《第三節(jié)電解池》第二課時(shí)電解原理的應(yīng)用課件

1、第三節(jié)第三節(jié) 電解池電解池( (二二) ) 電解原理的應(yīng)用電解原理的應(yīng)用授課人：開發(fā)區(qū)漢陽三中授課人：開發(fā)區(qū)漢陽三中 鮑賢義鮑賢義新課標(biāo)人教版選修四新課標(biāo)人教版選修四電電 解解 原原 理理 并并 不不 難，難，相相 關(guān)關(guān) 材材 料料 做做 電電 極極 ；兩兩 極極 接接 通通 直直 流流 電，電，陽陽 極極 氧氧 化化 陰陰 極極 還還。電解質(zhì)溶液或熔融態(tài)的電解質(zhì)電解質(zhì)溶液或熔融態(tài)的電解質(zhì)電極放電順序陰極陰極:無論是惰性電極還是活性電極都不參與電極反應(yīng)，無論是惰性電極還是活性電極都不參與電極反應(yīng)，發(fā)生反應(yīng)的是溶液中的陽離子，陽離子在陰極上放電順發(fā)生反應(yīng)的是溶液中的陽離子，陽離子在陰極上放電順序

2、是：序是：3陽極：陽極：活性材料作電極時(shí)活性材料作電極時(shí)(除除Pt、Au、鈦以外的金屬、鈦以外的金屬) ：金屬在陽極失電子被氧化成陽離子進(jìn)人溶液，陰離子不金屬在陽極失電子被氧化成陽離子進(jìn)人溶液，陰離子不容易在電極上放電。容易在電極上放電。 用惰性電極用惰性電極(Pt、Au、石墨、鈦等、石墨、鈦等)時(shí)：時(shí)：溶液中陰溶液中陰離子的放電順序（由難到易）是：離子的放電順序（由難到易）是：二、電解原理的應(yīng)用二、電解原理的應(yīng)用 1請選用合適藥品和儀器畫出你設(shè)計(jì)的電解池裝置請選用合適藥品和儀器畫出你設(shè)計(jì)的電解池裝置并寫出并寫出電極反應(yīng)式電極反應(yīng)式、總反應(yīng)離子方程式和化學(xué)方總反應(yīng)離子方程式和化學(xué)方程式程式。有

3、下列材料：有下列材料：飽和飽和NaClNaCl溶液、熔融的溶液、熔融的NaClNaCl、石墨、外接直流電、石墨、外接直流電源、導(dǎo)線、電解槽源、導(dǎo)線、電解槽以熔融的以熔融的NaClNaCl為電解質(zhì)為電解質(zhì)以飽和以飽和NaClNaCl溶液為電解質(zhì)溶液溶液為電解質(zhì)溶液熔融的熔融的NaCl石石墨墨石石墨墨飽和飽和NaCl溶液溶液石石墨墨石石墨墨熔融的熔融的NaCl 為電解質(zhì)為電解質(zhì) 飽和飽和NaCl溶液為電解質(zhì)溶液溶液為電解質(zhì)溶液陽極：陽極：陰極：陰極：總反應(yīng)：總反應(yīng)：2NaCl Cl2+2Na2Cl-2e- = Cl22Na+ + 2e- = 2Na陽極：陽極：陰極：陰極：總反應(yīng)：總反應(yīng)： 2Cl-

4、 +2H2O 2OH- + Cl2+H2 2NaCl +2H2O 2NaOH+ Cl2+H2 2Cl- 2e- = Cl22H+ + 2e- = H2 1、電冶金：利用電解原理冶煉金屬、電冶金：利用電解原理冶煉金屬 可冶煉活潑金屬鈉、鈣、鎂、鋁等?？梢睙捇顫娊饘兮c、鈣、鎂、鋁等。（工業(yè)制取鋁）（工業(yè)制取鋁） Al2O3 (熔融熔融) = 電解電解（工業(yè)制取鎂）（工業(yè)制取鎂） MgCl2 (熔融熔融) =（工業(yè)制取鈉）（工業(yè)制取鈉）2NaCl (熔融熔融) = 2Na + Cl2電解電解電解電解冰晶石冰晶石Mg + Cl2 2 4Al + 3O2結(jié)論：結(jié)論：電解法是冶煉金屬的一種重要方法，電解法

