高二化学化学反应与能量变化

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1、选修四化学反应原理专题一化学反应与能量变化第二单元化学能与电能的转化电解池的工作原理与应用你知道吗？工业上分别以氯化钠和氧化铝为原料生产金属钠和金属铝。你知道工业生产中是如何实现此过程的吗？P17电解熔融氯化钠完成P17交流与讨论阴极阳极氯气钠熔融NaCl通电前：分析熔融电解质中的离子情况阳离子：阴离子：通电后：（必须直流电）Na+Cl-交流与讨论1：做无规则运动钠离子和氯离子做定向移动，钠离子移向阴极附近，氯离子移向阳极附近.交流与讨论2：e-e-e-e-e-e-电解池中离子和电子的移动方向＋－Cl-Na+Cl-使电流通过电解质溶液而在阴阳两极

2、引起氧化还原反应的过程。电解池:把电能转化为化学能的装置.(1)外加直流电源(2)与电源相连的两个电极：接电源正极的为阳极，发生氧化反应接电源负极的为阴极，发生还原反应(3)电解质溶液或熔化的电解质电解:构成条件:电解过程不仅可以在熔融电解质中进行，也可以在电解质溶液中进行。活动与探究现象：阳极：有气泡，有刺激性气味，并能使湿润的KI-淀粉试纸变蓝（Cl2)阴极：碳棒上有一层红色的铜析出活动与探究通电前：分析电解质溶液中的离子情况阳离子：H+、Cu2+阴离子：OH-、Cl-做无规则运动通电后：（必须直流电）（1）确定电极名称：(与电极材料无关)阳

3、极（接电源正极）阴极（接电源负极）阳离子：Cu2+>H+阴离子：Cl->OH-Cu2+、H+Cl-、OH-（2）判断离子的放电顺序：（3）判断电极产物并书写电极反应:阳离子移向阴极放电，阴离子移向阳极放电（4）分析电解质溶液的变化情况：氯化铜溶液浓度降低离子放电顺序：①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。②用惰性电极(Pt、Au、石墨、钛等)时：溶液中阴离子的放电顺序（由难到易）是：S2->SO32->I->Br->Cl->OH->NO3->SO42-(等含氧酸根离子）>F-Ag+>Fe3+>Cu2

4、+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>(H+)>Al3+>Mg2+>Na+>Ca+>K+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：阳极：阴极:练习2：分析以惰性电极电解下列溶液的电极反应。（１）硝酸银溶液（２）氯化钠溶液（３）稀硫酸（４）氢氧化钠溶液第二课时问题解决分析下图，哪些是原电池——哪些是电解池——1、3、56、7【原电池与电解池的比较】整理与归纳：原电池电解池负极：氧化反应正极：还原反应阳极：氧化反应阴极：还原反应电极反应形成条件举例说明能量转换电子流向化学能转化为电能

5、电能转化为化学能⑴铜锌原电池；⑵氢氧燃料电池⑴氯碱工业；⑵电镀负极　　　正极阳极流出；阴极流入装置举例两个电极;电解质;闭合回路;一般能自发进行氧化还原反应电源;两个电极;电解质－+Cl2Cl2Cl—H2Na+H+OH—淡盐水NaOH溶液精制饱和NaCl溶液H2O（含少量NaOH）离子交换膜阳极金属钛网阴极碳钢网阳极室阴极室a、防止氢气和氯气混合而引起爆炸；b、避免氯气和氢氧化钠反应生成，而影响氢氧化钠的产量电解原理的重要应用电解饱和食盐水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、装置阳极：Ag—e-=Ag+阴极

6、：Ag++e-=Ag3、电镀材料的选择：阴极——镀件阳极——镀层金属电镀液——含有镀层金属离子的溶液4、电镀的结果，电镀液的浓度保持不变电解原理的重要应用电镀银电镀液Ag阳极阴极e-e-e-e-+-纯铜粗铜电解液(CuSO4溶液)阴极：Cu2++2e-==Cu（还原反应）阳极：Cu—2e-==Cu2+（氧化反应）特征纯铜作阴极，粗铜作阳极阳极主要金属与电解质中的阳离子相同电解液CuSO4的浓度基本不变精炼铜阳极阴极电解质Al2O3Na3AlF3碳块阴极：4Al3++12e-==4Al阳极：6O2--12e-==3O2总式：2Al2O3====4A

7、l+3O2电解铝的冶炼铝【原电池与电解池的结合】小结电解池将电能转化为化学能的装置阳极：与外接电源的正极相联阴极：与外接电源的负极相联惰性电极阳极：阴离子放电（S2-、I－、Br－、Cl－、OH－）阴极：阳离子放（Ag+、Fe3+、Cu2+、Fe2+、Zn2+）非惰性电极阳极自身放电阴极：4H++4e-=2H2↑阳极：4OH--4e-=2H2O+O2↑总反应式：（2）盐酸阴极：2H++2e-=H2↑阳极：2Cl--2e-=Cl2↑总反应式：2HCl====H2↑+Cl2↑通电2H2O====2H2↑+O2↑通电(1)稀硫酸（3）AgNO3溶液4A

8、g++4e-=4Ag4OH--4e-=2H2O+O2↑4Ag++2H2O====4Ag+O2↑+4H+通电阴极：2Cu2++4e-=2C