(共50张PPT)
电能转化为化学能(1)
高二年级
化学
联想·质疑
金属钠与氯气在常温下就可以发生氧化还原反
应生成氯化钠，同时放出大量的热。
能以氯化钠为原料制备金属钠吗？
联想·质疑
金属钠与氯气在常温下就可以发生氧化还原反应生成氯化钠，同时放出大量的热。
能以氯化钠为原料制备金属钠吗？
非自发的氧化还原反应
从外界获得能量
——电能
如何利用电能以氯化钠为原料制备金属钠？
1.通电前，熔融氯化钠中有哪些离子？
这些离子如何运动？
2.通电后，外电路的电子流向如何？
3.通电后，熔融氯化钠中离子如何运
动？
4.通电后，离子在电极表面发生什么
变化？
如何利用电能以氯化钠为原料制备金属钠？
1.通电前，熔融氯化钠中有哪些离子？
这些离子如何运动？
Na+
Cl-
运动无序
如何利用电能以氯化钠为原料制备金属钠？
e-
e-
如何利用电能以氯化钠为原料制备金属钠？
3.通电后，熔融氯化钠中离子如何运动？
Na+
Cl-
发生定向移动
Na+
Cl-
e-
e-
如何利用电能以氯化钠为原料制备金属钠？
2Na+
+
2e-
2Na
2Cl-
-
2e-
Cl2
4.通电后，离子在电极表面发生什么变
化？
Cl-
e-
e-
如何利用电能以氯化钠为原料制备金属钠？
2Na+
+
2e-
2Na
2Cl-
-
2e-
Cl2
还原反应
负极
阴
极
Na+
Cl-
4.通电后，离子在电极表面发生什么变
化？
e-
e-
如何利用电能以氯化钠为原料制备金属钠？
2Na+
+
2e-
2Na
2Cl-
-
2e-
Cl2
还原反应
负极
氧化反应
阳极
阴
极
正极
4.通电后，离子在电极表面发生什么变
化？
Na+
Cl-
e-
e-
如何利用电能以氯化钠为原料制备金属钠？
2Na+
+
2e-
2Na
2Cl-
-
2e-
Cl2
还原反应
负极
阳极
阴
极
正极
Na+
Cl-
4.通电后，离子在电极表面发生什么变
化？
氧化反应
e-
e-
2NaCl
2Na
+
Cl2
通电
如何利用电能以氯化钠为原料制备金属钠？
负极
阳极
阴
极
正极
电解：将直流电通过熔融电解质
或电解质溶液，在两个电
极上分别发生氧化反应和
还原反应的过程。
Na+
Cl-
e-
e-
如何利用电能以氯化钠为原料制备金属钠？
负极
阳极
阴
极
正极
电解池：将电能转化为化学能
的装置。
Na+
Cl-
e-
e-
负极
阳极
阴
极
正极
【小结】电解池的基本工作原理及构成要素
非自发的氧化还原反应
Na+
Cl-
e-
e-
2NaCl
2Na
+
Cl2
通电
负极
阳极
阴
极
正极
【小结】电解池的基本工作原理及构成要素
直流电源
Na+
Cl-
e-
e-
提供电子
非自发的氧化还原反应
2NaCl
2Na
+
Cl2
通电
负极
阳极
阴
极
正极
【小结】电解池的基本工作原理及构成要素
电极反应物
电极材料
离子导体
电子导体
直流电源
得失电子的物质
提供得失电子场所
提供电子
熔融电解质或电解质溶液
金属导线
Na+
Cl-
e-
e-
非自发的氧化还原反应
2NaCl
2Na
+
Cl2
通电
交流·研讨
对比原电池和电解池，请分析：
1.原电池和电解池在工作原理上有何异同？
2.原电池和电解池在装置构成上有何异同？
氧化还原反应
还原剂
+
氧化剂
氧化产物
+
还原产物
（失电子）
（得电子）
氧化还原反应
还原剂
+
氧化剂
氧化产物
+
还原产物
（失电子）
（得电子）
