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1、专题专题2 2 化学反应与能量转化化学反应与能量转化第三单元第三单元 化学能与电能的转化化学能与电能的转化三、电能转化为化学能三、电能转化为化学能江苏徐州市第江苏徐州市第3737中学中学 高一化学备课组高一化学备课组电解氯化铜实验电解氯化铜实验实验步骤实验步骤在一个在一个U U形管中注入饱形管中注入饱和氯化铜溶液，插入两和氯化铜溶液，插入两根石墨作电极，接通直根石墨作电极，接通直流电源，数分钟后，观流电源，数分钟后，观察阴极表面的颜色，用察阴极表面的颜色，用湿润的淀粉碘化钾试纸湿润的淀粉碘化钾试纸检验阳极上放出的气体。检验阳极上放出的气体。三、电能转化为化学能三、电能转化为化学能 与与电源正极
2、相连的碳棒（阳极）有气泡电源正极相连的碳棒（阳极）有气泡生成，且有刺激性气味，能使湿润的生成，且有刺激性气味，能使湿润的KI淀粉试纸变蓝。淀粉试纸变蓝。与电源负极相连的碳棒（阴极）上有一与电源负极相连的碳棒（阴极）上有一层红色的固体析出。层红色的固体析出。实验现象Cl2 Cu结论：结论：氯化铜溶液通电后发生了化学变化，氯化铜溶液通电后发生了化学变化，而电流的作用是这种化学变化的根本原因。而电流的作用是这种化学变化的根本原因。三、电能转化为化学能三、电能转化为化学能三、电能转化为化学能三、电能转化为化学能1.通电前，氯化铜溶液中有哪些离子？运动通电前，氯化铜溶液中有哪些离子？运动情况如何？情况如
3、何？思考思考3.当离子定向移动到电极表面时，发生的是当离子定向移动到电极表面时，发生的是什么类型的反应？什么类型的反应？4.电路中，电子的流动方向如何？电路中，电子的流动方向如何？CuCl2Cu2+2Cl H2O H+OH 2.通电时，离子的运动情况有什么改变？通电时，离子的运动情况有什么改变？三、电能转化为化学能三、电能转化为化学能分析分析1、通电前、通电前CuCl2 =Cu2+2ClH2O H+OH电解质发生电离，阴阳离子自由运动电解质发生电离，阴阳离子自由运动2、通电后、通电后带负电荷的阴离子定向移动到阳极附近带负电荷的阴离子定向移动到阳极附近因失电子能力：因失电子能力：Cl OH带正电
4、荷的阳离子定向移动到阴极附近带正电荷的阳离子定向移动到阴极附近Cl在阳极失去电子：在阳极失去电子：2Cl2e=Cl2 氧化反应氧化反应因得电子能力：因得电子能力：Cu2+H+Cu2+在阴极得到电子：在阴极得到电子：Cu2+2e=Cu 还原反应还原反应总方程式：总方程式：CuCl2 =Cl2+Cu电解电解三、电能转化为化学能三、电能转化为化学能e-e-e-e-e-e-电解池外电路电子的流动方向电解池外电路电子的流动方向 三、电能转化为化学能三、电能转化为化学能三、电能转化为化学能三、电能转化为化学能1 1、电解的概念：使电流通过电解质溶液而在阴阳、电解的概念：使电流通过电解质溶液而在阴阳两极发生
5、氧化还原反应的过程。两极发生氧化还原反应的过程。2 2、电解池：借助氧化还原反应，把电能转化为化、电解池：借助氧化还原反应，把电能转化为化学能的装置。学能的装置。3 3、电极反应：、电极反应：阳极：阳极：与电源正极相连的极与电源正极相连的极阴极：阴极：与电源负极相连的极与电源负极相连的极CuCu2+2+2e+2e=Cu=Cu 还原反应还原反应 2Cl2Cl2e2e=Cl=Cl2 2 氧化反应氧化反应总方程式：总方程式：CuCl2 =Cl2+Cu电解电解三、电能转化为化学能三、电能转化为化学能4 4、电子的流向、电子的流向电子从外电源的电子从外电源的负极流出负极流出，流到电解池的，流到电解池的阴
