高中化学苏教版必修二专题2 化学反应与能量转化第三单元 化学能与电能的转化授课课件ppt

这是一份高中化学苏教版必修二专题2 化学反应与能量转化第三单元 化学能与电能的转化授课课件ppt，共21页。PPT课件主要包含了了解原电池的工作原理，教学目标，电解池，电解原理，交流讨论，原理示意图，电解原理的应用等内容，欢迎下载使用。

认识电解在实现物质转化和储存能量中的具体应用
1、定义：在直流电的作用下，在两电极上分别发生氧化反应和还原反应的过程。
2、能量转化特点：将电能转化为化学能。
3、应用：在工业生产和日常生活中，利用电解的方法使许多不能自发进行的反应顺利进行。
实验现象：通电后，在阳极周围有气泡产生，在阴极有银白色金属生成。
阴极： 2Na+2e-=2Na
阳极： 2Cl--2e-=Cl2↑
总反应：2NaCl=2Na+Cl2↑
1、定义：将电能转化为化学能的装置。
①直流电源②与直流电源相连的两个电极（阳极和阴极）③电解质溶液（或熔融电解质）④形成闭合回路
CuCl2=Cu2++2Cl-
阴极：Cu2++2e-=Cu发生还原反应
阳极：2Cl--2e-=Cl2↑发生氧化反应
实验现象：阴极石墨棒上逐渐覆盖了一层红色金属，阴极区溶液的颜色变浅；阳极石墨棒上有气泡产生，同时可观察到湿润的淀粉碘化钾试纸变成蓝色。
2、电解饱和食盐水（氯碱工业）
（1）在氯化钠的水溶液中存在几种微粒？分别是哪些？
阴离子：Cl-、OH-阳离子：Na+、H+
（2）哪个离子在阴极得电子？哪个离子在阳极失电子？
H+在阴极得电子Cl-在阳极失电子
（4）如图，电解池的阴极区和阳极区用阳离子交换膜隔开，使得阴极区的OH-不能进入阳极区。电解饱和食盐水时为什么要阻止阴极区的OH-进入阳极区？
（3）写出电极反应方程式？
阴极：2H2O+2e-=H2↑+2OH-
阳极：2Cl--2e-=Cl2↑
补充：阳离子交换膜只允许阳离子通过，而阻止阴离子和气体通过，也就是说只允许Na+、H+通过，而Cl-、OH-和气体不能通过。
阳离子交换膜既能防止阴极产生的H2和阳极产生的Cl2混合而引起爆炸，又能避免Cl2和NaOH溶液反应而影响烧碱的质量。
②如果是惰性电极（如Pt、Au、石墨等）则按溶液中阴离子的放电顺序依次放电。溶液中阴离子的放电顺序：
阳极产物的判断：（失电子）
①先看电极，如果是活性电极（除Pt、Au以外的金属），则电极材料失去电子，电极溶解，溶液中的阴离子不能失去电子。
在阴极放电的只能是溶液中的阳离子，与电极材料无关。溶液中阳离子的放电顺序：
阴极产物的判断：（得电子）
电解池中电极反应方程式的书写步骤：
确定电极上可能放电的离子
确定微粒物质的量或浓度
阴极：4H++4e-=2H2↑（4H2O+4e-=2H2↑+4OH-）
阳极：4OH--4e-=2H2O+O2↑（2H2O-4e-=O2↑+4H+）
浓度增大（饱和溶液除外）
电解质电离出阴、阳离子分别在两极放电
阴极：2H2O+2e-=H2↑+2OH-阳极：电解质阴离子放电
阴极：电解质阳离子放电；阳极：2H2O-4e-=O2↑+4H+
含锌、金、银等金属杂质的粗铜片
阴极:Cu2++2e-=Cu
阳极： Zn-2e-= Zn2+ Cu-2e-=Cu2+
阳极产物:粗铜中，金属铜和比铜活泼的金属杂质（如锌等）转化为阳离子进入溶液，金、银等活动性较弱的金属在阳极沉积下来，形成阳极泥。
以硫酸铜溶液作电解液，对含有杂质锌、铁、银的粗铜进行电解精炼。下列说法正确的是（ ）
①粗铜与直流电源正极相连②阴极发生的反应为Cu2++2e-=Cu③电路中每通过3.01×1023个电子，理论上得到精铜的质量为16g，此时阴极溶解的铜的质量也恰好是16g④杂质银以Ag2SO4的形式沉入电解槽形成阳极泥⑤电解完成后，电解质溶液中的Cu2+的浓度增大
A、①② B、②③ C、②④ D、②⑤
（1）定义：应用电解的原理在某些金属或其他材料制品表面镀上一薄层其他金属或合金的过程
（2）目的：电镀除了提升美观和增加表面硬度之外，更主要的是增强材料的抗腐蚀能力，防止金属氧化。
（4）原理：金属材料电镀时，通常以待镀金属为阴极，以镀层金属为阳极，用含有镀层金属离子的溶液作电解质溶液。在直流电的作用下，镀层金属在待镀金属制品表面形成均匀、光亮而致密的镀层。
（5）电镀特点：一多、一少、一不变。“一多”是指阴极上有镀层金属沉积，“一少”是指阳极上有镀层金属溶解，“一不变”是指电解质溶液的浓度不变。
电解法冶炼金属的实质是利用电解原理使金属离子获得电子，从它们化合物中还原出来：Mn++ne-=M。如Na、Mg、Al的制取：
③电解熔融Al2O3制取金属Al阴极：4Al3++12e-=4Al;阳极：6O2--12e-=3O2↑电解反应：Al2O3（熔融）=4Al+3O2↑（条件：通电）
①电解熔融NaCl制取金属Na阴极：2Na++2e-=2Na;阳极：2Cl--2e-=Cl2↑电解反应：2NaCl（熔融）=2Na+Cl2↑（条件：通电）
②电解熔融MgCl2制取金属镁阴极：Mg2++2e-=Mg;阳极：2Cl--2e-=Cl2↑电解反应：MgCl2（熔融）=Mg+Cl2↑（条件：通电）