2.2化学能转化为电能（第4课时 ）同步课件16页
文档属性
| 名称 | 2.2化学能转化为电能（第4课时 ）同步课件16页 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 1.2MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2020-05-06 09:58:02 | ||
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文档简介
(共17张PPT)
第三单元 化学能与电能的转化
第3课时 电能化学能转化为化学能
第三节课 电解原理的应用
一、电解饱和食盐水反应原理——氯碱工业的基础
思考:
（1）电解池的两极各产生什么现象?若在两极附近均滴加酚酞试液，会有什么现象?
（2）怎样初步检验两极产物的生成?
（3）结合教材，分析产生这种现象的原因。
在U型管里装入饱和食盐水，用一根碳棒作阳极，一根铁棒作阴极。接通直流电源
实验装置
电解食盐水
现象：
阳极：有气泡产生，使湿润的淀粉－KI溶液变蓝
阴极：有气泡产生，滴加酚酞溶液变红
阳极：2Cl--2e- =Cl2↑
阴极：2H++2e- =H2↑
总式：2NaCl+2H2O==2NaOH+H2↑+Cl2↑
实验装置
通电
－
+
Cl2
Cl2
Cl—
H2
Na+
H+
OH—
淡盐水
NaOH溶液
精制饱和NaCl溶液
H2O（含少量NaOH）
阳离子离子交换膜
阳 极
金属钛网
阴 极
碳钢网
阳极室
阴极室
氯碱工业:离子交换膜法制烧碱
探究与实践
饱和NaCl溶液
石墨棒
下图是一个简易家庭用次氯酸钠消毒液发生器，请根据电解饱和食盐水的反应原理，画出外加电源与导线(标出电源的正、负极)，简单分析发生器的工作原理
—
+
a
b
阳
阴
阳极：2Cl— - 2e— = Cl2↑
阴极：2H++2e— = H2↑
总反应：
2Cl— + 2H2O
Cl2↑+ H2↑+2OH—
Cl2+2OH— = Cl— +ClO — +H2O
NaOH
Cl2
二、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)
纯铜
粗铜
阳极：
Zn→ Zn2+＋2e-
Fe → Fe2+＋2e-
Ni → Ni2+＋2e-
Cu→ Cu2+＋2e-
Zn Fe Ni
CuAg Au
阴极: Cu2+ + 2e- → Cu
阳极泥
问：电解完后，CuSO4溶液的浓度有何变化？
CuSO4溶液
1、定义：
利用电解原理在某些金属的表面镀上
一薄层其它金属或是合金的过程。
2、目的：
使金属增强抗腐蚀的能力，增加美观和表面硬度。
三、电镀
思考？
现要用电解原理在一把铁制钥匙上镀上一层铜，如何选择两极材料，以及电解质溶液？
阳极：镀层金属（纯铜板）
阴极：待镀金属制品
电镀液：含有镀层金 属的电解质（硫酸铜溶液）
4、电镀的特点：
1）阳极本身参加电极反应
2）电解质溶液的浓度保持不变
3、电镀材料的选择：
阴极——镀件
电镀液——含有镀层金属离子的溶液
阳极——镀层金属
1. a 、b哪一极为正极？
2. 若要给铁叉镀锌，
a极选用什么材料？
选择何种溶液？
3. 若要给铁叉镀银，
a极选用什么材料？
选择何种溶液？
思考:
e-
题型一：金属性强弱的判断
已知①M+N2+=M2++N ②Pt极电解相同浓度P和M的硫酸盐，阴极先析出M ③N与E有导线相连放入E的硫酸盐溶液,电极反应：E2++2e-=E，N-2e-=N2+，则四种金属活泼性由强到弱为
答案：P>M>N>E
例1、如图所示，各烧杯中盛有海水，铁在其中被腐蚀的速度由快到慢的顺序为 ( )
A．②①③④⑤⑥ B．⑤④③①②⑥ C．⑤④②①③⑥ D．⑤③②④①⑥
题型二：钢铁腐蚀速度的快慢判断
C
题型三 ：电解计算——电子守恒法
例2 ： 铂电极电解1LCu(NO3)2和KNO3混合溶液,通电一段时间,两极均产生11.2L(S.T.P)气体.求电解后溶液的pH,并确定析出铜的物质的量.