5、是冶煉金屬的一種重要方法， 是是最強(qiáng)有力的氧化還原最強(qiáng)有力的氧化還原的手段。的手段。2、電解飽和食鹽水電解飽和食鹽水以制造燒堿、氯氣和氫氣（簡稱以制造燒堿、氯氣和氫氣（簡稱氯堿工業(yè)）氯堿工業(yè)）陽極：陽極：2Cl - 2e- = Cl2陰極：陰極：2H+ + 2e- = H2 (2H2O 2H+2OH-)總反應(yīng)：總反應(yīng)：2NaCl+2H2O 2NaOH +H2 +Cl2 通電 食鹽水中存在的離子：食鹽水中存在的離子：Na+ 、Cl- 、H+ 、OH-離子放電順序：離子放電順序：陽離子陽離子 H+ Na+ 陰離子陰離子 Cl- OH-電極反應(yīng)：電極反應(yīng)：陽極陽極 氧化反應(yīng)氧化反應(yīng) 陰極陰極 還原反

6、應(yīng)還原反應(yīng)H+Na+Cl-OH-陰極陰極陽極陽極陽極產(chǎn)物陽極產(chǎn)物陰極產(chǎn)物陰極產(chǎn)物 2以石墨、鋅為電極電解以石墨、鋅為電極電解CuSOCuSO4 4溶液溶液 以以銅、鋅為電極電解銅、鋅為電極電解CuSOCuSO4 4溶液溶液石石墨墨銅銅片片+CuSOCuSO4 4 溶液溶液銅銅片片銅銅片片 +CuSOCuSO4 4 溶液溶液實(shí)驗(yàn)注意：實(shí)驗(yàn)注意：1、注意觀察兩極附近及兩極板的變化（可以把電極拿出來觀察）、注意觀察兩極附近及兩極板的變化（可以把電極拿出來觀察）2、使用學(xué)生電源中的直流電源接線柱，連接導(dǎo)線時(shí)注意由學(xué)生、使用學(xué)生電源中的直流電源接線柱，連接導(dǎo)線時(shí)注意由學(xué)生電源的正負(fù)接線柱判斷好陰陽極電源

7、的正負(fù)接線柱判斷好陰陽極3、實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，關(guān)閉學(xué)生電源，拿出電極、實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，關(guān)閉學(xué)生電源，拿出電極陽極現(xiàn)象陽極現(xiàn)象電極反應(yīng)式電極反應(yīng)式陰極現(xiàn)象陰極現(xiàn)象電極反應(yīng)式電極反應(yīng)式石石墨墨銅銅片片+CuSO4 溶液溶液銅銅片片銅銅片片+CuSO4 溶液溶液4OH- 4e = 2H2O+O22Cu2+ 4e =2CuCu 2e- = Cu2+Cu2+ +2e- =Cu電極附近有氣泡冒出電極附近有氣泡冒出（電極表面變疏松）（電極表面變疏松）電極不斷溶解電極不斷溶解電極上有紅色物質(zhì)析出電極上有紅色物質(zhì)析出 電極上有紅色物質(zhì)析出電極上有紅色物質(zhì)析出為什么陰極為什么陰極現(xiàn)象相同？現(xiàn)象相同？為什么陽極為什么陽極現(xiàn)象

8、不同現(xiàn)象不同？活性電極與惰性電極活性電極與惰性電極 惰性電極惰性電極: :用用Pt、Au、石墨、石墨等為材料制作的電極等為材料制作的電極,惰性電極本惰性電極本身不參與電極上的氧化還原反應(yīng)，身不參與電極上的氧化還原反應(yīng)，只起導(dǎo)電作用。只起導(dǎo)電作用。 活性電極：活性電極：除了惰性電極外，除了惰性電極外，其他電極一般都可稱之為活性電其他電極一般都可稱之為活性電極，活性電極作陽極時(shí)，電極本極，活性電極作陽極時(shí)，電極本身參與氧化還原反應(yīng)身參與氧化還原反應(yīng)鍍了一鍍了一層銅層銅鍍了一鍍了一層銅層銅 概念：應(yīng)用電解原理在某些金屬表面鍍上一層概念：應(yīng)用電解原理在某些金屬表面鍍上一層 其它金屬或合金的過程。其它金

