j电能转化为化学能2011(第3、4课时)

1、第二节第二节电能转化为化学能电能转化为化学能电解电解1.电解的定义：让电解的定义：让 通过通过 ，在两个，在两个电极上分别发生电极上分别发生 和和 的过程的过程2.能量转化形式为：能量转化形式为： 转化为转化为 课前检测课前检测4.电解阴极：与电源电解阴极：与电源 相连接的电极，电极上相连接的电极，电极上 离子离子 电子，发生电子，发生 反应反应 3.电解阳极：与电源电解阳极：与电源 相连接的电极，电极上相连接的电极，电极上 离子离子 电子，发生电子，发生 反应反应3、离子的放电顺序、离子的放电顺序阴离子阴离子 ：阳离子阳离子 ： 与金属活动顺序相反。即与金属活动顺序相反。即K +、Ca2+

2、、Na + 、Mg2+ 、Al3+ 、 Zn2+ 、 Fe2+ Sn2+ 、Pb2+ (H+) Cu2+ 、Fe3+ 、 Hg2+ 、 Ag+. 得得e能力依次能力依次增强增强活性电极活性电极阴离子。即：阴离子。即：失失e 能力依次能力依次减弱减弱Cu 、 Hg 、 Ag S2、I 、 Br 、 Cl 、OH （ NO3 、SO4 2 含氧酸根）含氧酸根）分析电解反应的一般方法：分析电解反应的一般方法：明确溶液中存在哪些离子、电极材料明确溶液中存在哪些离子、电极材料阴阳两极附近有哪些离子阴阳两极附近有哪些离子根据放电顺序分析，得出产物根据放电顺序分析，得出产物电解含氧酸、强碱溶液、活泼金属的含

3、氧酸盐电解含氧酸、强碱溶液、活泼金属的含氧酸盐溶液时，实质上是电解水。如电解溶液时，实质上是电解水。如电解H2SO4、HNO3NaOH、Na2SO4等溶液时其电极反应式为：等溶液时其电极反应式为：阳极阳极 ： 4OH - 4e= 2H2O +O2阴极：阴极： 4H+ + 4e =2H2 总反应：总反应：2H2O O2 + 2H2 电解 思考：思考：若要使电解质溶液恢复到原先浓度，若要使电解质溶液恢复到原先浓度，需要加入什么？需要加入什么？4、惰性电极电解电解质溶液的规律、惰性电极电解电解质溶液的规律（1） 电解水型：电解水型： 电解无氧酸溶液电解无氧酸溶液(氢氟酸除外氢氟酸除外)、不活泼金属的

4、、不活泼金属的无氧酸盐溶液时，实质上是电解质本身被电解。无氧酸盐溶液时，实质上是电解质本身被电解。如电解盐酸、如电解盐酸、CuCl2溶液等时溶液等时 电解后溶液中溶质的质量分数减小，若要电解后溶液中溶质的质量分数减小，若要恢复原来的组成和浓度，需加入一定量的溶质恢复原来的组成和浓度，需加入一定量的溶质(通入一定量的通入一定量的HCl气体气体)阳极：阳极： 2Cl -2e= Cl2 阴极：阴极： 2H+ + 2e = H2 总反应：总反应：2HCl Cl2 + H2 电解电解盐酸电解盐酸（2） 电解电解质本身电解电解质本身 电解不活泼金属的含氧酸盐时，电解质和水都电解不活泼金属的含氧酸盐时，电解

5、质和水都有一部分被电解，如电解有一部分被电解，如电解CuSO4溶液、溶液、AgNO3溶等溶等。阳极阳极 ： 4OH -4e= 2H2O + O2 阴极：阴极： 2Cu2+ + 4e = 2Cu总反应：总反应：2CuSO4 + 2H2O 2Cu+O2 +2H2SO4 电解 电解后原溶液中溶质的质量分数减小，若要恢电解后原溶液中溶质的质量分数减小，若要恢复原来的组成和浓度，需加入一定量金属氧化物。复原来的组成和浓度，需加入一定量金属氧化物。电解电解CuSO4溶液溶液（3） 放氧生酸型放氧生酸型 电解活泼金属的无氧酸盐溶液时，电解质和水电解活泼金属的无氧酸盐溶液时，电解质和水都有一部分被电解，如电解