解析：阳极 4OH--4e-=2H2O+O2↑
阴极 Cu2++2e- =Cu↓ 2H++2e- =H2↑
阳极转移电子的物质的量为: 0.5×4 = 2mol,消耗4OH- 2mol,即产生H+ 2mol.
阴极生成0.5molH2,消耗H+ 1mol;所以溶液中C(H+)=1mol/L pH=0
生成H2转移的电子:0.5 ×2=1mol,故还有1mole- 用于还原Cu2+,可析出铜为0.5mol.
例3 ： 用石墨电极电解100mL H2SO4与CuSO4的混合液，通电一段时间后，两极均收集到2.24L（标况）气体，则原混合液中Cu2+的物质的量浓度为（ ）
A.1mol/L B.2mol/L C.3mol/L D.4mol/L
A
阳极O2为0.1mol，电子为0.4mol
则H2为0.1mol，所以Cu为0.1mol，浓度为A
5.按照下图接通线路，反应一段时间后，回答下列问题（假设所提供的电能可以保证电解反应的顺利进行）：
（1）U型管内发生什么现象?写出有关反应的化学方程式
（2）在A b烧杯中发生什么现象
（3）如果小烧杯中有0.508克碘析出，问大烧杯中，负极减轻多少克?
1.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
A
练 习
4.在如下的装置中进行电解，并已知铁极的质量减小11.2克。
（1）A是电源的 极
（2）电解过程中，电路中通过 摩电子
（3）Ag极的电极反应是 ；析出物质是 克
（4）Cu(a)的电极反应是 ；
（5）Cu(b)的电极反应是 。
负
0.4
H++2e-=H2
0.4
Cu2++2e-=Cu
Cu-2e-=Cu2+
第三单元 化学能与电能的转化
第3课时 电能化学能转化为化学能
第三节课 电解原理的应用
一、电解饱和食盐水反应原理——氯碱工业的基础
思考:
（1）电解池的两极各产生什么现象?若在两极附近均滴加酚酞试液，会有什么现象?
（2）怎样初步检验两极产物的生成?
（3）结合教材，分析产生这种现象的原因。
在U型管里装入饱和食盐水，用一根碳棒作阳极，一根铁棒作阴极。接通直流电源
实验装置
电解食盐水
现象：
阳极：有气泡产生，使湿润的淀粉－KI溶液变蓝
阴极：有气泡产生，滴加酚酞溶液变红
阳极：2Cl--2e- =Cl2↑
阴极：2H++2e- =H2↑
总式：2NaCl+2H2O==2NaOH+H2↑+Cl2↑
实验装置
通电
－
+
Cl2
Cl2
Cl—
H2
Na+
H+
OH—
淡盐水
NaOH溶液
精制饱和NaCl溶液
H2O（含少量NaOH）
阳离子离子交换膜
阳 极
金属钛网
阴 极
碳钢网
阳极室
阴极室
氯碱工业:离子交换膜法制烧碱
探究与实践
饱和NaCl溶液
石墨棒
下图是一个简易家庭用次氯酸钠消毒液发生器，请根据电解饱和食盐水的反应原理，画出外加电源与导线(标出电源的正、负极)，简单分析发生器的工作原理
—
+
a
b
阳
阴
阳极：2Cl— - 2e— = Cl2↑
阴极：2H++2e— = H2↑
总反应：
2Cl— + 2H2O
Cl2↑+ H2↑+2OH—
Cl2+2OH— = Cl— +ClO — +H2O
NaOH
Cl2
二、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)
纯铜
粗铜
阳极：
Zn→ Zn2+＋2e-
Fe → Fe2+＋2e-
