《2018-2019學(xué)年高中化學(xué) 專題2 化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化 第3單元 化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化 第2課時(shí) 電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能學(xué)案 蘇教版必修2.doc》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2018-2019學(xué)年高中化學(xué) 專題2 化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化 第3單元 化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化 第2課時(shí) 電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能學(xué)案 蘇教版必修2.doc（7頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

第2課時(shí)　電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.通過(guò)對(duì)電解氯化銅溶液的實(shí)驗(yàn)探究，認(rèn)識(shí)電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置。2.初步認(rèn)識(shí)電解反應(yīng)原理。(重難點(diǎn))3.能根據(jù)原電池、電解池的構(gòu)成條件識(shí)別原電池、電解池。(重點(diǎn))4.了解電解原理的應(yīng)用。 [自 主 預(yù) 習(xí)探 新 知] 一、電解原理 1．電解氯化銅溶液 實(shí)驗(yàn)裝置 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 陰極：紅色固體析出； 陽(yáng)極：產(chǎn)生黃綠色氣體，濕潤(rùn)的淀粉碘化鉀試紙變藍(lán) 反應(yīng)方程式 陰極：Cu2＋＋2e－===Cu； 陽(yáng)極：2Cl－－2e－===Cl2↑； 總反應(yīng)：CuCl2Cu＋Cl2↑ Cu2＋、Cl－、移向 Cu2＋移向陰極，Cl－移向陽(yáng)極 能量轉(zhuǎn)化 電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 2.電解池 (1)定義：將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置。 (2)電極：①陰極—連接電源的負(fù)極，發(fā)生還原反應(yīng)。 ②陽(yáng)極—連接電源的正極，發(fā)生氧化反應(yīng)。 (3)離子移向：陰離子移向陽(yáng)極，陽(yáng)離子移向陰極。 (4)電子移向：電子流入陰極，流出陽(yáng)極。 (5)電流方向：電流流入陽(yáng)極，流出陰極。 二、電解原理的應(yīng)用 1．冶煉金屬鈉電解槽示意圖 (1)熔融氯化鈉中存在的微粒：Na＋、Cl－。 (2)通電后離子的運(yùn)動(dòng) 陽(yáng)離子Na＋(填離子符號(hào))移向陰極； 陰離子Cl－(填離子符號(hào))移向陽(yáng)極。 (3)電極反應(yīng)式 陰極：2Na＋＋2e－===2Na，陽(yáng)極：2Cl－－2e－===Cl2↑。 (4)結(jié)論是熔融氯化鈉在直流電作用下發(fā)生了氧化還原反應(yīng)，分解生成了Na和Cl2。 2．銅的電解精煉示意圖 (1)粗銅作陽(yáng)極，電極反應(yīng)式：Cu－2e－===Cu2＋。 (2)純銅作陰極，電極反應(yīng)式：Cu2＋＋2e－===Cu，用硫酸銅作電解液。 (3)雜質(zhì)去向：比銅活潑的金屬雜質(zhì)轉(zhuǎn)化為陽(yáng)離子進(jìn)入溶液；金、銀等活動(dòng)性較弱的金屬在陽(yáng)極沉積，形成陽(yáng)極泥。 [基礎(chǔ)自測(cè)] 1．判斷正誤(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“”) (1)原電池放電和電解池充電互為可逆反應(yīng)。(　　) (2)電解飽和氯化銅溶液在陽(yáng)極產(chǎn)生銅。(　　) (3)電解精煉粗銅時(shí)，粗銅作陽(yáng)極。(　　) (4)電解過(guò)程中必定發(fā)生氧化還原反應(yīng)。(　　) 【答案】　(1)　(2)　(3)√　(4)√ 2.如圖是電解CuCl2溶液的裝置，其中c、d為石墨電極。則下列判斷中正確的是(　　) A．a(chǎn)為負(fù)極、b為正極 B．a(chǎn)為陽(yáng)極、b為陰極 C．電解過(guò)程中，d電極質(zhì)量增加 D．電解過(guò)程中，氯離子濃度不變 C　[由于電流從電源正極流出，故a為電源的正極，b為電源的負(fù)極，A項(xiàng)錯(cuò)誤；電源稱正、負(fù)極，B項(xiàng)錯(cuò)誤；Cu2＋向陰極移動(dòng)，d電極反應(yīng)為Cu2＋＋2e－===Cu，在陰極上析出Cu，所以d極質(zhì)量增加，C項(xiàng)正確；Cl－向陽(yáng)極移動(dòng)，c電極反應(yīng)為2Cl－－2e－===Cl2↑，導(dǎo)致溶液中c(Cl－)降低，D項(xiàng)錯(cuò)誤。] 