《4.2.2 电解原理的应用-2022-2023学年高二化学课件（人教版选择性必修1）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《4.2.2 电解原理的应用-2022-2023学年高二化学课件（人教版选择性必修1）（23页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 第四章 化学反应与电能第2节第2课时 电解原理的应用高二化学 新人教化学选择性必修一化学反应原理阳极：2Cl2Cl-2e-2e=Cl=Cl2 2 阴极：2H2O+2e+2e =H2 2 +2+2OH （1）写出两极电极反应式（2）两极各产生什么现象？如何检验两电极产物?惰性电极电解食盐水产生黄绿色、刺激气味的气体；产生黄绿色、刺激气味的气体；使淀粉使淀粉KIKI试纸变蓝试纸变蓝电解饱和NaCl溶液，得到什么产物？产生无色、无味气体，产生无色、无味气体，滴加酚酞溶液变红滴加酚酞溶液变红(收集气体，爆鸣实验）收集气体，爆鸣实验）应用：氯碱工业（教材103图4-11）NaCl溶液溶液2NaCl+2
2、H2O 2NaOH+H2 +Cl2 电解思考：（思考：（1 1）若工业上采用上图的装置制备）若工业上采用上图的装置制备NaOHNaOH、H H2 2、ClCl2 2，存在何种不足之处，存在何种不足之处？（2 2）如何解决这个问题？）如何解决这个问题？【温故知新】工业生产中，这个反应在离子交换膜电解槽中进行。离子交换膜电解槽是由多个单元槽组成的。图4-12所示是一台离子交换膜电解槽(包括16个单元槽),图4-13是一个单元槽的电解原理示意图。解决方法：借助离子交换膜，让离子选择性通过。常见的隔膜类型：阳离子交换膜阴离子交换膜质子交换膜学习任务：电解原理的应用1.1.氯碱工氯碱工业业电电解饱和食盐
3、水：烧碱、氢气、氯气解饱和食盐水：烧碱、氢气、氯气溶液A为 _,溶液B为_溶液。阳离子交换膜的作用：阳离子阳离子交换膜交换膜（1）避免阳极产物ClCl2 2与阴极产物OH、H2 发生反应；发生反应；（2 2）能选择性的通过离子，起到平衡电荷、形成闭合回路。）能选择性的通过离子，起到平衡电荷、形成闭合回路。阳极室阳极室阴极室阴极室电镀利用电解法，提高防腐性、耐磨性、导电性、反光性及增进美观我们还可以利用电解在某些金属表面镀上一薄层其他金属(如锌、铜、铬、镍等)或合金的加工工艺。镍包钢芯2.电镀：Cu2+2e-=CuCu-2e-=Cu2+阴极：待镀制品 阳极：镀层金属 CuCuSO4溶液溶液保持不
4、变思考：电解完后，CuSO4溶液的浓度有何变化？电解液：含镀层金属离子电镀池是一种特殊的电解池。电镀池是一种特殊的电解池。请设计电解池为铁钥匙镀铜，画出装置图，写出两极反应式？请设计电解池为铁钥匙镀铜，画出装置图，写出两极反应式？精铜 粗铜含少量锌、铁、镍、银、金等杂质铜是重要的金属材料，它的主要用途之一是制作导线，这要求铜具有较高的纯度。一一般火法冶炼得到的粗铜中含有多种杂质（如锌、铁、银、金等），这般火法冶炼得到的粗铜中含有多种杂质（如锌、铁、银、金等），这种粗铜的导电性远不能满足电气工业的要求，如果用以制电线，就会大大降种粗铜的导电性远不能满足电气工业的要求，如果用以制电线，就会大大降低
