电能转化为化学能省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

第1页在生产和生活中我们不但要利用化学反应，使化在生产和生活中我们不但要利用化学反应，使化学能转化为电能，而且要利用化学反应使电能转化学能转化为电能，而且要利用化学反应使电能转化为化学能。为化学能。电能转化为化学能普通经过电解方法来电能转化为化学能普通经过电解方法来完成。完成。我们已学过化学课程里包括利用电解反应来我们已学过化学课程里包括利用电解反应来制取新物质例子吗？制取新物质例子吗？实实例例被电解物质被电解物质电电解解产产物物 化化学学方方程程式式电解水电解水水水H2、O22H2O=2H2+O2 电解食盐水电解食盐水 H2O、NaClNaOH、H2、Cl22NaCl+2H2O=2NaOH+H2+Cl2 电解融熔电解融熔氯化钠氯化钠NaClNa、Cl22NaCl=2NaCl+Cl2 电解融熔电解融熔氧化铝氧化铝Al2O3Al、O22Al2O3=2Al+3O2 电解电解电解电解第2页在在U形管中加入饱和氯化铜溶液，形管中加入饱和氯化铜溶液，用石墨棒作电极，接通电源，电解数用石墨棒作电极，接通电源，电解数分钟后，观察现象。分钟后，观察现象。（1）阴极）阴极(接电源负极石墨棒接电源负极石墨棒)，电极反应为电极反应为。（2）阳极阳极(接电源正极石墨棒接电源正极石墨棒)，电极反应为电极反应为。（3）电解反应化学方程式）电解反应化学方程式。（4）在上述电解反应中，被氧化物质是）在上述电解反应中，被氧化物质是，被还原物质是被还原物质是。（5）在化学反应中发生能量转化形式是）在化学反应中发生能量转化形式是。Cu2+2e-=Cu2Cl-2e-=Cl2CuCl2=Cu+Cl2 CuCl2CuCl2电能转化为化学能电能转化为化学能由黑由黑变红有气体有气体产生生,且能使湿且能使湿润KI淀粉淀粉试纸变蓝CuCl2第3页电解氯化铜溶液微观模拟电解氯化铜溶液微观模拟第4页【试验分析】通电前：通电前：分析氯化铜溶液中离子情况分析氯化铜溶液中离子情况通电后：通电后：（必须直流电）（必须直流电）Cu2+、H+移向阴极移向阴极：Cu 2+2e-=Cu，发生，发生还原还原反应。反应。做无规则运动做无规则运动阳离子阳离子：Cu2+、H+阴离子阴离子：Cl-、OH-阴极阳极通电后通电后Cl-、OH-移向阳极：移向阳极：2Cl-2e-=Cl2，发生，发生氧化氧化反应。反应。得电子能力得电子能力 Cu2+H+失电子能力失电子能力Cl-OH-电解反应：电解反应：CuCl2=Cu+Cl2电解电解第5页电解池电解池2、组成电解池有什么条件？电解池有什么条件？组成条件组成条件:（1）与外加电源相连两个电极）与外加电源相连两个电极（2）有电解质溶液）有电解质溶液（3）形成闭合回路）形成闭合回路1.电解池电解池:把把电能电能转化为转化为化学能化学能装置叫装置叫电解池电解池 使直流电经过电解质溶液而在阴、阳两极使直流电经过电解质溶液而在阴、阳两极引发氧化还原反应过程，叫做引发氧化还原反应过程，叫做电解电解。3.电极名称和电极反应电极名称和电极反应与电源负极相连电极叫与电源负极相连电极叫阴极阴极，阴极上发生阴极上发生还原还原反应反应。与电源正极相连电极叫与电源正极相连电极叫阳极阳极，阳极上发生，阳极上发生氧化氧化反应反应。第6页阴极阴极:与电源负极相连，与电源负极相连，电子流入，发生电子流入，发生还原还原反应反应阳极阳极:与电源正极相连，与电源正极相连，电子流出，发生电子流出，发生氧化氧化反应反应4.电极判断电极判断eeCC阴极阴极阳极阳极电解质溶液电解质溶液说明：说明：1 1、惰性电极：用、惰性电极：用石墨、金、铂石墨、金、铂等材料等材料 做电极，做电极，普通通电条件下不发生反应普通通电条件下不发生反应；2 2、活性电极：用、活性电极：用铁、锌、铜铁、锌、铜等还原性等还原性 较强金属做电极，较强金属做电极，活性电极作阳极时，活性电极作阳极时，优先发生氧化反应。优先发生氧化反应。第7页5.电子、离子流向电子、离子流向阳离子阳离子在电解质溶液中在电解质溶液中移向移向阴极阴极阴离子阴离子在电解质溶液中在电解质溶液中移向移向阳极阳极电子方向电子方向：电源负极：电源负极电解池阴极电解池阴极 电解池阳极电解池阳极电源正极电源正极怎样判断电解池阴阳极呢？怎样判断电解池阴阳极呢？由电源正负极判断；由电源正负极判断；由电极反应类型判断；由电极反应类型判断；由阴阳离子移动方向判断。