以实验室很难用亚铁盐溶液与烧碱反应制得白色纯净的Fe（OH）2沉淀，应用下图电解实验可以制得白色的纯净的Fe（OH）2沉淀，两电极材料分别为石墨和铁。
（1）a电极材料应为 ，电极反应式为
（2）电解液C可以是 （填编号）
A．纯水 B．NaCl溶液 C．NaOH溶液 D．CuCl2
（3）d为苯，其作用是 ，
在加入苯之前对C应作何简单处理
（4）为了在较短时间内看到白色沉淀，可采取的措施是（填编号）
A．该用稀硫酸作电解液 B．适当增大电源电压
C．适当减小两电极间的距离 D．适当降低电解液的温度
（5）若C中用Na2SO4溶液，当电解一段时间看到白色Fe（OH）2沉淀后，再反接电源电解，除了电极上看到气泡外，混合物中另一明显现象为 。
15. 用惰性电极电解1L4mol/LCuSO4溶液时，在电路通过0.5mol电子，又将电源与电极反接，后又通过1mol电子，求此时溶液中[H+]. 21世纪教育网
参考答案
例题1.BC 例题2. C 21世纪教育网
1.D 2.A 3.A 4.A 5.B 6.B 7.D 8.A 9.BC 10.B
11.(1)H2SO4 HNO3 Ba(NO3)2 (2)Cu(NO3)2 CuSO4 AgNO3 (3)HCl BaCl2
12.(1)正 (2)Ag 2.16 (3)2 、0.5、1 （4）不变 不变 增大 减小 （5）45.18
13.0.04mol
14.（1）铁 Fe – 2e- = Fe2+ (2)BC （3）液封，防止Fe(OH)2被氧化；加热煮沸
（4）BC （5）白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红色。
15.解：正接：
阳极 阴极
2OH--------2e- Cu2+-------2e--------Cu
0.5mol 0.5mol 0.25mol 0.5mol 0.25mol
反接：
阳极
Cu - 2e- = Cu2+ Cu2+ + 2e- = Cu
0.25mol 0.50mol （足量）
4OH- - 4e-
0.5mol 0.5mol
共有0.5+0.5=1.0（mol）OH-放电。溶液中即有H+生成，为1.0mol，
所以[H+]=1mol/L。21世纪教育网
通电
pH
7
t
0
pH
7
t
0
pH
7
t
0
pH
7
t
0
放电
充电
b
d
c
a
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