5、电线的导电能力。低电线的导电能力。因此必须利用电解的方法精炼粗铜。因此必须利用电解的方法精炼粗铜。不不能失去电子，能失去电子，以单以单质的形质的形式沉式沉积于阳极底部积于阳极底部,成成为阳极为阳极泥泥,可提可提炼金、银等贵重金属炼金、银等贵重金属3.粗粗铜铜的电解精的电解精炼：炼：请画出电解装置，写出电极反应式。请画出电解装置，写出电极反应式。阳极阳极(粗铜粗铜)：Cu-2e-=Cu2+阴极阴极(纯铜纯铜)：Cu2+2e-=Cu 比铜活泼的杂质比铜活泼的杂质Zn、Fe等等Zn-2e-=Zn2+Fe-2e-=Fe2+活泼性在铜之后的活泼性在铜之后的Ag、Au等：等：阳极泥阳极泥思考：思考：电电解
6、完后，解完后，CuSO4溶液溶液的浓的浓度有何变化？度有何变化？略有减小。略有减小。电解液：可溶性铜盐电解液：可溶性铜盐如如CuSOCuSO4 4溶液溶液粗粗铜：铜：含含杂质杂质(Zn Fe Ag Au 等等)电解电解2NaCl(熔融）熔融）2Na+Cl2 人类利用电解法制备物质钠钠镁镁电解电解MgCl2(熔融）熔融）Mg+Cl2 人类利用电解法制备物质，100多年前，铝之贵重，曾经高过黄金！电解炼铝法的发明，大大降低了炼铝的成本，使铝广泛地被用于工业和生活之中。2Al2O3(熔融）4Al+3O2 电解冰晶石2NaCl(熔融)2Na+Cl2 4、电冶金助熔剂：冰晶石(Na3AlF6 六氟合铝酸
7、钠)降低Al2O3的熔点 2Cl-2 e-=Cl2 2Na+2e-=2Na 电解电解阳极：阴极：总式：阳极：阴极：总式：电解电解冰晶石冰晶石 2Al2O3(熔融)4Al+3O2 6O2-12 e-=3O2 4Al3+12e-=4Al思考4 4：电解氯化钠溶液不能得到金属钠，那么如何从氯化钠中成功制取钠？请写出电极反应式及总反应式。电解熔融Al2O3冶炼铝:思考：工业上为什么用电解熔融氧化铝的方法冶炼铝而 不用AlCl3?电解是电解是最强有力的氧化还原手段最强有力的氧化还原手段。电解法电解法是冶炼金属的重要方法，特别是冶炼活泼金属。是冶炼金属的重要方法，特别是冶炼活泼金属。冶炼原理：冶炼原理：M
8、Mn+n+nene-=MM冶炼活泼金属 K Ca Na Mg Al AlClAlCl3 3为共价化合物，在熔融状态下不电离出离子，不能导电，不能被电解。为共价化合物，在熔融状态下不电离出离子，不能导电，不能被电解。阳极材料(碳)需要定期补充5.其他应用：处理废水/废气、制备物质B 电电解原理的应用解原理的应用【学习评价】【学习评价】课本课本P106BD 阴极阳极PtPt联系内外电路或电极：电子(得失)守恒B C 【思考】【思考】铅蓄电池的充电过程，实际就是电解的过程，你能写出其铅蓄电池的充电过程，实际就是电解的过程，你能写出其电极反应式吗？电极反应式吗？充电时电池的负极与外接电源的哪个电极相连
9、？充电时电池的负极与外接电源的哪个电极相连？充电时：充电时：阴极：阴极：PbSOPbSO4 4+2e+2e-=Pb+SO=Pb+SO4 42-2-阳极：阳极：PbSOPbSO4 4+2H+2H2 2O-2e-=PbOO-2e-=PbO2 2+SO+SO4 42-2-+4H+4H+特征：充电时的阴极就是放电时的负极，阳极就是放电时的正极。铅蓄电池的充放电过程：铅蓄电池的充放电过程：Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4 2PbSO4(s)+2H2O(l)放电 充电充电时电池负极接电源负极充电时电池负极接电源负极课本课本P115：C D 参考课本P97“资料卡片”内外电路通过的电荷数相等通过内外电路通过的电荷数相等
