电能转化为化学能　　学案

电能转化为化学能　　学案

‎ ‎ 电能转化为化学能 班级_______学号_______姓名______________‎ ‎[学习目标]‎ ‎1通过电能转化为化学能的实例-----电解和电镀的教学活动，了解电极原理、电解和电镀的重要性；‎ ‎2、运过实验探究方法，通过氯化铜溶液的电解学习电解原理；‎ ‎3、渗透由现象看本质、由个别到一般、由一般到特殊的辨证唯物主义观点。‎ ‎ [课前准备]‎ ‎ 在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？‎ 实例 ‎ 被电解物质 电解产物 化学方程式 电解水 电解食盐水 电解熔融氯化钠 电解熔融氯化镁 电解熔融氧化铝 在以上例子中能量如何转变？_______________‎ ‎ [学海导航]‎ 三、电能转化为化学能 ‎（一）化学能转化为电能原理探究 ‎ 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。 ‎ 电极 现象 推测生成物 猜想电极反应 反应类型 阳极 阳极上有______产生，用湿润的碘化钾淀粉试纸检验，试纸______。‎ 阴极 阴极上覆盖一层______色的固体 6‎ ‎ ‎ 总反应 ‎1、电解池概念：我们把将______________________的装置称为电解池。‎ ‎2、电解原理：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叫做电解。‎ ‎3、电极名称：‎ 阴极：与电源负极相连的电极称为阴极，发生还原反应。‎ 阳极：与电源正极相连的电极称为阳极，发生氧化反应。‎ ‎ 前面提到的电解制得某些物质的实例，认识它们的电极反应：‎ ‎（1）电解食盐水——氯碱工业 电极反应 ‎ 阴极：2H++2e- = H2↑‎ ‎ 阳极：2Cl--2e- = Cl2↑‎ 电解总的化学方程式和离子方程式 化学方程式：2H2O+2NaCl2NaOH+ H2↑+ Cl2↑‎ 离子方程式：2H2O+2Cl-2OH-+ H2↑+ Cl2↑‎ ‎（2）电解熔融氯化钠 电极反应 ‎ 阴极：2Na++2e- =2Na ‎ 阳极：2Cl--2e- = Cl2↑‎ 电解总的化学方程式 ‎ 2NaCl(熔融)2Na+ Cl2↑‎ ‎（3）电解熔融氯化镁 电极反应 ‎ 阴极：Mg2++2e- = Mg ‎ 阳极：2Cl--2e- = Cl2↑‎ 电解总的化学方程式 ‎ MgCl2(熔融)Mg+ Cl2↑‎ ‎（4）电解熔融氧化铝 电极反应 ‎ 阴极：4Al3++12e- =4Al 6‎ ‎ ‎ ‎ 阳极：6O2--12e- =3O2↑‎ 电解总的化学方程式 ‎ 2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑‎ ‎5、构成电解池的条件 ‎（1）直流电源 ‎（2）两个电极：与电源正极相连为阳极，与电源负极相连为阴极。‎ ‎（3）电解质溶液或熔融态能导电的电解质 ‎（二）电解原理的利用 ‎1、铜的电解精炼 阳极（粗铜）：Cu－2e－＝Cu2＋，阴极（纯铜）：Cu2＋＋2e－＝Cu ‎2、总结：‎ 电解在工业生产上有着广泛的应用。电解___________可以获得铝，电解饱和食盐水可以获得_________________，电解___________可以获得金属镁，通过________，可以使某些器件既美观又耐用。‎ 一、 选择题 ‎1．在原电池和电解池的电极上所发生的反应，同属氧化反应或同属还原反应的是（ ）‎ ‎①原电池正极和电解池阳极所发生的反应 ②原电池正极和电解池阴极所发生的反应 ③原电池负极和电解池阳极所发生的反应 ④原电池负极和电解池阴极所发生的反应 A．①② B．①④ C．②③ D．③④‎ ‎2．下列关于电解槽的叙述中不正确的是 （ ）‎ A．与电源正极相连的是电解槽的阴极 B．与电源负极相连的是电解槽的阴极 C．电子从电源的负极沿导线流入电解槽的阴极 D．在电解槽阳极发生氧化反应 ‎3．下列描述中，符合生产实际的是 （ ）‎ A．工业上利用电解熔融的氧化铝制取金属铝 B．工业上利用电解饱和食盐水制取烧碱 C．电解饱和食盐水可用于制取金属钠 D．工业上利用电解融融的氧化镁制取金属镁 ‎4．关于电解NaCl水溶液，下列叙述正确的是 （ ）‎ ‎　A．电解时在阳极得到氯气，在阴极得到金属钠 ‎　B．若在阳极附近的溶液中滴入KI溶液，溶液呈棕色 ‎　C．若在阴极附近的溶液中滴入酚酞试液，溶液呈无色 ‎ ‎　D．电解一段时间后，将电解液全部转移到烧杯中，充分搅拌后溶液呈中性 ‎5．下图是电解CuCl2溶液的装置，其中c、d为石墨电极，则下列有关的判断正确的是（ ）‎ 6‎ ‎ ‎ 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 ‎6．