高中化学专题2化学反应与能量转化第3单元化学能与电能的转化2.3.3电能转化为化学能导学案苏教版必修2

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1、第3课时　电能转化为化学能【目标导航】　1.知道电解的原理和电解池的形成条件，会分析电解的应用。2.能熟练书写电解池的电极反应式和电解反应方程式。【自主学习】一、电解池的构成条件及工作原理1．实验探究：电解氯化铜溶液实验装置和实验步骤按图示装置连接好仪器，在U形管内加入CuCl2溶液，用石墨棒作电极，接通电源数分钟，用湿润的淀粉碘化钾试纸检验阳极上放出的气体实验现象阴极阳极原理分析通电前溶液中存在的离子是____________________________通电后移向阴极的离子是__________________，移向阳极的离子是_______________

2、_____阴极反应式阳极反应式反应方程式CuCl2Cu＋Cl2↑2.电解(1)电解原理：使______通过电解质溶液而在阴、阳两极引起__________反应。(2)电解池概念把____能转化为______能的装置构成条①有一个外加__________件②有与电源相连的两个______③两电极插入____________或熔融态电解质中④构成__________电极与电极反应阴极连接直流电源______，发生______反应阳极连接直流电源______，发生______反应电子流向从电源____极→导线→电解池的____极电解池的____极→导线→电源的____极

3、离子流向阴离子向____移动，阳离子向____移动[议一议]1．从装置上比较原电池与电解池的区别是什么？　　2.你怎样判断电解池的阴极和阳极？　　3.电解质溶液是如何导电的？　　4．电解质溶液导电时，一定会有化学反应发生吗？　　二、电解原理的应用1．制备Na、Mg、Al、F2等活泼金属和非金属如电解熔融的氧化铝获得铝：2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑。2．铜的电解精炼(粗铜成分：锌、铁、Cu、银等)电解精炼铜的装置阳极材料阴极材料电解质溶液电极反应式阳极阴极[议一议]1．铜的电解精炼过程中，粗铜中的杂质(锌、铁、金、银等)是怎样被除去的？　　2．从阳极沉积下来

4、的阳极泥中含有哪些金属？　　3．在电解过程中CuSO4溶液浓度发生怎样的变化？　【难点突破】一、电解池与原电池工作原理的区别电池类别原电池电解池能量转变化学能转化为电能电能转化为化学能装置特点无外接直流电源有外接直流电源电极正极　负极阴极　阳极电极确定由电极材料本身的相对活泼性及电解质溶液决定，较活泼的是负极，较不活泼的是正极由外接电源的正负极决定，与负极相连的为阴极，与正极相连的为阳极电极反应负极发生氧化反应，正极发生还原反应阴极发生还原反应，阳极发生氧化反应电子流向负极流向正极从电源负极流向阴极，从阳极流向电源正极形成条件①两个电极①外接电源②电解质溶液②电极

5、(惰性或非惰性)③形成闭合回路③形成闭合回路④自发发生氧化还原反应④电解质(水溶液或熔融态)反应自发性能自发进行的氧化还原反应反应一般不能自发进行，需电解条件举例Zn＋CuSO4===ZnSO4＋CuCuCl2Cu＋Cl2↑相似之处均能发生氧化还原反应，且同一个装置中两个电极在反应过程中转移的电子总数相等例1　如图是电解CuCl2溶液的装置，其中c、d为石墨电极。则下列判断中正确的是(　　)A．a为负极、b为正极B．a为阳极、b为阴极C．电解过程中，d电极质量增加D．电解过程中，氯离子浓度不变方法规律　电解池电极名称的判断方法变式训练1　用石墨电极电解CuCl2溶

6、液(见右图)。下列分析正确的是(　　)A．a端是直流电源的负极B．通电使CuCl2发生电离C．阳极上发生的反应：Cu2＋＋2e－===CuD．通电一段时间后，在阴极附近观察到黄绿色气体方法思路　根据图示信息→判断电池类别→根据电解质溶液中离子移向→电极名称→放电顺序→电极产物→电极现象。二、电解时两电极产物的判断与电极反应式的书写1.阳极产物的判断(1)活性金属电极(金属活动性顺序表中在Ag之前)，电极金属失电子，生成对应的金属阳离子，阴离子不放电。(2)惰性电极(Au、Pt、石墨)，溶液中的阴离子失电子，生成对应的非金属单质或高价化合物。阴离子放电顺序：S2－>

7、I－>Br－>Cl－>OH－>高价态含氧酸根>F－。2．阴极产物的判断与电极材料无关，直接根据阳离子放电顺序进行判断，溶液中的阳离子得电子生成对应的单质或低价化合物阳离子的放电顺序：Ag＋＞Hg2＋＞Fe3＋＞Cu2＋＞H＋＞Pb2＋＞Sn2＋＞Ni2＋＞Fe2＋＞Zn2＋＞Mn2＋＞较活泼金属阳离子(注意Fe3＋的顺序)。3．电极反应式与电解反应式的书写(以石墨电极电解CuCl2溶液为例)(1)电极反应式的书写①确定阴、阳极。与电源正极相连的为阳极、与电源负极相连的是阴极。②分别写出两极上出现的离子。阴极：Cu2＋、H＋，阳极：Cl－、OH－。③判断阴、阳极放电

8、顺序。阴极