1、化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化之化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化之20082008年北京奧運(yùn)會(huì)主會(huì)場(chǎng)年北京奧運(yùn)會(huì)主會(huì)場(chǎng)鳥巢鳥巢問題問題1 1：電解質(zhì)和非電解質(zhì)的本質(zhì)區(qū)別是什么？：電解質(zhì)和非電解質(zhì)的本質(zhì)區(qū)別是什么？問題問題2 2：水溶液導(dǎo)電是由什么引起的？與金：水溶液導(dǎo)電是由什么引起的？與金屬導(dǎo)電有什么區(qū)別屬導(dǎo)電有什么區(qū)別? ?問題問題3 3：溶液導(dǎo)電過程中溶液中的離子定向移：溶液導(dǎo)電過程中溶液中的離子定向移動(dòng)后是否發(fā)生了變化？動(dòng)后是否發(fā)生了變化？水溶液中或融化狀態(tài)下是否能產(chǎn)生自由移動(dòng)的離子水溶液中或融化狀態(tài)下是否能產(chǎn)生自由移動(dòng)的離子離子的定向移動(dòng)離子的定向移動(dòng) 金屬導(dǎo)電是自由電子的定向移動(dòng)金屬導(dǎo)電是自由電子的定向移動(dòng)實(shí)

2、驗(yàn)實(shí)驗(yàn): :給氯化銅溶液通電給氯化銅溶液通電陰極陰極陽極陽極+ +- -陽陽極極: :與電源的與電源的正正極相連的極相連的電極電極陰陰極極: :與電源的與電源的負(fù)負(fù)極相連的極相連的電極電極電解氯化銅溶液微觀模擬電解氯化銅溶液微觀模擬使電流通過使電流通過電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液而在陰、陽兩極而在陰、陽兩極分別分別引起引起氧化氧化反應(yīng)和反應(yīng)和還原還原反應(yīng)反應(yīng)的的過程過程叫做叫做電解電解把把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的的裝置裝置叫叫電解池電解池試一試試一試 ( (書本書本 P:44)P:44) 陽極：陽極：2Cl2Cl - 2e- 2e = Cl= Cl2 2（氧化氧化反應(yīng)）反應(yīng)） 陰極：陰極：C

3、uCu2+2+ + 2e + 2e = Cu = Cu （還原還原反應(yīng)）反應(yīng)）總反應(yīng)：總反應(yīng)：CuClCuCl2 2 = Cu + Cl= Cu + Cl2 2通通電電正式養(yǎng)羊正式養(yǎng)羊（正失陽氧）（正失陽氧） 真正陰陽真正陰陽思考思考: :分析你所了解的電解裝置分析你所了解的電解裝置, , 要構(gòu)要構(gòu)成一個(gè)電解池成一個(gè)電解池, ,至少要包括幾個(gè)至少要包括幾個(gè)部分部分? ?電解池的組成電解池的組成: :(1)(1)有兩個(gè)電極有兩個(gè)電極( (活潑性相同或不同活潑性相同或不同) )(2)(2)放入電解質(zhì)溶液或熔融的電解質(zhì)中放入電解質(zhì)溶液或熔融的電解質(zhì)中(3)(3)形成形成閉合回路閉合回路與原與原電池電

4、池類似類似(4)(4)兩極連接外界兩極連接外界直流電源直流電源思考：思考：剛才剛才兩極兩極實(shí)際上實(shí)際上不止一種陰陽離子，應(yīng)如不止一種陰陽離子，應(yīng)如何判斷電解的反應(yīng)物呢？何判斷電解的反應(yīng)物呢？思考：思考：陰極陰極： _電子，發(fā)生電子，發(fā)生_反應(yīng)，離子反應(yīng)，離子_越強(qiáng)，反應(yīng)越容易。越強(qiáng)，反應(yīng)越容易。得得還原還原氧化性氧化性常見陽離子放電順序：常見陽離子放電順序：Ag+ +Fe3+ +Cu2+ +H+ +Fe2+ +Zn2+ +Al3+ +Mg2+ +Na+ +陽極陽極：_電子，發(fā)生電子，發(fā)生_反應(yīng)，反應(yīng)，離子離子_越強(qiáng)，反應(yīng)越容易。越強(qiáng)，反應(yīng)越容易。失失氧化氧化還原性還原性當(dāng)陽極為惰性電極當(dāng)陽極為

