内容正文:
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
第3课时 电能转化为化学能
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为化学能。电能转化为化学能一般通过电解的方法来完成。我们已学过的化学课程里涉及利用电解反应来制取新物质的例子吗?
电解水
水
H2、O2
2H2O==2H2 ↑ +O2 ↑
电解食盐水
H2O、NaCl
NaOH 、
H2 、 Cl2
2NaCl +2H2O= 2NaOH
+H2 ↑ + Cl2 ↑
电解融熔
氯化钠
NaCl
Na、 Cl2
2NaCl = 2NaCl+ Cl2 ↑
电解融熔
氧化铝
Al2O3
Al 、 O2
2Al2O3==2Al +3 O2 ↑
实 例 被电解物质 电 解 产 物 化 学 方 程 式
在U形管中加入饱和氯化铜溶液,用石墨棒作电极,接通电源,电解数分钟后,观察现象。
(1)接电源负极的石墨棒上有________ ,
电极反应为________。
(2)接电源正极的石墨棒上有________ ,
电极反应为________。
(3)电解反应的化学方程式________。
(4)在上述电解反应中,被氧化的物质是____,
被还原的物质是____。
(5)比较电解饱和氯化钠溶液与电解饱和氯化铜溶液,
有什么不同?为什么?
有铜析出
Cu2+ + 2e- = Cu
有Cl2放出
2Cl- - 2e- = Cl2
CuCl2 == Cu + Cl2 ↑
CuCl2
CuCl2
因参与电解的微粒不同。
三.电解原理及电解池
3.电极名称和电极反应
与电源负极相连的电极叫阴极,阴极上发生还原反应。
与电源正极相连的电极叫阳极,阳极上发生氧化反应。
构成电解池有什么条件?
构成条件: (1)与外加电源相连的两个电极
(2)有电解质溶液 (3)形成闭合回路
1.电解:使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起
氧化还原反应的过程.
2.电解池:借助于电流引起氧化还原反应的装置,
即把 电能转化为化学能的装置叫电解池或电解槽
阴极:与电源负极相连,
电子流入,发生还原反应
阳极:与电源正极相连,
电子流出,发生氧化反应
4. 电极的判断
5. 电子、离子的流向
电子从阳极通过电源流向阴极
阳离子在电解质溶液中移向阴极
阴离子在电解质溶液中移向阳极
e-
e-
C
C
阴极
阳极
电解质溶液
比较原电池、电解池的异同点。
原电池、电解池的比较
原电池 电解池
定义 化学能转变成电能的装置。自发的氧化还原反应 将电能转变成化学能的装置。非自发的氧化还原反应
形成
条件 ①活动性不同两电极
②电解质溶液
③形成闭合回路 ①两电极接直流电源
②电极插入电解质溶液
③形成闭合回路
电极
名称 负极:较活泼金属;
正极:较不活泼金属(或能导电的非金属等) 阳极:电源正极相连
阴极:电源负极相连
电极
反应 负极:氧化反应
正极:还原反应 阳极:氧化反应
阴极:还原反应
例题1:
下列装置中属于原电池的是 ( )
属于电解池的是 ( )
B
C D
怎样区分原电池、电解池?
原电池、电解池的区分关键看是否有外接电源;
稀硫酸 稀硫酸 稀硫酸 硫酸
A B C D
练习
分析下图,哪个是原电池,哪个是电解池。
多池组合判断:
①无外电源:一池为原电池,其余为电解池;
②有外电源:全部为电解池或电镀池、精炼池。
6.电极产物的判断及电极反应的书写
阳极:先看电极后看溶液
(1) 活泼金属电极:金属电极失电子(除金和铂)
(2) 惰性电极:溶液中阴离子失去电子,
失电子能力为:
S2- >I - >Br - >Cl - >OH - >含氧酸根>F-
阴极: 溶液中阳离子得电子,得电子能力为:
Ag+ > Fe3+ > Cu2+ > H+ (酸)> Pb2+ > Sn2+ > Fe2+ > Zn2+ > H+ (水) > Al3+ > Mg2+ >……
阴极: ___电子,发生____反应,离子 _____越强,反应越容易。
常见阳离子放电顺序:
Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+
阳极:___电子,发生____反应,离子 _____越强,反应越容易。
①当阳极为惰性电极(石墨、铂、金)时,常见阴离子放电顺序:
S2