3．利用電解法可將含有Fe、Zn、Ag、Pt等雜質(zhì)的粗銅提純，下列敘述正確的是(　　) 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：13572089】 A．電解時(shí)以純銅作陽(yáng)極 B．電解時(shí)陰極發(fā)生氧化反應(yīng) C．粗銅連接電源負(fù)極，其電極反應(yīng)是Cu－2e－===Cu2＋ D．電解后，電解槽底部會(huì)形成含少量Ag、Pt等金屬的陽(yáng)極泥 D　[電解精煉銅時(shí)，粗銅與電源正極相連，作陽(yáng)極，電極反應(yīng)有Cu－ 2e－===Cu2＋，Zn－2e－===Zn2＋，F(xiàn)e－2e－===Fe2＋，陰極用鈍銅與電源負(fù)極相連，電極反應(yīng)為Cu2＋＋2e－===Cu，發(fā)生的是還原反應(yīng)。電解后陽(yáng)極形成含少量Pt、Ag等較不活潑金屬的陽(yáng)極泥。] [合 作 探 究攻 重 難] 電解池與原電池的比較 [背景材料] 如圖所示，A、B兩個(gè)裝置中的兩個(gè)燒杯分別盛有足量的CuCl2溶液。 [思考交流] (1)從裝置特點(diǎn)上判斷A、B兩裝置的類型。 【提示】　A裝置是原電池；B裝置為電解池。 (2)分析A裝置的正極、負(fù)極，并書(shū)寫(xiě)出電極反應(yīng)和電池總反應(yīng)。 【提示】　Zn為負(fù)極，電極反應(yīng)式為Zn－2e－===Zn2＋；Cu為正極，電極反應(yīng)式為Cu2＋＋2e－===Cu；總反應(yīng)為Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu。 (3)分析B裝置的陰極和陽(yáng)極，并寫(xiě)出電極反應(yīng)和電池總反應(yīng)。 【提示】　Pt為陽(yáng)極，電極反應(yīng)式為2Cl－－2e－===Cl2↑，C為陰極，電極反應(yīng)式為Cu2＋＋2e－===Cu，總反應(yīng)的化學(xué)方程式為CuCl2Cu＋Cl2↑。 (4)原電池和電解池工作時(shí)能量轉(zhuǎn)化形式有什么區(qū)別？ 【提示】　原電池工作時(shí)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，電解池工作時(shí)電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。 1．原電池與電解池的比較 內(nèi)容 原電池 電解池 能量轉(zhuǎn)化 化學(xué)能→電能 電能→化學(xué)能 形成條件 ①活動(dòng)性不同的兩電極(連接)；②電解質(zhì)溶液(電極插入其中并與電極發(fā)生反應(yīng))；③形成閉合回路 ①兩電極連接直流電源；②兩電極插入電解質(zhì)溶液；③形成閉合回路 電極 負(fù)極：較活潑金屬，發(fā)生氧化反應(yīng)； 正極：較不活潑金屬(或能導(dǎo)電的非金屬)，發(fā)生還原反應(yīng) 陰極：與電源負(fù)極相連，發(fā)生還原反應(yīng)； 陽(yáng)極：與電源正極相連，發(fā)生氧化反應(yīng) 電子流向 負(fù)極→導(dǎo)線→正極 負(fù)極→陰極，陽(yáng)極→正極 陰、陽(yáng)離子移向 陰離子→負(fù)極 陽(yáng)離子→正極 陰離子→陽(yáng)極 陽(yáng)離子→陰極 2．電解池陰陽(yáng)極的判斷方法 判斷方法 陽(yáng)極 陰極 與電源連接方式 與電源正極相連的電極 與電源負(fù)極相連的電極 電子或電流流動(dòng)方向 電子流出，電流流入的電極 電子流入，電流流出的電極 離子遷移方向 陰離子移向的電極 陽(yáng)離子移向的電極 反應(yīng)類型 發(fā)生氧化反應(yīng)的電極 發(fā)生還原反應(yīng)的電極 電解池的電極反應(yīng)式書(shū)寫(xiě) [背景材料] 利用如圖裝置(電極均為惰性電極)電解飽和食鹽水。 [思考交流] (1)分析飽和食鹽水中陰、陽(yáng)離子的種類，并分析電解池工作時(shí)離子的移動(dòng)方向。 【提示】　飽和食鹽水中陽(yáng)離子有Na＋、H＋，陰離子有Cl－、OH－。電解池工作時(shí)陽(yáng)離子移向陰極，陰離子移向陽(yáng)極。 (2)電解飽和食鹽水時(shí)，在陰極、陽(yáng)極反應(yīng)的離子是哪一種？為什么？ 【提示】　由于H＋的氧化性強(qiáng)于Na＋，所以在陰極上H＋得電子被還原；Cl－的還原性強(qiáng)于OH－，Cl－在陽(yáng)極失去電子被氧化。 (3)怎樣確定電解池工作時(shí)在陰極、陽(yáng)極放電的離子？ 【提示】　首先分析電解質(zhì)溶液中離子的種類，再根據(jù)離子得失電子的能力進(jìn)行判斷，得電子能力最強(qiáng)的陽(yáng)離子優(yōu)先在陰極得電子被還原，失電子能力最強(qiáng)的陰離子優(yōu)先在陽(yáng)極失電子被氧化。 1．電極產(chǎn)物的判斷 2．