5、惰性電極(石墨、鉑、金石墨、鉑、金)時(shí)時(shí),常見陰離子放電順序：常見陰離子放電順序： S2- - I- - Br- - Cl- - OH- - 含氧酸根含氧酸根 當(dāng)陽極為金屬電極當(dāng)陽極為金屬電極(除鉑、金除鉑、金)時(shí)，時(shí)，金屬電極優(yōu)先放電。金屬電極優(yōu)先放電。分析電解反應(yīng)的一般思路：分析電解反應(yīng)的一般思路：明確溶液中存在哪些離子明確溶液中存在哪些離子根據(jù)陰陽兩極的根據(jù)陰陽兩極的_分析得出產(chǎn)物分析得出產(chǎn)物通電后離子通電后離子分別分別向哪一極移動(dòng)向哪一極移動(dòng)放電順序放電順序思考：思考用惰性電極電解下列溶液可以得思考：思考用惰性電極電解下列溶液可以得到什么產(chǎn)物？寫出陰陽兩極的電極反應(yīng)。到什么產(chǎn)物？寫出陰

6、陽兩極的電極反應(yīng)。電解液電解液溶質(zhì)溶質(zhì)陰極產(chǎn)陰極產(chǎn)物物陽極產(chǎn)陽極產(chǎn)物物剩余溶剩余溶液液相當(dāng)于電解相當(dāng)于電解什么什么HClNaOHCuSO4NaClH H2 2ClCl2 2H H2 2O OHClHClH H2 2O O2 2NaOHNaOHH H2 2O OCuCuO O2 2H H2 2SOSO4 4CuOCuOH H2 2ClCl2 2NaOHNaOHHClHCl練習(xí)：用惰性電極電解一定濃度的硫酸銅溶練習(xí)：用惰性電極電解一定濃度的硫酸銅溶液，通電一段時(shí)間后，向所得的溶液中加入液，通電一段時(shí)間后，向所得的溶液中加入0.1molCu(OH)0.1molCu(OH)2 2后恰好恢復(fù)到電解前的狀

7、態(tài)。后恰好恢復(fù)到電解前的狀態(tài)。則電解過程中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為則電解過程中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為( ) ( ) A.0.1mol B.0.2mol C.0.3mol D.0.4molA.0.1mol B.0.2mol C.0.3mol D.0.4mol電解過程中不僅硫酸銅被電解，而且有水被電解電解過程中不僅硫酸銅被電解，而且有水被電解 D D 電解過程中有電解過程中有0.1mol0.1mol的硫酸銅和的硫酸銅和0.1mol0.1mol的水被電解的水被電解 電解池電解池能量轉(zhuǎn)換能量轉(zhuǎn)換離子的遷移方離子的遷移方向向發(fā)生氧化反應(yīng)發(fā)生氧化反應(yīng)的電極的電極 發(fā)生還原反應(yīng)發(fā)生還原反應(yīng)的電極的電極 原電池原電池相同點(diǎn)相同

