高中化学 专题二 第三单元 第2课时 电能转化为化学能（共27张PPT）

(共27张PPT)
高中化学
专题二
第三单元
第2课时
电能转化为化学能
电镀在我们生活中的应用十分广泛，与我们生活的方方面面都息息相关。大到汽车、航天器，小到眼镜架、水杯的盖子等都有电镀的身影，电镀是电解的一种应用形式。
【思考】
（1）电解的原理是什么？
（2）电解在工业上有哪些用途？
1.认识电解池的构造和电解原理。（重点）
2.通过电能转化为化学能的实例，了解电解的重要应用。感悟电解在生活生产中的重要性。
3.通过电解池和原电池的对比了解,进一步熟悉电能与化学能之间相互转化这一特征。
以前接触过的电解实例
实
例
被电解物质
电
解
产
物
化
学
方
程
式
电解水
水
H2、O2
2H2O
====2H2
?
+O2
?
电解食盐水
H2O、NaCl
NaOH
、
H2
、
Cl2
2NaCl
+2H2O
====
2NaOH
+H2
?
+
Cl2
?
电解熔融
氯化钠
NaCl
Na、
Cl2
2NaCl
====
2Na
+
Cl2
?
电解熔融
氧化铝
Al2O3
Al、O2
2Al2O3
====
4Al
+3O2
?
通电
通电
通电
通电
这些反应有什么共同特点？
(1)将两根碳棒分别浸入氯化铜溶液中。
(2)浸入氯化铜溶液中的两根碳棒，用导线连接。
(3)浸入氯化铜溶液中的两根碳棒，分别跟直流电源的正、负极相连接。
【观察与思考】
1.与电源的正极相连的碳棒:有气泡产生,
湿润的KI-淀粉试纸变蓝，说明有氯气生成。
2.与电源的负极相连的碳棒:有一层紫红色的固体析出，说明有铜生成。
3.实验结论：在通直流电的条件下，溶液里的CuCl2发生了反应，生成了Cu和Cl2。
实验现象及结论
1.你是怎样判断电解池的阴阳极的？电子的流动方向如何？
2.请分析CuCl2溶液中含有哪些离子？通电前这些离子怎样运
动？通电后，在直流电的作用下又作什么运动？
3.阴阳两电极上分别得到什么产物？
4.你能写出两极上的电极反应式吗？它们分别发生什么反应？
原理分析
Cu2+、Cl-、H+、OH-
通电前：离子自由移动
通电后：Cu2+、H+向阴极，
Cl-
、OH-向阳极
与电源正极相连的为阳极，与电源负极相连的为阴极
电子：电源负极流向阴极，阳极流向电源正极
阴极上有红色铜析出，阳极上产生氯气
阴极：Cu2+
+
2e-
=
Cu
还原反应
阳极：2Cl-
-
2e-
=
Cl2
氧化反应
一、电解原理
1.原理：
使直流电通过电解质溶液而在两个电极上分别发生氧化反应和还原反应的过程。
2.电解池
将电能转化为化学能的装置。
①直流电源
②阴阳两极闭合回路
③电解质溶液或熔融电解质
（1）定义：
（2）构成条件：
我来区分
稀硫酸
稀硫酸
稀硫酸
稀硫酸
A
B
C
D
下列装置中属于原电池的是
（
）
属于电解池的是
（
）
B
C
D
原电池、电解池的区分关键看是否有外接电源
3.电极确定
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）
谐音：两只羊
4.电极反应和总反应
阴极：Cu2+
+
2e-
====Cu
阳极:2Cl--2e-
====
Cl2↑
总反应：CuCl2
====
Cu+Cl2↑
通电
我来练习
阴极：
阳极：
若X、Y都是石墨棒，a是饱和NaCl溶液，请同学们试着写出阴、阳两极的电极反应式？
总反应：
5.电子的流向和离子的流向
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。
1.电镀：应用电解原理在某些金属表面镀上一层其他金属或合金
二、电解原理的应用
在铁制品上镀铜：阳极——铜
阴极——铁制品
电镀液——CuSO4溶液
阴极：Cu2+＋2e－====Cu
阳极：Cu－2e－=====Cu2+
电镀材料的选择：
阴极——镀件
阳极——镀层金属
电镀液——含有镀层金属离子的溶液
溶液中CuSO4的浓度保持不变或变小
电镀的原理：
阳极（镀层金属）：Cu－2e-
=
Cu2+
阴极（镀件）：
Cu2+
+
2e-
=
Cu
电解质溶液：镀层金属的盐溶液
如何在一把铁钥匙上镀铜呢？
待镀钥匙
铜片
－
＋
CuSO4溶液
探究
2.氯碱工业——电解饱和食盐水
总反应：2NaCl
+
2H2O
====
2NaOH
+
Cl2↑
+
H2↑
通电
3.活泼金属的冶炼
钠的制取
镁的制取
铝的制取
总反应式:2NaCl
====
2Na+Cl2↑
通电
总反应式:MgCl2
====
Mg
+
Cl2↑
通电
总反应式:2Al2O3
====
4Al
+
3O2↑
通电
4.电解精炼铜
粗铜作阳极，纯铜作阴极，用CuSO4溶液作电解液。
阴极：Cu2+＋2e-
====
Cu
阳极：Cu-2e-
====
Cu2+
比铜活泼的金属杂质——以阳离子形式留于溶液中；比铜不活泼的金属杂质——形成阳极泥
原电池
电解池
正极
负极
电极名称
阳极
阴极
电极确定
一般情况,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
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
化学能转化成电能
电能转化为化学能
装置特点
无外接电源
有外接直流电源
相似之处
闭合回路、两个电极、发生氧化还原反应
三、原电池与电解池比较
通过电解原理能否实现不能自发进行的反应:
Cu+H2SO4(稀)====CuSO4＋H2↑？
【提示】可以。将铜作阳极，石墨作阴极，稀硫酸作电解质溶液，构成电解池。反应方程式为：
阳极：Cu-2e-====Cu2+
阴极：2H++2e-====H2↑
总反应：
Cu＋H2SO4(稀)====
CuSO4＋H2↑
通电
电解池的工作原理
电解原理的应用
电解池的形成条件
1.电镀
2.氯碱工业
3.金属冶炼
4.铜的电解精炼
1.如图所示的装置能够组成电解池的是
（
）
C
D
C
B
A
2.下列关于铜电极的叙述正确的是(
)
A．铜锌原电池中铜是负极
B．用电解法精炼粗铜时粗铜作阴极
C．在镀件上电镀铜时可用金属铜作阳极
D．电解稀硫酸制H2、O2时，铜作阳极
C
3.电解CuC12溶液的装置，其中c、d为石墨电极。则下
列有关的判断正确的是(
)
A．a为负极、b为正极
B．a为阳极、b为阴极
C．电解过程中，d电极质量增加
D．电解过程中，氯离子浓度不变
C
4.
(2012·海南高考)
下列叙述错误的是(　　)
A.生铁中含有碳,抗腐蚀能力比纯铁弱
B.用锡焊接的铁质器件,焊接处易生锈
C.在铁制品上镀铜时,镀件为阳极,铜盐为电镀液
D.铁管上镶嵌锌块,铁管不易被腐蚀
C
不能因为人生的道路坎坷，就使自己的身躯变得弯曲；不能因为生活的历程漫长，就使求索的脚步迟缓。