【課件】（蘇教版2019選擇性必修1）電解原理的應(yīng)用

1、專題專題1 1 化學(xué)反應(yīng)與能量變化化學(xué)反應(yīng)與能量變化第二單元第二單元 化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化電解原理的應(yīng)用1掌握電解飽和食鹽水、電解精煉銅、電鍍的原理。掌握電解飽和食鹽水、電解精煉銅、電鍍的原理。2學(xué)會(huì)電解的有關(guān)計(jì)算。學(xué)會(huì)電解的有關(guān)計(jì)算。【學(xué)習(xí)目標(biāo)】交流討論交流討論比較活潑金屬，常用電解其熔融鹽的方法制取，請(qǐng)寫(xiě)出工業(yè)上冶煉比較活潑金屬，常用電解其熔融鹽的方法制取，請(qǐng)寫(xiě)出工業(yè)上冶煉Na、Mg、Al的方程式。的方程式。2NaCl=2Na+Cl2通電通電MgCl2=Mg+Cl2通電通電2Al2O3 =4Al+3O2冰晶石冰晶石通電通電電解飽和食鹽水時(shí)，發(fā)生如下反應(yīng)：電解飽和食鹽水時(shí)，發(fā)

2、生如下反應(yīng)：2NaCl + 2H2O =2NaOH + H2 +Cl21.陽(yáng)極優(yōu)先放電的離子是陽(yáng)極優(yōu)先放電的離子是_，電極反應(yīng)式為，電極反應(yīng)式為_(kāi)。 陰極優(yōu)先放電的離子是陰極優(yōu)先放電的離子是_，電極反應(yīng)式為，電極反應(yīng)式為_(kāi)。2.電解過(guò)程中，陽(yáng)極室電解過(guò)程中，陽(yáng)極室_離子濃度減小，離子濃度減小，_離子通過(guò)離子交換膜進(jìn)入陰極室，離子通過(guò)離子交換膜進(jìn)入陰極室，_溶液濃度變??；陰極室溶液濃度變小；陰極室_離子濃度增大，形成離子濃度增大，形成NaOH濃溶液。濃溶液。3.離子交換膜的作用有哪些？離子交換膜的作用有哪些？交流討論交流討論通電通電Cl22Cl-2e-=Cl2H2O電離出的電離出的H+2H2O+

3、2e-=H2+2OH- Cl-Na+NaClOH-防止陰極區(qū)的防止陰極區(qū)的OH-進(jìn)入陽(yáng)極區(qū)，進(jìn)入陽(yáng)極區(qū)，Cl2反應(yīng)。反應(yīng)。防止防止H2與與Cl2混合發(fā)生爆炸。混合發(fā)生爆炸。如圖是電解精煉銅的原理示意圖如圖是電解精煉銅的原理示意圖粗銅中往往含有鐵、鋅、銀、金等多種雜質(zhì)，常用電解的方法進(jìn)行精煉。粗銅中往往含有鐵、鋅、銀、金等多種雜質(zhì)，常用電解的方法進(jìn)行精煉。（1）電解池的構(gòu)成：用電解池的構(gòu)成：用_作陽(yáng)極，用作陽(yáng)極，用 作陰極，用作陰極，用 作電解質(zhì)溶液。作電解質(zhì)溶液。陽(yáng)極反應(yīng)式：陽(yáng)極反應(yīng)式：_等。等。陰極反應(yīng)式：陰極反應(yīng)式：_。（2）電解精煉銅的原理電解精煉銅的原理金屬銅和金屬銅和比銅活潑的比銅活

4、潑的金屬金屬先失去電子，產(chǎn)生的陽(yáng)離子殘留在溶液先失去電子，產(chǎn)生的陽(yáng)離子殘留在溶液中，不如銅活潑的中，不如銅活潑的_等以金屬單質(zhì)的形式沉積在電解池的底等以金屬單質(zhì)的形式沉積在電解池的底部，形成陽(yáng)極泥，粗銅中的銅失去電子成為部，形成陽(yáng)極泥，粗銅中的銅失去電子成為_(kāi)，Cu2+在在_得到電子析出。得到電子析出。（3）電解質(zhì)溶液中）電解質(zhì)溶液中Cu2+的濃度如何變化？的濃度如何變化？課堂探究課堂探究粗銅粗銅純銅純銅硫酸酸化的硫酸銅硫酸酸化的硫酸銅Zn -2e-= Zn2+、Fe-2e-= Fe2+、Cu -2e-=Cu2+Cu2+2e-=Cu銀、金銀、金Cu2+陰極陰極先減小后不變先減小后不變電鍍是電鍍