原电池
自发
氧化还原反应
还原剂
+
氧化剂
氧化产物
+
还原产物
（失电子）
（得电子）
氧化反应
还原反应
分开进行
原电池
自发
氧化还原反应
还原剂
+
氧化剂
氧化产物
+
还原产物
（失电子）
（得电子）
氧化反应
还原反应
分开进行
原电池
自发
电解池
非自发
氧化还原反应
还原剂
+
氧化剂
氧化产物
+
还原产物
（失电子）
（得电子）
氧化反应
还原反应
分开进行
原电池
自发
电解池
非自发
氧化反应
还原反应
分开进行
氧化还原反应
负极
负极反应物
负极材料
正极
正极反应物
正极材料
离子导体
电子导体
还原剂
+
氧化剂
氧化产物
+
还原产物
（失电子）
（得电子）
氧化反应
还原反应
分开进行
原电池
自发
电解池
非自发
氧化反应
还原反应
分开进行
氧化还原反应
负极
负极反应物
负极材料
正极
正极反应物
正极材料
离子导体
电子导体
直流电源
还原剂
+
氧化剂
氧化产物
+
还原产物
（失电子）
（得电子）
氧化反应
还原反应
分开进行
原电池
自发
电解池
非自发
氧化反应
还原反应
分开进行
氧化还原反应
负极
负极反应物
负极材料
正极
正极反应物
正极材料
离子导体
电子导体
直流电源
阴极
阴极材料
阴极反应物
电子
还原剂
+
氧化剂
氧化产物
+
还原产物
（失电子）
（得电子）
氧化反应
还原反应
分开进行
原电池
自发
电解池
非自发
氧化反应
还原反应
分开进行
氧化还原反应
负极
负极反应物
负极材料
正极
正极反应物
正极材料
离子导体
电子导体
直流电源
阳极
阳极材料
阳极反应物
阴极
阴极材料
阴极反应物
电子
电子
还原剂
+
氧化剂
氧化产物
+
还原产物
（失电子）
（得电子）
氧化反应
还原反应
分开进行
原电池
自发
电解池
非自发
氧化反应
还原反应
分开进行
负极
负极反应物
负极材料
正极
正极反应物
正极材料
离子导体
电子导体
氧化还原反应
直流电源
阳极
阳极材料
阳极反应物
阴极
阴极材料
阴极反应物
离子导体
氧化反应
还原反应
分开进行
原电池
自发
电解池
非自发
氧化反应
还原反应
分开进行
电子
电子
还原剂
+
氧化剂
氧化产物
+
还原产物
（失电子）
（得电子）
化学能
电能
放电
原电池
充电
电解池
电解原理的应用——电解饱和食盐水
活动·探究
电极材料为石墨，离子导体为饱和食盐水。
电解原理的应用——电解饱和食盐水
活动·探究
电极材料为石墨，离子导体为饱和食盐水。
1.饱和食盐水中可能存在哪些离子？
2.在电场中离子的移动方向如何？
3.在两极上可能发生的电极反应是什么？
电解原理的应用——电解饱和食盐水
活动·探究
电极材料为石墨，离子导体为饱和食盐水。
1.饱和食盐水中可能存在哪些离子？
Na+、Cl-
、水电离出的H+和OH-
电解原理的应用——电解饱和食盐水
活动·探究
电极材料为石墨，离子导体为饱和食盐水。
Na+、水电离出的H+移向阴极
Cl-、水电离出的OH-移向阳极
2.在电场中离子的移动方向如何？
电解原理的应用——电解饱和食盐水
活动·探究
电极材料为石墨，离子导体为饱和食盐水。
3.在两极上可能发生的电极反应是什么？
电解原理的应用——电解饱和食盐水
活动·探究
电极材料为石墨，离子导体为饱和食盐水。
2Na+
+
2e-
2Na
2H+
+
2e-
H2
2Cl-
-
2e-
Cl2
4OH-
-4e-
O2
+
2H2O
?
?