由阴阳离子移动方向判断。由电极反应现象判断由电极反应现象判断第8页思索思索金属导电和电解质溶液导电是否一样？金属导电和电解质溶液导电是否一样？电解解过程：程：电解解质溶液溶液导电过程程(化学反化学反应)电电离离 电电解解条条件件过过程程特特点点联联系系电解质溶于水或电解质溶于水或受热受热熔融状态熔融状态电解质电离后再通电解质电离后再通直流电直流电电解质电离成为自由电解质电离成为自由移动离子移动离子 阴阳离子定向移动，在两阴阳离子定向移动，在两极上发生氧化还原反应。极上发生氧化还原反应。只产生自由移动离子只产生自由移动离子发生了氧化还原反应产发生了氧化还原反应产生了新物质生了新物质电解必须建立在电离基础上电解必须建立在电离基础上例例2NaCl=2Na+Cl2例例NaCl=Na+Cl-通电第9页 电解应用电解应用：对一些器件进行对一些器件进行电镀电镀及及活泼金属制备活泼金属制备尤其活泼金属钠、镁、铝等只能经过电解方尤其活泼金属钠、镁、铝等只能经过电解方法制取。法制取。石墨Al熔融熔融ALAL2 2O O3 3阳极：阳极：6O212e =3O2阴极：阴极：4Al3+12e =4Al总反应方程式：总反应方程式：2Al2O3 =4Al +3O2通电通电熔融熔融MgCl2 =Mg +Cl2 通电通电熔融熔融2NaCl =2Na +Cl2 通电通电熔融熔融第10页粗铜粗铜纯铜纯铜电解精炼铜原理示意图：电解精炼铜原理示意图：e-e-Ag Au硫酸铜溶液硫酸铜溶液作电解液作电解液阳极：阳极：Zn 2eZn 2+Fe2eFe 2+Ni 2eNi 2+Cu2eCu 2+阴极：阴极：Cu2+2eCu阳极泥阳极泥【电解应用电解应用】第11页比较原电池、电解池异同点。比较原电池、电解池异同点。原原电电池池电电解池解池定定义义形成形成条件条件电电极极名称名称电电极极反反应应化学能化学能转变转变成成电电能装置。能装置。自发自发氧氧化还原反应化还原反应将将电电能能转变转变成化学能装置。成化学能装置。非自发非自发氧化还原反应氧化还原反应活活动动性不一性不一样样两两电电极极电电解解质质溶液溶液形成形成闭闭合回路合回路两两电电极接直流极接直流电电源源电电极插入极插入电电解解质质溶液溶液形成形成闭闭合回路合回路负负极：极：较较活活泼泼金属；金属；正极：正极：较较不活不活泼泼金属金属(或能或能导电导电非非金属等金属等)阳极：阳极：电电源正极相源正极相连连阴极：阴极：电电源源负负极相极相连连负极：氧化反应负极：氧化反应正极：正极：还还原反原反应应阳极：氧化反应阳极：氧化反应阴极：阴极：还还原反原反应应第12页 电解:CuCl2 Cu+Cl2 2Cl-2 e-=Cl2阴离子移向阳离子移向电子流向阳极阳极阴极阴极CuCl2溶液溶液e-e-氧化反应还原反应电解Cu2+2e-=2Cu课堂堂总结原理分析原理分析注：电解法是最强有力氧化还原伎俩。注：电解法是最强有力氧化还原伎俩。第13页巩固提升已知氧化性已知氧化性+Na+,还原性还原性Cl-OH-,试推断试推断用石墨电极电解饱和食盐水时两极产物及电极反用石墨电极电解饱和食盐水时两极产物及电极反应式应式NaCl=Na+Cl-H2OH阴极阴极阳极阳极2Cl-Cl2e-氧化反应氧化反应2H+2e-H2还原反应还原反应电源负极相连电源负极相连-电源正极相连电源正极相连电离过程电离过程电解过程电解过程通电前通电前通电后通电后2NaCl+2H2O 2NaOH+H2 +Cl2 电解第14页稀硫酸稀硫酸 稀硫酸稀硫酸 稀硫酸稀硫酸 硫酸硫酸 A B C D A B C D 1、以下装置中属于原电池是以下装置中属于原电池是（）属于电解池是属于电解池是（）BCD原电池、电解池区分关键看原电池、电解池区分关键看是否有外接电源是否有外接电源；练习练习第15页2、分析下列图，哪个是原电池，哪个是电解分析下列图，哪个是原电池，哪个是电解池池。第16页多池组合判断：多池组合判断：无外电源无外电源：一池为原电池，其余为电解池；：一池为原电池，其余为电解池；有外电源有外电源：全部为电解池或电镀池、精炼池。：全部为电解池或电镀池、精炼池。第17页3、以下说法正确是、以下说法正确是()电解是把电能转变成化学能；电解是把电能转变成化学能；电解是化学能转变成电能；电解是化学能转变成电能；电解质溶液导电是化学改变；电解质溶液导电是化学改变；任何电解过程，必将造成氧化还原反任何电解过程，必将造成氧化还原反应发生；应发生；第18页