書(shū)寫(xiě)電極反應(yīng)式的一般步驟 (1)分清陰、陽(yáng)極，看陽(yáng)極是否是活性電極參與反應(yīng)。 (2)分析電解質(zhì)溶液的全部離子，包括水電離出的H＋和OH－。 (3)根據(jù)陰、陽(yáng)離子放電順序，分別寫(xiě)出兩極上的電極反應(yīng)式(若陽(yáng)極為活性電極則不必考慮陰離子放電)。 (4)合并兩個(gè)電極反應(yīng)式得出電解反應(yīng)的總化學(xué)方程式或離子方程式。 [當(dāng) 堂 達(dá) 標(biāo)固 雙 基] 題組1　電解原理 1．下列關(guān)于電解池說(shuō)法正確的是(　　) A．電源的負(fù)極就是陰極 B．與直流電源正極相連的是電解池的陰極 C．與直流電源負(fù)極相連的電極上發(fā)生還原反應(yīng) D．陽(yáng)極上發(fā)生還原反應(yīng) C　[解答本題需了解電解池陰、陽(yáng)極的判斷及電解的特點(diǎn)。 電解池的陰、陽(yáng)極是根據(jù)直流電源的正、負(fù)極確定的。 與電源負(fù)極相連的電極為電解池的陰極，該電極上發(fā)生還原反應(yīng)；與電源正極相連的電極為電解池的陽(yáng)極，該電極上發(fā)生氧化反應(yīng)。] 2．下列關(guān)于電解池形成的閉合回路的敘述中，正確的是(　　) 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：13572090】 A．電解池中的閉合電路是由電子的定向運(yùn)動(dòng)形成的 B．金屬導(dǎo)線中，電子從電源的負(fù)極流向電解池的陰極，從電解池的陰極流向電源的正極 C．在電解質(zhì)溶液中，陰離子向陰極移動(dòng)，陽(yáng)離子向陽(yáng)極移動(dòng) D．相同時(shí)間內(nèi)，陽(yáng)離子在陰極上得到的電子與陰離子在陽(yáng)極上失去的電子數(shù)相等 D　[電解池中電解質(zhì)溶液依靠陰、陽(yáng)離子的定向移動(dòng)而導(dǎo)電，電解過(guò)程中陰極、陽(yáng)極得失電子數(shù)目守恒。] 電解原理 題組2　電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě) 3．按如圖所示，兩個(gè)燒杯中分別盛有足量的稀硫酸溶液和氯化銅溶液： (1)A、B兩個(gè)裝置中，屬于原電池的是__________________(填標(biāo)號(hào))。 (2)A池中，銅極為_(kāi)_______極，發(fā)生________反應(yīng)(填“氧化”或“還原”)，電極反應(yīng)式為_(kāi)_____________________________。 (3)B池中，左邊C是________極，電極反應(yīng)式為_(kāi)_______________ ___________________________________________________________， 總反應(yīng)式為_(kāi)_________________________。 (4)B池中當(dāng)陰極產(chǎn)生6.4 g銅時(shí)，陽(yáng)極放出________ g氣體。 【解析】　(1)A裝置無(wú)外接電源符合原電池的構(gòu)成條件，B裝置中有直流電源是電解池。 (2)Zn比Cu活潑，Zn作負(fù)極，Cu作正極。 (3)B池中左邊C與直流電源正極相連是陽(yáng)極，不是金屬材料活性電極，按放電順序是Cl－放電。 (4)根據(jù)電路中轉(zhuǎn)移電子數(shù)守恒計(jì)算。 【答案】　(1)A (2)正　還原　2H＋＋2e－===H2↑ (3)陽(yáng)　2Cl－－2e－===Cl2↑　CuCl2Cu＋Cl2↑ (4)7.1 題組3　電解原理的應(yīng)用 4．下列描述中，不符合生產(chǎn)實(shí)際的是(　　) A．電解熔融的Al2O3制取鋁，用石墨作陽(yáng)極 B．電解法精煉銅，用純銅作陰極 C．工業(yè)上電解飽和食鹽水，可制得燒堿、氫氣和氯氣 D．電解氯化鎂溶液，可制得鎂和氯氣 D　[電解氯化鎂溶液陰極反應(yīng)式為2H＋＋2e－===H2↑，無(wú)金屬鎂生成。工業(yè)上通過(guò)電解熔融氯化鎂制取鎂與氯氣。] 5．下列說(shuō)法正確的是(　　) 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：13572091】 A．電解熔融氧化鋁制取金屬鋁，氧化鋁只被還原 B．電解熔融NaCl制Na，Na在陰極得到 C．電解水時(shí)，在相同條件下，陽(yáng)極和陰極產(chǎn)生的氣體體積比為2∶1 D．電解食鹽水制H2、Cl2的過(guò)程是把化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿倪^(guò)程 B　[Al2O3既被氧化也被還原，A錯(cuò)。NaCl―→Na，Na得電子，所以鈉在陰極得到，B正確。電解水時(shí)，陽(yáng)極上產(chǎn)生O2，陰極上產(chǎn)生H2，而V(O2)∶V(H2)＝1∶2，C錯(cuò)。電解過(guò)程是電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的過(guò)程，D錯(cuò)。]