资料
资料
现象
阴极：溶液变红，
无色气体可以燃烧
阳极：产生黄绿色气体，
气体可以使湿润的
淀粉-KI试纸变蓝
电解原理的应用——电解饱和食盐水
活动·探究
电极材料为石墨，离子导体为饱和食盐水。
实验检验产物
2H+
+
2e-
H2
2Cl-
-
2e-
Cl2
知识支持
电解原理的应用——电解饱和食盐水
活动·探究
电极材料为石墨，离子导体为饱和食盐水。
为什么阴极区滴加酚酞溶液变红？
2H+
+
2e-
H2
2Cl-
-
2e-
Cl2
知识支持
2H+
+
2e-
H2
2Cl-
-
2e-
Cl2
2H2O
+
2e-
H2
+
2OH-
或
或2H+
+
2e-
H2
2Cl-
-
2e-
Cl2
阴极：
2H2O
+
2e-
H2
+
2OH-
阳极：
电解原理的应用——电解饱和食盐水
活动·探究
电极材料为石墨，离子导体为饱和食盐水。
请写出电解饱和食盐水的总反应
2H+
+
2e-
H2
2Cl-
-
2e-
Cl2
2H2O
+
2e-
H2
+
2OH-
或
电解原理的应用——电解饱和食盐水
活动·探究
电极材料为石墨，离子导体为饱和食盐水。
2H+
+
2e-
H2
2Cl-
-
2e-
Cl2
2H2O
+
2e-
H2
+
2OH-
或
两玻璃管与水槽连通，盛满滴有
酚酞的NaCl饱和溶液，电极材料为多孔石墨电极。断开
K2，接通
K1后，石墨电极
b
附近溶液变红，两玻璃
管中有气体生成。一段时间后，断开
K1，接通
K2，电流表的指针发生偏
转,请分析原因。
或2H+
+
2e-
H2
2Cl-
-
2e-
Cl2
阴极：
阳极：
2H2O
+
2e-
H2
+
2OH-
负极：
正极：
总反应：
H2
-
2e-
+
2OH-
2H2O
Cl2
+
2e-
2Cl-
H2
+
Cl2
+
2OH-
2Cl-
+
2H2O
课堂小结
氧化还原反应
直流电源
阳极
阳极材料
阳极反应物
阴极
阴极材料
阴极反应物
离子导体
电解池
非自发
氧化反应
还原反应
分开进行
电子
还原剂
+
氧化剂
氧化产物
+
还原产物
（失电子）
（得电子）
电子(共46张PPT)
电能转化为化学能
(2)
高二年级
化学
课前回顾
氧化还原反应
直流电源
阳极
阳极材料
阳极反应物
阴极
阴极材料
阴极反应物
离子导体
电解池
非自发
氧化反应
还原反应
分开进行
电子
还原剂
+
氧化剂
氧化产物
+
还原产物
（失电子）
（得电子）
电子
电极材料为石墨，离子导体为饱和食盐水。
课前回顾
铜是重要的金属材料，它的主要用途之一是制作导线，这要求铜具有很高的纯度。
“粗铜”中含有Zn、Fe、Ni、Ag、Au、Pt等杂质
铜是重要的金属材料，它的主要用途之一是制作导线，这要求铜具有很高的纯度。
如何利用电解的方法提纯铜？
“粗铜”中含有Zn、Fe、Ni、Ag、Au、Pt等杂质
如何利用电解的方法提纯铜？
实验用品：
粗铜（杂质）
精铜
H2SO4酸化的CuSO4溶液
铜的电解精炼
如何利用电解的方法提纯铜？
直流电源
阳极
阳极材料
阳极反应物
阴极
阴极材料
阴极反应物
离子导体
电子
电子
铜的电解精炼
如何利用电解的方法提纯铜？
粗铜
精铜
直流电源
阳极
阳极材料
阳极反应物
阴极
阴极材料
阴极反应物
离子导体
电子
电子
铜的电解精炼
如何利用电解的方法提纯铜？
粗铜
精铜
SO4
2-
直流电源
阳极
阳极材料
阳极反应物
阴极
阴极材料
阴极反应物
离子导体
电子
电子
铜的电解精炼
粗铜
阳极的电极反应是什么？
精铜
铜的电解精炼
SO4
2-
如何利用电解的方法提纯铜？
粗铜
“粗铜”含有Zn、Fe、Ni、Ag、Au、Pt等杂质
阳极的电极反应是什么？
精铜
铜的电解精炼
SO4
2-
如何利用电解的方法提纯铜？
知识支持
知识支持
Cu
Ni
Fe
Zn
Pt等惰性金属
如何利用电解的方法提纯铜？
粗铜
阳极的电极反应是什么？
铜的电解精炼
SO4
2-
Zn－2e－
Ni2＋
Ni－2e－
Fe2＋
Zn2＋
Fe－2e－
粗铜
阳极的电极反应是什么？
Ag、Au、Pt形成阳极泥
铜的电解精炼
SO4
2-
如何利用电解的方法提纯铜？
Zn－2e－
Ni2＋
Ni－2e－
Fe2＋
Zn2＋
Fe－2e－
如何利用电解的方法提纯铜？
铜的电解精炼
精铜
阴极的电极反应是什么？
知识支持
如何利用电解的方法提纯铜？
精铜
铜的电解精炼
阴极的电极反应是什么？
如何利用电解的方法提纯铜？
阴极：
阳极：
铜的电解精炼
精铜
粗铜
应用电解原理，在金属表面镀上一薄层金属或合金的
方法叫作电镀。主要目的是提高金属的抗腐蚀能力、耐磨
性能或改善金属制品的外观。
电镀
活动·探究——铁钉镀铜
画出装置示意图，并填写表格，说明设计思路及依据。
实验用品：铁钉，铜片，石墨棒，硫酸铜溶液；
烧杯，导线，电源
活动·探究——铁钉镀铜
1.镀层金属是什么？
2.待镀金属是什么?