某学生想制作一种家用环保型消毒液发生器，用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液，通电时，为使Cl2被完全吸收，制得有较强杀菌能力的消毒液，设计了如图的装置。对电源电极名称和消毒液的主要成分的判断正确的是 （ ）‎ A．a为正极，b为负极；NaClO和NaCl B．a为负极，b为正极；NaClO和NaCl C．a为阳极，b为阴极；HClO和NaCl D．a为阴极，b为阳极；HClO和NaCl ‎ ‎7．在盛有稀H2SO4的烧杯中放入用导线连接锌片和铜片，下列叙述正确的是 （ ）‎ A．正极附近的SO42-离子浓度逐渐增大 B．电子通过导线由铜片流向锌片 C．正极有O2逸出 D．铜片上有H2逸出 ‎8．下图为氢氧燃料电池原理示意图，按照此图的提示，下列叙述不正确的是 （ ）‎ A．b电极是正极 ‎ B．总反应方程式为：2H2+O2=2H2O ‎ C．负极发生还原反应，正极发生氧化反应 ‎ D．氢氧燃料电池是一种具有广泛应用前景的 绿色电源 ‎9．把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸，分别用导线两两连接可以组成原电池。a、b相连时，a 为负极；c、d相连时，电流方向为d ®c；a、c相连时，c极产生大量气泡； b、d相连时，d极上发生氧化反应。这四种金属的活动性由强到弱的顺序是 （ ）‎ A．abcd B．acdb C．cabd D．bdca ‎10．将等质量的两份锌粉a和b，分别加入两个盛过量的稀硫酸的烧杯中，并向加入a的烧杯中再加入少量CuO粉末。下列各图表示氢气体积V（H2）与反应时间t的关系，其中正确的是 （ ）‎ ‎ A B C D 6‎ ‎ ‎ 二、填空题 ‎11．如图所示，已知G 、A分别是海水中含量最多的两种化合物，E是“84”消毒液的主要成分，请回答以下问题 ‎（1）写出C和E的电子式C_____________、E ______________‎ ‎（2）工业上通常采用电解熔融状态的A来制备时某种单质，写出电解的化学方程式 ‎ ______________________________________________________________________。‎ ‎（3）写出工业上在电解A 、G 的混合物的化学方程式___________________________，‎ ‎ 如何检验阳极产物？____________________________________________________。‎ ‎ （4）C和G反应可以生成一种强酸和一种弱酸，其中具有漂白作用的酸是___________，它的结构式为__________________写出上述反应的化学方程式_________________‎ ‎________________________________________________。‎ ‎12．已知有关物质的熔、沸点数据如下表所示：‎ ‎ ‎ MgO Al2O3‎ MgCl2‎ AlCl3‎ 熔点/℃‎ ‎2852‎ ‎2072‎ ‎714‎ ‎190(2. 5×105Pa)‎ 沸点/℃‎ ‎3600‎ ‎2980‎ ‎1412‎ ‎182.7‎ 请参考上述数据填空和回答问题：‎ ‎（1）工业上常用电解熔融．MgCl2的方法生产金属镁，电解Al2O3与冰晶石熔融混合物的方法生产铝。为什么不用电解MgO的方法生产镁；也不用电解AlCl3的方法生产铝？答_________________________________________________________________‎ ‎______________________________________________________________________。‎ ‎（2）氯化铝是____________（填晶体类型），含有的化学键为____________________。‎ ‎（3）在500 K和1.01×105Pa时，氯化铝的蒸气密度(换算为标准状况时)为11.92 g/I,试确定氯化铝在蒸气状态时的化学式为_______________。‎ ‎（4）设计可靠的实验证明MgCl2、AlCl3所属的晶体类型，其实验方法是_______________‎ ‎____________________________________________________________。‎ 参考答案：‎ 6‎ ‎ ‎ ‎11．（1），‎ ‎12．（1）因为MgO的熔点远高于MgCl2，所以电解熔融的MgO需提供更多的能量、更高的温度，不易于操作。从表中数据可以发现，AlCl3晶体的熔点很低，且沸点比熔点低，易升华，属于分子晶体，不存在离子，熔融时不能导电，不能被电解。‎ ‎（2）分子晶体 ‎（3）化学式为Al2Cl6‎ ‎（4）将两种晶体加热到熔化状态，MgCl2能导电而AlCl3不能导电，故可证明MgCl2为离子晶体，AlCl3为分子晶体。‎ 6‎