5、是應(yīng)用應(yīng)用電解電解的原理在的原理在某些金屬某些金屬或或其他材料其他材料表面鍍上一薄層表面鍍上一薄層其他金屬其他金屬或或合金合金的過(guò)程。的過(guò)程。電鍍的目的：電鍍的目的：提升提升美觀美觀和增加和增加表面硬度表面硬度；增強(qiáng)材料的；增強(qiáng)材料的抗腐蝕抗腐蝕能力，防止金屬能力，防止金屬氧化氧化。實(shí)驗(yàn)探究實(shí)驗(yàn)探究鐵釘鍍鋅鐵釘鍍鋅按照教材實(shí)驗(yàn)步驟操作，并記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。按照教材實(shí)驗(yàn)步驟操作，并記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象解釋或化學(xué)方程式解釋或化學(xué)方程式電鍍液的配制電鍍液的配制鍍件的處理鍍件的處理電鍍操作電鍍操作思考討論思考討論1.鐵釘鍍鋅的實(shí)驗(yàn)中，為什么要對(duì)鍍件的處理？鐵釘鍍鋅的實(shí)驗(yàn)中，為什么

6、要對(duì)鍍件的處理？2.寫(xiě)出電鍍過(guò)程中發(fā)生的電極反應(yīng)：寫(xiě)出電鍍過(guò)程中發(fā)生的電極反應(yīng)：3. 電鍍池的組成電鍍池的組成 通常用通常用_為陰極，以為陰極，以_為陽(yáng)極，用含有為陽(yáng)極，用含有_的溶液作電解質(zhì)的溶液作電解質(zhì)溶液。溶液。除去鐵釘表面的氧化物、油污和其他雜質(zhì)，提高電鍍的效果。除去鐵釘表面的氧化物、油污和其他雜質(zhì)，提高電鍍的效果。陽(yáng)極：陽(yáng)極：Zn-2e-=Zn2+ 陰極：陰極：Zn+2e-=Zn待鍍金屬制品待鍍金屬制品鍍層金屬鍍層金屬鍍層金屬離子鍍層金屬離子課堂探究課堂探究如圖示電鍍銀的工作原理示意圖，請(qǐng)?zhí)顚?xiě)下列空白：如圖示電鍍銀的工作原理示意圖，請(qǐng)?zhí)顚?xiě)下列空白：（1）電極反應(yīng)式）電極反應(yīng)式 陰極：

7、陰極：_；陽(yáng)極：；陽(yáng)極：_。（2）可觀察到的現(xiàn)象是）可觀察到的現(xiàn)象是_。（3）含銀離子的溶液濃度）含銀離子的溶液濃度如何如何變化變化？_。Age=AgAge=Ag待鍍金屬表面鍍上一層光亮的銀，陽(yáng)極上的銀不斷溶解待鍍金屬表面鍍上一層光亮的銀，陽(yáng)極上的銀不斷溶解不變不變將兩支惰性電極插入將兩支惰性電極插入CuSO4溶液中，通電電解。溶液中，通電電解。(1)當(dāng)有當(dāng)有1.0103 mol的的OH放電時(shí)，溶液顯淺藍(lán)色，則在陰極上析出銅的質(zhì)量是放電時(shí)，溶液顯淺藍(lán)色，則在陰極上析出銅的質(zhì)量是_。(2)若溶液的體積為若溶液的體積為1 L，忽略溶液體積變化，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下放出，忽略溶液體積變化，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下放出5

8、.6 mL O2時(shí)，溶液中的時(shí)，溶液中的c(H)_。課堂探究課堂探究答案：答案：(1)0.032 g(2)1.0103 molL1解析：解析：(1)用惰性電極電解用惰性電極電解CuSO4溶液時(shí)，溶液時(shí)，電極反應(yīng)為陰極：電極反應(yīng)為陰極：2Cu24e=2Cu，陽(yáng)，陽(yáng)極：極：2H2O4e=O24H+。當(dāng)有。當(dāng)有1.0103 mol的的OH放電時(shí)，此時(shí)轉(zhuǎn)移電子為放電時(shí)，此時(shí)轉(zhuǎn)移電子為1.0103 mol，則在陰極上析出，則在陰極上析出Cu：32103 g。課堂小結(jié)課堂小結(jié)有關(guān)電解的計(jì)算有關(guān)電解的計(jì)算（1）解題依據(jù)：）解題依據(jù)：得失電子守恒得失電子守恒。（2）解題方法：）解題方法：根據(jù)根據(jù)守恒法守恒法計(jì)