8、點(diǎn)(從原理分析從原理分析)（3 3）原電池的正極和電解池的陽極均發(fā)生氧化）原電池的正極和電解池的陽極均發(fā)生氧化 反應(yīng)（反應(yīng)（ ）（2 2）電解質(zhì)溶液導(dǎo)電過程中伴隨著化學(xué)變化）電解質(zhì)溶液導(dǎo)電過程中伴隨著化學(xué)變化( ( ）1 1、判斷、判斷（1 1）電解、電離均需要通電才能實(shí)現(xiàn)（）電解、電離均需要通電才能實(shí)現(xiàn)（ ）鞏固提高：鞏固提高：Cu+H2SO4 CuSO4+H21、寫出電極反應(yīng)式、寫出電極反應(yīng)式 Cu（） 。 Cu（） 。2、寫出直流電源的電極名稱、寫出直流電源的電極名稱 a: ,b: .2H2H2e2e- - H H2 2Cu-2eCu-2e- -CuCu2+2+CuH2SO4 CuSO4

9、H2電解負(fù)極負(fù)極 正極正極直流電源 Cu（） Cu（）ab稀硫酸溶液稀硫酸溶液 2、在浸泡過碘化鉀溶液和、在浸泡過碘化鉀溶液和淀粉溶液的濾紙上，接上電源（如圖）。淀粉溶液的濾紙上，接上電源（如圖）。通電后，發(fā)現(xiàn)在通電后，發(fā)現(xiàn)在A處出現(xiàn)藍(lán)色。處出現(xiàn)藍(lán)色。（1）請(qǐng)寫出）請(qǐng)寫出A、B處的電極方程式和電極名稱處的電極方程式和電極名稱 A、 , ; B、 , . （2）若有）若有0.02mol電子流入電源正極，電子流入電源正極， 理論上可理論上可產(chǎn)生產(chǎn)生 molH2。AB2I2I- - - - 2e2e- - = I= I2 2 陽極陽極2H2H+ + + 2e+ 2e- - =H=H2 2 陰極陰極0

10、.010.01想一想想一想：以銅為陽極以銅為陽極, ,鐵為陰極鐵為陰極, ,電解電解氯化銅溶液，情況又如何？氯化銅溶液，情況又如何？若陽極陰極都為銅呢若陽極陰極都為銅呢? ?陽極：陽極：Cu 2e- = Cu 2+陰極：陰極：Cu 2+ + 2e- = Cu( (書本書本P:45)P:45)銅的精煉銅的精煉2.2.銅的電解精煉銅的電解精煉粗銅粗銅 含雜質(zhì)含雜質(zhì)(Zn Ag Au 等等)陽極：陽極： Zn - 2e- = Zn2+Cu - 2e- = Cu2+ Zn CuAg Au 陰極陰極 Cu2+ + 2e- = Cu陽極泥陽極泥問：電解完后，問：電解完后，CuSO4溶液的濃度有何變化？溶液

11、的濃度有何變化？略微減小略微減小在銅的精煉過程在銅的精煉過程 中，下列說法錯(cuò)誤的是（中，下列說法錯(cuò)誤的是（ ）A、陽極是粗銅，其中的鋅、銀等雜質(zhì)均失電子被氧化、陽極是粗銅，其中的鋅、銀等雜質(zhì)均失電子被氧化B、陰極上首先析出銅、陰極上首先析出銅 C、粗銅不斷溶解、粗銅不斷溶解D、電解溶液為硫酸酸化的硫酸銅溶液、電解溶液為硫酸酸化的硫酸銅溶液A將分別盛有熔融將分別盛有熔融KCl、MgCl2、Al2O3的三個(gè)電解的三個(gè)電解槽串聯(lián)，在一定條件下通電一段時(shí)間后，析出槽串聯(lián)，在一定條件下通電一段時(shí)間后，析出K、Mg、Al的物質(zhì)的量之比為（的物質(zhì)的量之比為（ ）A、1:2:3 B、3:2:1C、6:3:1 D、6:3:2D3. 3. 電電鍍鍍鐵鐵片片銅銅片片硫酸銅溶液硫酸銅溶液電極：電極： 陽極陽極鍍層金屬鍍層金屬陰極陰極待鍍金屬制品待鍍金屬制品 電鍍液：含有鍍層金屬離子的電解質(zhì)溶液。電鍍