6、都有一部分被电解，如电解NaCl溶液等。溶液等。 电解后原溶液中溶质的质量分数减小，若要电解后原溶液中溶质的质量分数减小，若要恢复原来的组成和浓度，需通入一定量的恢复原来的组成和浓度，需通入一定量的HCl。阳极阳极 (C)： 2Cl -2e= Cl2阴极阴极 (C)： 2H+ +2e = H2 总反应：总反应：2NaCl+2H2O 2NaOH + Cl2 + H2 电解（4） 放氢生碱型放氢生碱型以石墨作电极分别电解下列溶液，写出电以石墨作电极分别电解下列溶液，写出电极反应式和总反应方程式极反应式和总反应方程式1、 Na2S溶液溶液2、AgNO3溶液溶液2. 2.以上溶液，电解后碱性增强的有以

7、上溶液，电解后碱性增强的有 ，电解后酸性增强的有电解后酸性增强的有 。1，3，5，62，43、 MgCl2溶液溶液4、 NaHSO4溶液溶液 5. NaCl 溶液溶液 6. NaOH 溶液溶液 1.写出电极反应式和总反应方程式写出电极反应式和总反应方程式1、以石墨作电极分别电解下列溶液，在阳、以石墨作电极分别电解下列溶液，在阳极不能得到氧气的是（极不能得到氧气的是（ ）A. Na2SO4 B. AgNO3 C. NaCl D. NaOH2、以石墨作电极分别电解下列溶液，电解、以石墨作电极分别电解下列溶液，电解质和水的量都发生变化的是（质和水的量都发生变化的是（ ）A. Na2SO4 B. Ag

8、NO3 C. NaCl D. NaOH3、以石墨作电极电解水时，溶液、以石墨作电极电解水时，溶液pH值变大的值变大的是（是（ ）A. Na2SO4 B. AgNO3 C. NaCl D. NaOHCBCCD2、以石墨作电极分别电解下列溶液，在阴、以石墨作电极分别电解下列溶液，在阴极不能得到氢气的是（极不能得到氢气的是（ ）A. Na2SO4 B. AgNO3 C. NaCl D. NaOHB二、电解原理的重要应用二、电解原理的重要应用H+Na+Cl-OH-阳极放出有刺激性气味的气体阳极放出有刺激性气味的气体阴极放出无色无味的气体阴极放出无色无味的气体1、电解饱和食盐水、电解饱和食盐水电极反应方

9、程式电极反应方程式 阴极：阴极： 2H+ + 2e- = H2阳极：阳极：2Cl- -2e-= Cl2 总方程式：总方程式：2NaCl +2H2O = 2NaOH + Cl2 + H2通电通电注意：阴极区注意：阴极区pH值升高，酚酞变红（阴极与负极值升高，酚酞变红（阴极与负极相连）相连）阳极：把湿润的碘化钾淀粉试纸放在阳极附近，产阳极：把湿润的碘化钾淀粉试纸放在阳极附近，产生气体可以使湿润生气体可以使湿润碘化钾碘化钾淀粉试纸变蓝色。淀粉试纸变蓝色。1.1.两极极板上都有气体产生，如何检验两种气体？两极极板上都有气体产生，如何检验两种气体？阴极：收集纯净气体，点燃，并在上方罩一个干冷阴极：收集纯

10、净气体，点燃，并在上方罩一个干冷的烧杯，产生淡蓝色火焰，且烧杯壁上有水珠出现。的烧杯，产生淡蓝色火焰，且烧杯壁上有水珠出现。（1）避免）避免Cl2与与NaOH溶液接触发生反应，使产溶液接触发生反应，使产品不纯，反应方程式：品不纯，反应方程式：Cl2 +2NaOH =NaCl + NaClO + H2O；（2）避免生成物）避免生成物H2和和Cl2混合，因两者混合遇混合，因两者混合遇火或遇强光容易发生光爆炸。火或遇强光容易发生光爆炸。解决方法：使用离子交换膜解决方法：使用离子交换膜2.2.在氯碱工业中需要注意哪些问题？在氯碱工业中需要注意哪些问题？1、为什么要进行铜的电解精炼？、为什么要进行铜的电