9、算：用于串聯(lián)電路、陰陽(yáng)兩極產(chǎn)物、正負(fù)兩極產(chǎn)物、相同電量等類型的計(jì)算，計(jì)算：用于串聯(lián)電路、陰陽(yáng)兩極產(chǎn)物、正負(fù)兩極產(chǎn)物、相同電量等類型的計(jì)算，其依據(jù)是其依據(jù)是電路中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)相等電路中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)相等。根據(jù)總反應(yīng)式計(jì)算：先寫(xiě)出電極反應(yīng)式，再寫(xiě)出總反應(yīng)式，最后根據(jù)總反應(yīng)式計(jì)算。根據(jù)總反應(yīng)式計(jì)算：先寫(xiě)出電極反應(yīng)式，再寫(xiě)出總反應(yīng)式，最后根據(jù)總反應(yīng)式計(jì)算。根據(jù)關(guān)系式計(jì)算：根據(jù)得失電子守恒關(guān)系，在已知量與未知量之間，建立計(jì)算所需的關(guān)系式。根據(jù)關(guān)系式計(jì)算：根據(jù)得失電子守恒關(guān)系，在已知量與未知量之間，建立計(jì)算所需的關(guān)系式。課堂練習(xí)課堂練習(xí)1下列描述中，不符合生產(chǎn)實(shí)際的是下列描述中，不符合生產(chǎn)實(shí)際的是()A電解

10、熔融的氧化鋁制取金屬鋁，用鐵作陽(yáng)極電解熔融的氧化鋁制取金屬鋁，用鐵作陽(yáng)極B電解法精煉粗銅，用純銅作陰極電解法精煉粗銅，用純銅作陰極C電解飽和食鹽水制燒堿，用涂鎳碳鋼網(wǎng)作陰極電解飽和食鹽水制燒堿，用涂鎳碳鋼網(wǎng)作陰極D在鍍件上電鍍鋅，用鋅作陽(yáng)極在鍍件上電鍍鋅，用鋅作陽(yáng)極答案：答案：A解析：電解池的陽(yáng)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)、陰極得電子發(fā)生還原反應(yīng)。電解熔融的解析：電解池的陽(yáng)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)、陰極得電子發(fā)生還原反應(yīng)。電解熔融的Al2O3制制Al時(shí)，若用時(shí)，若用Fe作作陽(yáng)極，會(huì)發(fā)生反應(yīng)陽(yáng)極，會(huì)發(fā)生反應(yīng)Fe2e=Fe2，F(xiàn)e2移動(dòng)到陰極上發(fā)生反應(yīng)移動(dòng)到陰極上發(fā)生反應(yīng)Fe22e=Fe，使得到的，使得到的A

11、l不純。不純。2在鐵制品上鍍一層一定厚度的鋅層，以下方案設(shè)計(jì)正確的是在鐵制品上鍍一層一定厚度的鋅層，以下方案設(shè)計(jì)正確的是()A鋅作陽(yáng)極，鍍件作陰極，溶液中含有鋅離子鋅作陽(yáng)極，鍍件作陰極，溶液中含有鋅離子B鉑作陰極，鍍件作陽(yáng)極，溶液中含有鋅離子鉑作陰極，鍍件作陽(yáng)極，溶液中含有鋅離子C鐵作陽(yáng)極，鍍件作陰極，溶液中含有亞鐵離子鐵作陽(yáng)極，鍍件作陰極，溶液中含有亞鐵離子D鋅作陰極，鍍件作陽(yáng)極，溶液中含有亞鐵離子鋅作陰極，鍍件作陽(yáng)極，溶液中含有亞鐵離子答案：答案：A3右圖中是電解氯化鈉溶液右圖中是電解氯化鈉溶液(含酚酞含酚酞)的裝置。有毒氣體收集的裝置省略沒(méi)有畫(huà)出，的裝置。有毒氣體收集的裝置省略沒(méi)有畫(huà)出，

12、兩電極均是惰性電極兩電極均是惰性電極。(1)a電極的名稱電極的名稱_。(2)電解過(guò)程中觀察到的現(xiàn)象電解過(guò)程中觀察到的現(xiàn)象_。(3)確定確定N出口的氣體最簡(jiǎn)單的方法是出口的氣體最簡(jiǎn)單的方法是_。(4)電解的總反應(yīng)離子方程式為電解的總反應(yīng)離子方程式為_(kāi)。(5)若將若將b電極換成鐵作電極，寫(xiě)出在電解過(guò)程中電極換成鐵作電極，寫(xiě)出在電解過(guò)程中U形管底部出現(xiàn)的現(xiàn)象形管底部出現(xiàn)的現(xiàn)象_。答案：答案：(1)陰極陰極(2)兩極均有氣泡產(chǎn)生；兩極均有氣泡產(chǎn)生；a極區(qū)溶液變成紅色；極區(qū)溶液變成紅色；b極液面上氣體變?yōu)辄S綠色；極液面上氣體變?yōu)辄S綠色；b極區(qū)溶液變?yōu)闇\黃綠色極區(qū)溶液變?yōu)闇\黃綠色(3)用濕潤(rùn)的淀粉用濕潤(rùn)的淀粉-KI試紙檢驗(yàn)，若試紙變藍(lán)則氣體為試紙檢驗(yàn)，若試紙變藍(lán)則氣體為Cl2(4)2Cl2H2OCl2H22OH(5)底部有白色沉淀產(chǎn)生，很快變?yōu)榛揖G色，最終變