高中化学 专题2 化学反应与能量转化 第三单元 化学能与电能的转化 第2课时 电能转化为化学能讲义素养练（含解析）苏教版必修2-苏教版高一必修2化学试题VIP免费

第2课时电能转化为化学能学习目标核心素养建构1.通过对电解氯化铜溶液的实验探究，认识电能转化为化学能的装置。2.初步认识电解反应原理。3.能根据原电池、电解池的构成条件识别原电池、电解池。4.了解电解原理的应用。[知识梳理]一、电解原理1.实验探究：如图为电解氯化铜溶液的实验装置。(1)通电数分钟后，阴极观察到的现象是有红色物质析出；阳极观察到的现象是有黄绿色刺激性气味气体产生。(2)实验原理分析与讨论①通电前，氯化铜溶液中存在的离子是Cu2＋、Cl－、H＋、OH－。②通电后，移向阴极的离子是Cu2＋、H＋，移向阳极的离子是Cl－、OH－。③阴极电极反应式是Cu2＋＋2e－===Cu，阳极电极反应式是2Cl－－2e－===Cl2↑。(3)反应的化学方程式是CuCl2=====Cu＋Cl2↑。2.电解(1)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。(2)电解池①概念：把电能转化为化学能的装置，也就是借助于电流引起氧化还原反应的装置。②构成条件：a.有一个外加直流电源；b.有与电源相连的两个电极；c.两电极插入电解质溶液或熔融态电解质中；d.形成闭合回路。③电极：阴极——连接直流电源负极，在该电极上微粒得到电子，发生还原反应；阳极——连接直流电源正极，在该电极上微粒失去电子，发生氧化反应。④电子流向：电子从电源的负极沿导线流入电解池的阴极，电子从电解池的阳极沿导线流回电源正极，电流方向与电子流向相反。⑤电解质溶液中的离子流向：阴离子向阳极移动，阳离子向阴极移动。【自主思考】1.从装置上比较原电池与电解池的区别是什么？提示原电池中没有外加电源，电解池中有外加电源。2.你怎样判断电解池的阴极和阳极？提示看连接的电源：与电源负极相连的是电解池的阴极，与电源正极相连的是电解池的阳极。3.电解质溶液是如何导电的？提示电解质溶于水电离出能自由移动的离子。通电时，自由移动的离子作定向移动，阳离子移向阴极，阴离子移向阳极，分别在两极上发生氧化还原反应。二、电解原理的应用1.下图为冶炼金属钠电解槽示意图。(1)熔融氯化钠中存在的微粒：Na＋、Cl－。(2)通电后离子的运动：阳离子Na＋(填离子符号)移向阴极；阴离子Cl－(填离子符号)移向阳极。(3)电极反应式：阴极：2Na＋＋2e－===2Na，阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑。(4)结论是熔融的氯化钠在直流电作用下发生了氧化还原反应，分解生成了Na和Cl2。2.下图为铜的电解精炼示意图。粗铜作阳极，电极反应式：Cu－2e－===Cu2＋；纯铜作阴极，电极反应式：Cu2＋__＋__2e－===Cu；用硫酸铜溶液作电解液。【自主思考】4.铜的精炼过程中，粗铜中的杂质(锌、铁、金、银等)是怎样被除去的？提示粗铜中的锌、铁等比铜活泼的金属发生氧化反应，溶解变成金属阳离子进入溶液；银、金等不如铜活泼的金属，在电解过程中不发生反应，沉积在电解池的底部形成阳极泥；而阴极只有Cu2＋放电，Zn2＋、Fe2＋等留在电解质溶液中。5.从阳极沉积下来的阳极泥中含有哪些金属？提示不如铜活泼的金属金、银等。6.在电解过程中CuSO4溶液浓度发生怎样的变化？提示电解过程中电解质溶液的浓度减少，需及时补充。[效果自测]1.判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。(1)只要有电解反应发生就必将发生氧化还原反应。()(2)电解池中的两个电极活泼性一定不同。()(3)原电池放电和电解池充电互为可逆反应。()(4)电解饱和食盐水阳极产生Cl2。()(5)电解时电子的流向为电源负极→阴极→溶液→阳极→电源正极。()答案(1)√(2)×(3)×(4)√(5)×2.利用电解法可将含有Fe、Zn、Ag、Pt等杂质的粗铜提纯，下列叙述正确的是()A.电解时以纯铜作阳极B.电解时阴极发生氧化反应C.粗铜连接电源负极，其电极反应是Cu－2e－===Cu2＋D.电解后，电解槽底部会形成含少量Ag、Pt等金属的阳极泥解析电解精炼铜时，粗铜与电源正极相连，作阳极，电极反应有Cu－2e－===Cu2＋，Zn－2e－===Zn2＋，Fe－2e－===Fe2＋，阴极用纯铜与电源负极相连，电极反应为Cu2＋＋2e－===Cu，发生的是还原反应。电解后阳极形成含少量Pt、Ag等较不活泼金属的阳极泥。答案D探究一、电解池与原电池的区别【合作交流】1.原电池和电解池的电极名称及其发生反应的类型是什么？...