6、极阴极，再从再从阳极流回阳极流回电源电源正极正极。5 5、离子定向移动的方向、离子定向移动的方向阳离子运动到阳离子运动到阴极附近阴极附近阴离子运动到阴离子运动到阳极阳极附近附近6 6、惰性电极与活性电极、惰性电极与活性电极惰性电极：惰性电极：仅仅导电，不参与电极反应仅仅导电，不参与电极反应铂、金、石墨铂、金、石墨活性电极：活性电极：既可以导电、又可以参与电极反应既可以导电、又可以参与电极反应三、电能转化为化学能三、电能转化为化学能拓展视野拓展视野铜的电解精炼铜的电解精炼硫酸铜溶液硫酸铜溶液粗铜（含粗铜（含Zn、Fe、Ag、Au 等）等）纯铜纯铜阳极：阳极：CuCu2e2e-=Cu=Cu2+2+
7、阴极：阴极：CuCu2+2+2e+2e-=Cu =Cu 杂质比铜活泼的杂质比铜活泼的ZnZn、FeFe等：等：ZnZn2e2e-=Zn=Zn2+2+FeFe2e2e-=Fe=Fe2+2+活泼性在铜之后的银、金等不能失活泼性在铜之后的银、金等不能失去电子它们以单质形式沉积下来，去电子它们以单质形式沉积下来，成为阳极泥。成为阳极泥。电解质溶液中硫酸铜的浓度基本不变。电解质溶液中硫酸铜的浓度基本不变。三、电能转化为化学能三、电能转化为化学能拓展视野拓展视野铜的电解精炼铜的电解精炼三、电能转化为化学能三、电能转化为化学能小结：小结：电解的原理：电解的原理：电解质在溶于水或熔融状态下电离出电解质在溶于水
8、或熔融状态下电离出能自由移动的离子。通电时，自由移动能自由移动的离子。通电时，自由移动的离子作定向移动。的离子作定向移动。阳离子阳离子移向移向阴极阴极，在在阴极阴极上得到电子而发生上得到电子而发生还原反应还原反应；阴阴离子离子移向移向阳极阳极，在，在阳极阳极上上失去电子而发失去电子而发生生氧化反应氧化反应。三、电能转化为化学能三、电能转化为化学能电离电离 电解电解 条件条件过过程程 特点特点 联系联系 电电解解质质溶溶于于水水或或受受热融化状态热融化状态电电解解质质电电离离后后，再再通直流电通直流电电解质电离成为自由电解质电离成为自由移动的离子。如：移动的离子。如：CuClCuCl2 2=Cu
9、=Cu2+2+2Cl+2Cl-通电通电阴阳离子定向移动，阴阳离子定向移动，在两极上失得电子成在两极上失得电子成为原子或分子。如：为原子或分子。如：CuClCuCl2 2=Cu+Cl=Cu+Cl2 2只产生自由移动的离子只产生自由移动的离子发生氧化还原反应生发生氧化还原反应生成了新物质成了新物质 电解必须建立在电离的基础上电解必须建立在电离的基础上 复习复习电离与电解的比较电离与电解的比较原电池和电解池知识总结比较表原电池和电解池知识总结比较表内容内容原电池原电池电解池电解池电极判断电极判断电极反应电极反应电子移动方向电子移动方向能量转变能量转变较活泼金属做负极较活泼金属做负极阴极：连接电源阴极：连接电源负极的一极负极的一极负极发生氧化反应负极发生氧化反应阳极氧化反应阳极氧化反应阴极还原反应阴极还原反应从负极流向正极从负极流向正极从阳极流向阴极从阳极流向阴极化学能变为电能化学能变为电能电能变为化学能电能变为化学能同学们来学校和回家的路上要注意安全同学们来学校和回家的路上要注意安全