9、屬或合金的過程。 電鍍池形成條件電鍍池形成條件陰極：陰極：陽極：陽極：電解質(zhì)溶液：電解質(zhì)溶液： 特點(diǎn)特點(diǎn)電鍍液的濃度基本保持不變電鍍液的濃度基本保持不變3、電鍍、電鍍待鍍金屬制品待鍍金屬制品鍍層金屬鍍層金屬含鍍層金屬陽離子的鹽溶液作電解液含鍍層金屬陽離子的鹽溶液作電解液電鍍銅原理電鍍銅原理銅片銅片待鍍件待鍍件硫酸銅溶液硫酸銅溶液目的目的 使金屬增強(qiáng)使金屬增強(qiáng) ，增加，增加 抗腐蝕能力抗腐蝕能力 美觀和表面硬度美觀和表面硬度CuSO4 溶液溶液 若提供一塊粗銅（含若提供一塊粗銅（含Zn、Fe、Ni、Au、Ag等雜質(zhì)），一塊純等雜質(zhì)），一塊純銅，銅，CuSO4溶液，電解槽，直流電源，如何根據(jù)電鍍原

10、理提純?nèi)芤海娊獠?，直流電源，如何根?jù)電鍍原理提純粗銅，請?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置。粗銅，請?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置。純純銅銅粗粗銅銅陽極陽極：（粗銅：（粗銅） Zn -2e- = Zn2+Fe -2e- = Fe2+Ni -2e- = Ni2+ Zn Fe Ni CuAg Au 陰極：陰極：（純銅）（純銅）陽極泥陽極泥Cu -2e- = Cu2+Cu2+ + 2e- = Cu一般火法冶煉得到的銅含雜質(zhì)較多，這一般火法冶煉得到的銅含雜質(zhì)較多，這種粗銅的導(dǎo)電性還不能滿足電器工業(yè)的種粗銅的導(dǎo)電性還不能滿足電器工業(yè)的要求，因此必須利用電解的方法精煉。要求，因此必須利用電解的方法精煉。利用電鍍原理進(jìn)行電解精煉利用電鍍原理進(jìn)行

11、電解精煉銅銅可使銅的純度達(dá)到可使銅的純度達(dá)到99.9%以上。以上。電解原理的應(yīng)用電解原理的應(yīng)用1、電冶金：電冶金：冶煉活潑金冶煉活潑金Na、Ca、Mg、 Al等等 。2、電解飽和食鹽水制燒堿、氯電解飽和食鹽水制燒堿、氯氣和氫氣氣和氫氣氯堿工業(yè)氯堿工業(yè) 3、電鍍：、電鍍：在金屬表面鍍上一薄層其在金屬表面鍍上一薄層其 他金屬他金屬 電解精煉（銅）電解精煉（銅）鞏固應(yīng)用：鞏固應(yīng)用：AC1、電解飽和食鹽水時(shí)，陰極區(qū)生成的產(chǎn)物、電解飽和食鹽水時(shí)，陰極區(qū)生成的產(chǎn)物為（為（ ） A、氫氣、氫氣 B、氯氣、氯氣 C、氫氧化鈉、氫氧化鈉 D、以上都有、以上都有2、在鐵制品上鍍一定厚度的銅層，以下方案設(shè)計(jì)、在鐵制品上鍍一定厚度的銅層，以下方案設(shè)計(jì)正確的是（正確的是（ ）A、銅作陽極，鍍件作陰極，溶液中含有銅離子、銅作陽極，鍍件作陰極，溶液中含有銅離子B、鉑作陰極，鍍件作陽極，溶液中含有銅離子、鉑作陰極，鍍件作陽極，溶液中含有銅離子C、鐵作陽極，鍍件作陰極，溶液中含有亞鐵離子、鐵作陽極，鍍件作陰極，溶液中含有亞鐵離子D、銅作陰極，鍍件作陽極，溶液中含有銅離子、銅作陰極，鍍件作陽極，溶液中含有銅離子A3、下列關(guān)于電解精煉銅的說法中不正確的是、下列關(guān)于電解精煉銅的說法中不正確的