11、解精炼？2、 进行铜的电解精炼的阴阳极采用什么材料？进行铜的电解精炼的阴阳极采用什么材料？电解质溶液是什么？电解质溶液是什么？3、铜的电解精炼可以得到哪些产物？、铜的电解精炼可以得到哪些产物？阅读阅读探究探究 阅读课本阅读课本P15 2.铜的电解精炼铜的电解精炼 思考：思考：+-纯铜纯铜粗铜粗铜 电解液电解液(CuSO4溶液溶液)阴极：阴极： Cu2+ + 2e- = Cu （还原反应）（还原反应）阳极：阳极： Cu -2e- = Cu2+ （氧化反应）（氧化反应）特征特征纯铜作阴极，粗铜作阳极纯铜作阴极，粗铜作阳极电解质中的阳离子与阳极材料主要金属元素相同电解质中的阳离子与阳极材料主要金属元

12、素相同2、铜的电解精炼、铜的电解精炼阳极还包含阳极还包含Zn、Fe、Ni失电子，且比失电子，且比Cu优先失电子优先失电子阳极泥阳极泥银、金、铂等不活泼金属形成银、金、铂等不活泼金属形成1.电镀的定义电镀的定义?电镀的目的电镀的目的?2.以铁钉上镀铜为例分析：以铁钉上镀铜为例分析：电镀的阴阳极和电镀液电镀的阴阳极和电镀液如何选择如何选择?阅读阅读探究探究 阅读课本阅读课本P16 3.电镀电镀 思考：思考：+-铁片铁片铜片铜片 电镀液电镀液(CuSO4溶液溶液)阴极：阴极： Cu2+ + 2e- = Cu （还原反应）（还原反应）阳极：阳极： Cu -2e-= Cu2+ （氧化反应）（氧化反应）特

13、征特征被镀金属作阴极，镀层金属作阳极被镀金属作阴极，镀层金属作阳极阳极金属与电解质溶液中的阳离子相同阳极金属与电解质溶液中的阳离子相同电电镀镀液液CuSO4的浓度基本不变的浓度基本不变3、电镀、电镀（1）电镀铜）电镀铜 练习练习1：在：在50mL 0.2mol/L的硫酸铜溶液中插入的硫酸铜溶液中插入两个电极，通电电解两个电极，通电电解(不考虑水分蒸发不考虑水分蒸发)，则：，则： 若两极均为铜片，试说明电解过程中溶液溶若两极均为铜片，试说明电解过程中溶液溶质浓度将怎样变化？质浓度将怎样变化？ 若阳极为纯锌，阴极为铜片，阳极反应式若阳极为纯锌，阴极为铜片，阳极反应式是是 。 如果两极均为铜片且不考

14、虑如果两极均为铜片且不考虑H+在阴极上放电在阴极上放电当电路中有当电路中有0.01mol电子通过时，阴极增重电子通过时，阴极增重 g，阴极上的电极反应式是阴极上的电极反应式是 。不变不变0.32Zn -2eZn2+ Cu2+ +2eCu练习练习2：下列叙述：下列叙述不正确不正确的是的是A电解饱和食盐水时，用铁作阳极，电解饱和食盐水时，用铁作阳极，Cl发发生氧化反应生氧化反应B电解法精炼铜时，纯铜作阴极，电解法精炼铜时，纯铜作阴极，Cu2+发生发生还原反应还原反应C电镀铜时，金属铜作阳极，电镀液可用电镀铜时，金属铜作阳极，电镀液可用硫酸铜溶液硫酸铜溶液D铜锌原电池中，锌作负极，电子从锌极铜锌原电池中，锌作负极，电子从锌极流向铜极流向铜极 A练习练习3：某同学按右图所示的装置进行电解实验。：某同学按右图所示的装置进行电解实验。下列说法正确的是下列说法正确的是(双选）双选）A、电解过程中，铜电极上有、电解过程中，铜电极上有H2产生产生B、电解初期，主反应方程式为：、电解初期，主反应方程式为：CuH2SO4 CuSO4H2C、电解一定时间后，