1、电能转化为化学能,请大家思考并回答实验1、2所发生现象的原因。,形成原电池的条件是什么？,想一想原电池的电解质溶液中，阴、阳离子的运动方向如何？,原电池中电子的流动方向如何？,1活泼性不同的两个电极； 2电解质溶液； 3形成闭合电路； 4能自发进行氧化还原反应。,请写出电极反应式,讨论,下面装置能否发生反应，为什么？,实验步骤,在一个U形管中注入氯化铜溶液，插入两根石墨作电极，接通直流电源，观察U形管中现象。,电解氯化铜实验,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）阴极(接电源负极的石墨棒) ，电极反应为。 （2）阳极(接电源正极的石墨棒)
2、，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？,Cu2+ + 2e- = Cu,2Cl- - 2e- = Cl2,CuCl2 = Cu + Cl2 ,CuCl2,CuCl2,因参与反应的微粒不同。,由黑变红,有气体产生,且能使湿润KI淀粉试纸变蓝,CuCl2,议一议实验2和3的装置有何区别？引起它们实验现象不同的原因是什么？对于实验3中出现的现象你能解释吗？,结论：氯化铜溶液通电后发生了化学变化，而直流电流的作用是这种化学变化的根本原因。,通电前，氯化铜以什么粒子存
3、在于溶液中？运动情况如何？,思考,3. 当离子定向移动到电极表面时，发生的是什么类型的反应？,4. 电路中，电子的流动方向如何？,2. 通电时，离子的运动情况有什么改变？,分析,1、通电前,CuCl2 = Cu 2+ + 2Cl-,电解质发生电离，阴阳离子自由运动。,2、通电后,带负电荷的阴离子朝阳极定向运动。,带正电荷的阳离子朝阴极定向运动。,Cl-在阳极失去电子：2Cl- -2e-= Cl2氧化反应,Cu 2 +在阴极得到电子： Cu 2 + 2e-= Cu还原反应,小结,一、电解原理,1、电解的概念：使电流通过电解质溶液而在阴阳两极发生氧化还原的过程。,2、电解池：借助氧化还原反应，把电
4、能转化为化学能的装置。,3、电极,阳极：与电源正极相连的极,阴极：与电源负极相连的极,阴极： Cu 2+ + 2e- = Cu（还原）,阳极：2Cl- - 2e- = Cl2（氧化）,4、电极反应：,e-e-e-e-e-e-,5、电流方向,6、离子定向移动的方向,阳离子运动到 阴极,阴离子运动到 阳极,溶液中如何导电？,电极和溶液之间又如何导电？,思考金属的导电和电解质溶液的导电是否一样？,电解过程：电解质溶液导电过程(化学反应),电流方向：电源正极电解池阳极电解质溶液电解池阴极电源负极,5、电解池形成条件：,电解质溶液,两个电极,直流电源,(两电极可同可不同),构成闭合回路,联系与比较,电解
5、池与原电池一字之差，区别何在？,1、功能不同,2、构成不同,3、电极名称 不同,4、反应的自 发性不同,原电池和电解池知识总结比较表,较活泼金属做负极,阴极：连接电源负极的一极,能自发进行 负极发生氧化反应,阳极氧化 阴极还原,负极外电路正极,化学能变为电能,电能变为化学能,稀硫酸 稀硫酸 稀硫酸 硫酸A B C D,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；,多池组合判断：无外电源：一池为原电池，其余为电解池；有外电源：全部为电解池。,酒 精,指出下列装置的名称、电极名称，写出电极反应式，