3.如何使镀层金属沉积在待镀金属表面？
1.镀层金属是什么？
2.待镀金属是什么?
3.如何使镀层金属沉积在待镀金属表面？
铜
铁钉
活动·探究——铁钉镀铜
1.镀层金属是什么？
2.待镀金属是什么?
铜
铁钉
3.如何使镀层金属沉积在待镀金属表面？
活动·探究——铁钉镀铜
铁钉
1.镀层金属是什么？
2.待镀金属是什么?
铜
铁钉
铁钉
硫酸铜溶液
3.如何使镀层金属沉积在待镀金属表面？
活动·探究——铁钉镀铜
4.硫酸铜中铜离子在阴极放电，如何补充消耗的铜离子？
活动·探究——铁钉镀铜
活动·探究——铁钉镀铜
4.硫酸铜中铜离子在阴极放电，如何补充消耗的铜离子？
铜片
4.硫酸铜中铜离子在阴极放电，如何补充消耗的铜离子？
铜片
铜片
活动·探究——铁钉镀铜
铁钉
硫酸铜溶液
铜片
铜片
硫酸铜溶液
导线
活动·探究——铁钉镀铜
活动·探究——铁钉镀铜
铁钉
硫酸铜溶液
铜片
铜片
硫酸铜溶液
导线
铁制品表面
附着一层红
色的物质，
阳极铜片被
溶解
活动·探究——铁钉镀铜
铁钉
硫酸铜溶液
铜片
铜片
硫酸铜溶液
导线
活动·探究——铁钉镀铜
可以采用怎样的措施让铜能更好地
附着在铁钉上？
活动·探究——铁钉镀铜
镀层能否很好地附着在镀件上，与镀层
表面的洁净和平整程度有很大的关系。电镀
时，为了得到均匀、光洁、致密的镀层，往
往需要在电镀液中加入有关助剂。
活动·探究——铁钉镀铜
电解质
含镀层金属阳离子的盐
阴极
镀件
阳极
镀层金属
活动·探究——铁钉镀铜
应用实践
以石墨为电极进行电解水的实验时，为了增强导电性，经常向水中加入少量的稀H2SO4（稀KOH溶液或Na2SO4溶液）。加入这些试剂为什么不会影响电解水的产物？
应用实践
以石墨为电极进行电解水的实验时，为了增强导电性，向水中加入少量的稀H2SO4溶液为什么不会影响产物？
H+向阴极移动
SO4、OH-向阳极移动
2-
知识支持
课后思考
以石墨为电极进行电解水的实验时，为了增强导电性，向水中加入少量的稀KOH溶液或Na2SO4溶液为什么不会影响产物？
应用实践
写出电解精炼铜的主要电极反应的反应式。如果反应中转移了0.02
mol电子，阴极材料的质量将增加多少？
阴极：
阳极：
应用实践
写出电解精炼铜的主要电极反应的反应式。如果反应中转移了0.02
mol电子，阴极材料的质量将增加多少？
2
mol
64
g
0.02
mol
X
阴极：
应用实践
写出电解精炼铜的主要电极反应的反应式。如果反应中转移了0.02
mol电子，阴极材料的质量将增加多少？
X
=
0.64
g
阴极：
应用实践
2
mol
64
g
0.02
mol
X
写出电解精炼铜的主要电极反应的反应式。如果反应中转移了0.02
mol电子，阴极材料的质量将增加多少？
电解的价值
能量转化
物质转化
电解
原理
电解池
电能
化学能
冶炼金属
电解食盐水
铜的电解精炼
电镀
电解的价值
能量转化
物质转化
电解
原理
电解池
电能
化学能