Ni → Ni2+＋2e-
Cu→ Cu2+＋2e-
Zn Fe Ni
CuAg Au
阴极: Cu2+ + 2e- → Cu
阳极泥
问：电解完后，CuSO4溶液的浓度有何变化？
CuSO4溶液
1、定义：
利用电解原理在某些金属的表面镀上
一薄层其它金属或是合金的过程。
2、目的：
使金属增强抗腐蚀的能力，增加美观和表面硬度。
三、电镀
思考？
现要用电解原理在一把铁制钥匙上镀上一层铜，如何选择两极材料，以及电解质溶液？
阳极：镀层金属（纯铜板）
阴极：待镀金属制品
电镀液：含有镀层金 属的电解质（硫酸铜溶液）
4、电镀的特点：
1）阳极本身参加电极反应
2）电解质溶液的浓度保持不变
3、电镀材料的选择：
阴极——镀件
电镀液——含有镀层金属离子的溶液
阳极——镀层金属
1. a 、b哪一极为正极？
2. 若要给铁叉镀锌，
a极选用什么材料？
选择何种溶液？
3. 若要给铁叉镀银，
a极选用什么材料？
选择何种溶液？
思考:
e-
题型一：金属性强弱的判断
已知①M+N2+=M2++N ②Pt极电解相同浓度P和M的硫酸盐，阴极先析出M ③N与E有导线相连放入E的硫酸盐溶液,电极反应：E2++2e-=E，N-2e-=N2+，则四种金属活泼性由强到弱为
答案：P>M>N>E
例1、如图所示，各烧杯中盛有海水，铁在其中被腐蚀的速度由快到慢的顺序为 ( )
A．②①③④⑤⑥ B．⑤④③①②⑥ C．⑤④②①③⑥ D．⑤③②④①⑥
题型二：钢铁腐蚀速度的快慢判断
C
题型三 ：电解计算——电子守恒法
例2 ： 铂电极电解1LCu(NO3)2和KNO3混合溶液,通电一段时间,两极均产生11.2L(S.T.P)气体.求电解后溶液的pH,并确定析出铜的物质的量.
解析：阳极 4OH--4e-=2H2O+O2↑
阴极 Cu2++2e- =Cu↓ 2H++2e- =H2↑
阳极转移电子的物质的量为: 0.5×4 = 2mol,消耗4OH- 2mol,即产生H+ 2mol.
阴极生成0.5molH2,消耗H+ 1mol;所以溶液中C(H+)=1mol/L pH=0
生成H2转移的电子:0.5 ×2=1mol,故还有1mole- 用于还原Cu2+,可析出铜为0.5mol.
例3 ： 用石墨电极电解100mL H2SO4与CuSO4的混合液，通电一段时间后，两极均收集到2.24L（标况）气体，则原混合液中Cu2+的物质的量浓度为（ ）
A.1mol/L B.2mol/L C.3mol/L D.4mol/L
A
阳极O2为0.1mol，电子为0.4mol
则H2为0.1mol，所以Cu为0.1mol，浓度为A
5.按照下图接通线路，反应一段时间后，回答下列问题（假设所提供的电能可以保证电解反应的顺利进行）：
（1）U型管内发生什么现象?写出有关反应的化学方程式
（2）在A b烧杯中发生什么现象
（3）如果小烧杯中有0.508克碘析出，问大烧杯中，负极减轻多少克?
1.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
A
练 习
4.在如下的装置中进行电解，并已知铁极的质量减小11.2克。
（1）A是电源的 极
（2）电解过程中，电路中通过 摩电子
（3）Ag极的电极反应是 ；析出物质是 克
（4）Cu(a)的电极反应是 ；
（5）Cu(b)的电极反应是 。
负
0.4
H++2e-=H2
0.4
Cu2++2e-=Cu
Cu-2e-=Cu2+