6、并表示出电子移动方向。,练习2, ,e-,e-,e-,e-,e-,+,阳,阴,原电池,在相同条件下，以石墨作为电极，通以相同的电量，分别电解足量的CuCl2溶液和AgNO3溶液，如果析出64g铜，则析出银的质量为 A108g B54g C216g D64g,练习3：,在CuCl2溶液中，是否只有Cu2和Cl？,因失电子能力：Cl- OH-,因得电子能力：Cu 2 + H+,CuCl2 = Cu 2+ + 2Cl-,H2 O H+ + OH-,通电时，它们分别向哪一极移动？,在阴极为何是Cu2得电子而不是H？ 在阳极为何是Cl失电子而不是OH？ 难道这里有什么规则吗？,6、离子放电顺序：,阴极-
7、阳离子：(看氧化性)与金属活动顺序相反,阳极-阴离子：(看还原性)Cl-OH-含氧酸根,Ag+Cu2+H+Mg2+Na+K+,阳、阴离子得失电子统称为放电,如有Br-呢？,请大家分析以下装置中的电极反应及反应现象。并写出电极反应式。,电解一段时间后，我们能看到什么现象呢？,6、离子放电顺序：,阴极-阳离子：(看氧化性)与金属活动顺序相反,阳极-阴离子：(看还原性)活泼电极 Cl-OH-含氧酸根,Ag+Cu2+H+Mg2+Na+K+,阳、阴离子得失电子统称为放电,溶液中的阳离子：Na+、H+,溶液中的阴离子：Cl-、OH-,阳极放电：2Cl- - 2e- = Cl2 ,阴极放电：2H+ + 2e
8、- = H2 ,标出电极名称，并写出电解NaCl溶液的方程式,NaCl,Cl OH,H+ Na+,OH-如何生成？如果滴入酚酞试液，哪极附近会变红？,你知道吗,在我们已学过的化学课程里，涉及不少利用电解反应来制取新物质的例子。填写下表：,电解水,H2O,H2和O2,电解熔融NaCl,电解饱和食盐水,NaCl,Na和Cl2,Mg和Cl2,电解熔融MgCl2,MgCl2,NaCl和H2O,NaOH和Cl2、H2,电解Al2O3,Al2O3,Al和O2,电解水的电极反应式,讨论比较,电解质溶液的导电与溶液的电离有什么关系？,溶于水或熔融状态,电解质电离后，通直流电,CuCl2 = Cu 2+ + 2
9、Cl-,只产生自由移动离子,发生氧化还原反应,电解必须建立电离基础上,下图各容器中盛有海水，铁在其中被腐蚀时由快到慢的顺序是 A 4213 B 2134 C 4231 D 3241,A,请大家分析以下装置中的电极反应及反应现象。并写出电极反应式。,电解一段时间后，我们能看到什么现象呢？,假若阳极铜电极中含有锌、铁、镍、银、金等杂质时，电解时又将怎样呢？请讨论。,二、铜的电解精炼,硫酸铜溶液,粗铜（含Zn、 Fe ）,纯铜,阳极：,Cu2e = Cu2+,阴极：,Cu2+ 2e = Cu,杂质比铜活泼的Zn、Fe等：,Zn 2e = Zn2+,Fe 2e = Fe2+,活泼性在铜之后的银、金等：
10、,还原性比铜差的，不能失去电子，它们以单质的形式留在溶液中，成为阳极泥。,动画演示,若电解时，用粗铜做阴极，纯铜做阳极，结果又会怎样呢？,写出用石墨作电极电解下列溶液的电极反应式、电解总方程式及离子方程式。 H2O 、Na2SO4 、 NaOH 、H2SO4 、CuSO4 、NaCl,Na2SO4溶液,电极反应,阳极,4OH 4e = 2H2O+O2 ,阴极,4H + 4e = 2H2 ,总反应方程式：,2H2O= 2H2 +O2 ,通电,分析,1、通电前,2、通电后,电解硫酸钠溶液,NaOH溶液,电极反应,阳极,4OH 4e = 2H2O+O2 ,阴极,4H + 4e = 2H2 ,总反应方
11、程式：,2H2O= 2H2 +O2 ,通电,分析,1、通电前,2、通电后,电解氢氧化钠溶液,H2SO4溶液,电极反应,阳极,4OH 4e = 2H2O+O2 ,阴极,4H + 4e = 2H2 ,总反应方程式：,2H2O= 2H2 +O2 ,通电,分析,1、通电前,2、通电后,CuSO4溶液,电极反应,阳极,4OH 4e = 2H2O+O2 ,阴极,2Cu2+ 4e =2Cu,总反应方程式：,2CuSO4 +2H2O= 2Cu+O2 +2H2SO4,通电,分析,1、通电前,2、通电后,NaCl溶液,电极反应,阳极,2Cl2e=Cl2 ,阴极,2H+ + 2e =2H2 ,总反应方程式：,2 N
12、aCl + 2H2O =2NaOH +H2 +Cl2 ,通电,分析,1、通电前,2、通电后,四、活泼金属的制备,特别活泼的金属钠、镁、铝等只能通过电解的方法制取。,石墨,Al,熔融的AL2O3,阳极：,6O212e= 3O2,阴极：,4Al3+ 12e=4Al,总反应方程式：,2Al2O3 = 4Al + 3O2,MgCl2 = Mg + Cl2 ,2NaCl = 2Na + Cl2 ,请你帮助,我有一个铁钥匙，要在表面镀上一层铜，请运用化学知识给与我帮助。,三、电镀,1、定义：,利用电解原理在某些金属的表面镀上一薄层其它金属或是合金的过程。,2、装置,铜,镀件,硫酸铜溶液,阳极：,Cu2e
13、= Cu2+,阴极：,Cu2+ 2e = Cu,4、电镀的结果，硫酸铜溶液的浓度保持不变。,3、电镀材料的选择：,阴极镀件,电镀液含有镀层金属离子的溶液,阳极镀层金属,比较电镀和电解精炼铜的过程，其反应原理是否相同？,电镀与电解比较表,阳极:M-ne- = Mn+ 阴极:Mn+ne- = M,保持不变,离子浓度发生变化,阳极：失电子，被氧化 阴极：得电子，被还原,练习：如果要在某铁制品表面镀上一层银，请你选择合适的电极材料和电镀液，并写出电极反应方程式。,阴极某铁制品阳极金属银电镀液含有硝酸银的溶液,阳极：AgeAg+ 阴极：Ag+eAg,2.电镀的目的,3.一分为二看电镀。,资料一： 铬是银
14、白色的金属，难熔(熔点1800)，比重为7.1，和铁差不多。铬是最硬的金属。 通常的铬都很脆，因为其中含有氢或微量的氧化物。极纯的铬不脆，富有展性。 铬的化学性质很稳定，在常温下，放在空气中或浸在水里，不会生锈。手表的外壳常是银闪闪的。一些眼镜的金属架子，表带、汽车灯、自行车车把与钢圈、铁栏杆、照像机架子等，也都常镀一层铬，不仅美观，而且防锈。所镀的铬层越薄，越是会紧贴在金属的表面，不易脱掉。在一些炮筒、枪管内壁，所镀的铬层仅有0.005毫米厚，但是，发射了千百发炮弹、子弹以后，铬层依然还在。,资料二： 铬是一种银白色、有光泽、坚硬而耐腐蚀的金属。铬化合物以二价(如氧化亚铬CrO)、三价(如三
15、氧化二铬Cr2O3)、六价(如铬酸酐CrO3、铬酸钾K2CrO4、重铬酸钾K2Cr2O7等)的形式存在。 在天然水源中一般不含铬，如发现铬的化合物，则系由工业废水所污染。在含铬废水中铬以六价和三价两种形式存在。六价铬主要来源于机械、航空、仪表、电气和医疗器械制造工业的镀铬，其次生产铬酸盐和三氧化二铬的工厂也排出含六价铬的废水。三价铬主要来源于皮革厂的铬鞣车间、染料厂的印花车间、制药厂的对硝基苯甲酸车间和香料厂等。 在铬的化合物中，六价铬的毒性最强，三价铬次之，二价铬和铬本身的毒性很小或无毒。 由于铬具有强氧化作用，所以中毒症状常以局部损害为主。经呼吸道侵入人体者，首先侵害上呼吸道，引起鼻炎、咽
16、炎、喉炎、支气管炎等。长期作用，进而可引起肺部病变，如肺硬化、肺气肿、支气管扩张等。,资料三： 含镉、汞废水是世界上危害较大的工业废水之一。化学工业、冶炼、电镀等生产部门是含镉、汞废水的重要来源。镉进入人体后，造成积累性中毒，它首先引起肾脏损害，使肾小管再吸收不全，过多的钙长期从尿中损失得不到补充，就从骨骼中夺取钙，导致骨质疏松和骨骼软化，患者有无法忍受的骨痛感，故名“骨痛病”。汞进入人体后，也会逐渐积累起来。水俣(音)病的特征是以脑损害为主要特征。因水俣病最早发现于日本九州一小镇小俣而得名。病因是甲基汞中毒。汞中毒的病象：口腔炎、齿龈炎、神经过敏、头痛、发抖、腹泻、作呕和贫血等。,资料四：
17、在电镀、煤气、焦化、冶金、金属加工、制革、化纤、塑料、农药等工业部门的生产中，使用或生产大量的氰类化合物，因此常有许多含氰的废水排出。氢氰酸(HCN)、氰化物都是剧毒物质，人体如吸入、口服或经皮肤浸入含氰的水、蒸气与粉尘，均能引起中毒。急性中毒时，轻者有粘膜刺激症状、唇舌麻木、头痛、眩晕、下肢无力、胸部压迫感、恶心、呕吐、心悸、血压上升、气喘、瞳孔散大等；重者呼吸不规则，意识逐渐昏迷痉挛，大小便失禁，血压下降等，以致死亡。,例题：用铂电极电解 CuSO4 溶液 5 0 0 mL,经过一段时间后，标准状况下两极均产生 11.2L 的气体，则原溶液中CuSO4 的物质的量浓度为多少？,用惰性电极电
18、解时电极反应式和电解总反应方程式的书写及相关问题的分析,1、盐酸,2、硫酸,3、NaOH溶液,4、硫酸钠溶液,5、氯化钠溶液,6、硫酸铜溶液,7、氯化钠与硫酸铜的混合溶液,7、电解电极产物的判断： 要判断电极反应的产物，必须掌握离子的放电顺序。阴离子失去电子而阳离子得到电子的过程叫放电。,在阳极上,溶液中阴离子的放电顺序：S 2-I -Br -Cl -OH -NO3 -SO42-(等含氧酸根离子）F-。,阳离子在阴极上放电顺序是：Ag+Fe3+Cu2+H+Pb2+Sn2+Fe2+Zn2+Al3+Mg2+Na+Ca2+K+,在阴极上,7、电解电极产物的判断： 要判断电极反应的产物，必须掌握离子的
19、放电顺序。阴离子失去电子而阳离子得到电子的过程叫放电。,在阳极上,用惰性电极(Pt、Au、石墨、钛等)时：溶液中阴离子的放电顺序：S 2-I -Br -Cl -OH -NO3 -SO42-(等含氧酸根离子）F-。,无论是惰性电极还是活性电极都不参与电极反应，发生反应的是溶液中的阳离子。阳离子在阴极放电顺序是：Ag+Fe3+Cu2+H+Pb2+Sn2+Fe2+Zn2+Al3+Mg2+Na+Ca2+K+,在阴极上,活性材料作电极时：金属在阳极失电子被氧化成阳离子进入溶液，阴离子不容易在电极上放电。,阴极：与电源负极相连的极,发生还原反应,电解原理,阳极：与电源正极相连的极,发生氧化反应,在阳极上,
20、用惰性电极(Pt、Au、石墨、钛等)时：溶液中阴离子的放电顺序：S 2-I -Br -Cl -OH -NO3 -SO42-(等含氧酸根离子）F-。,无论是惰性电极还是活性电极都不参与电极反应，发生反应的是溶液中的阳离子。阳离子在阴极上放电顺序是：Ag+Fe3+Cu2+H+Pb2+Sn2+Fe2+Zn2+Al3+Mg2+Na+Ca+K+,在阴极上,活性材料作电极时：金属在阳极失电子被氧化成阳离子进人溶液，阴离子不容易在电极上放电。,回顾,电解质溶液用惰性电极电解的规律小结：,仅溶剂水电解,阳极：4OH-4e-=O2+2H2O,阴极：4H+4e-=2H2,减小,增大,不变,加入H2O,溶质和溶剂同时电解,阳极2Cl-2e-=Cl2,阴极：4H+4e-=2H2,阳极2Cl-2e-=Cl2,阴极：Cu2+2e-=Cu,阳极2Cl-2e-=Cl2,阴极：2H+2e-=H2,阳极：4OH-4e-=O2+2H2O,阴极：2Cu2+4e-=2Cu,增大,增大,增大,减小,HCl,CuCl2,HCl,CuO,仅溶质电解,3.在右图中x,y分别是直流电源的两极，通电后发现a极板质量增加，b极板处有无色无嗅气体放出，符合这一情况的是,
