電解原理的應(yīng)用-公開課

電解原理的應(yīng)用H2SO4溶液CuCl2溶液Cu(a)(b)(c)(d)溫故知新應(yīng)用原電池、電解池的相關(guān)知識，分析討論右圖裝置討論1：左邊燒杯為________裝置，右邊燒杯為______裝置討論2：請寫出a、b、c、d對應(yīng)的電極反應(yīng)式（注明電極名稱）討論3：標出電子的流動方向原電池電解池—+陽陰a（負極）：Zn-2e–=Zn2+b（正極）：2H+

+2e–=H2↑d（陰極）：Cu2++2e–=Cuc（陽極）：2Cl–-2e–=Cl2↑e–c→be–e–a→d一、電解池原理1.定義：(1)兩個電極（活性或惰性）(2)電解質(zhì)溶液(3)直流電源（4）形成閉合回路

電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置為電解池，它是一個非自發(fā)的氧化還原反應(yīng)。2.構(gòu)成條件3.電極名稱：與電源負極相連的電極為陰極與電源正極相連的電極為陽極探究與實踐

結(jié)合原電池或電解池的工作原理，設(shè)計實驗，使圖中的鐵棒上析出銅，而鐵的質(zhì)量不變。（作圖并說明原理）

ZnFe

CuSO4溶液CFe

CuSO4溶液—+陽陰原電池原理電解原理CuSO4溶液Fe電解原理的應(yīng)用應(yīng)用一

電解冶煉某些活潑金屬電解某些活潑金屬的熔融鹽，制取活潑金屬單質(zhì)（如Na、Mg、Al等）2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑冰晶石Na：Mg：Al：電解原理的應(yīng)用寫出對應(yīng)的電極反應(yīng)和總反應(yīng)陽極：2Cl—-2e—=Cl2↑陰極：2H++2e—=H2↑總反應(yīng)：2Cl—

+2H2OCl2↑+H2↑+2OH—

飽和食鹽水CFe

應(yīng)用二

電解飽和食鹽水（氯堿工業(yè)的基礎(chǔ)）陽離子交換膜電解槽Na+

探究與實踐

飽和NaCl溶液石墨棒

下圖是一個簡易家庭用次氯酸鈉消毒液發(fā)生器，請根據(jù)電解飽和食鹽水的反應(yīng)原理，畫出外加電源與導(dǎo)線(標出電源的正、負極)，簡單分析發(fā)生器的工作原理

—+ab陽陰陽極：2Cl—-2e—=Cl2↑陰極：2H++2e—=H2↑總反應(yīng)：2Cl—

+2H2OCl2↑+H2↑+2OH—

Cl2+2OH—=Cl—

+ClO—+H2O探究與實踐

下圖是一個簡易家庭用次氯酸鈉消毒液發(fā)生器，請根據(jù)電解飽和食鹽水的反應(yīng)原理，畫出外加電源與導(dǎo)線(標出電源的正、負極)，簡單分析發(fā)生器的工作原理

—+ab陽陰陽極：2Cl—-2e—=Cl2↑陰極：2H++2e—=H2↑總反應(yīng)：2Cl—

+2H2OCl2↑+H2↑+2OH—

Cl2+2OH—=Cl—

+ClO—+H2ONaOHCl2Fe拓展與延伸

電解法制備Fe(OH)2

由于Fe(OH)2極易被氧化，所以實驗室很難用亞鐵鹽溶液與燒堿溶液反應(yīng)制得Fe(OH)2白色沉淀。若用右圖所示實驗裝置，則可制得純凈的Fe(OH)2，并可較長時間觀察到白色沉淀。

（1）a極材料為

，電極反應(yīng)式為_____________Fe－2e=Fe2+石墨Fe已知兩極材料分別為石墨和鐵：拓展與延伸

電解法制備Fe(OH)2

由于Fe(OH)2極易被氧化，所以實驗室很難用亞鐵鹽溶液與燒堿溶液反應(yīng)制得Fe(OH)2白色沉淀。若用右圖所示實驗裝置，則可制得純凈的Fe(OH)2，并可較長時間觀察到白色沉淀。已知兩極材料分別為石墨和鐵：（1）a極材料為

，電極反應(yīng)式為_____________Fe石墨（2）如果實驗后看到有白色沉淀生成，則電解液c可以是______A．純水B．NaCl溶液

C．NaOH溶液D．CuCl2溶液Fe－2e=Fe2+Fe√√拓展與延伸

電解法制備Fe(OH)2

由于Fe(OH)2極易被氧化，所以實驗室很難用亞鐵鹽溶液與燒堿溶液反應(yīng)制得Fe(OH)2白色沉淀。若用右圖所示實驗裝置，則可制得純凈的Fe(OH)2，并可較長時間觀察到白色沉淀。已知兩極材料分別為石墨和鐵：（1）a極材料為

，電極反應(yīng)式為_____________隔絕空氣，防止生成的Fe(OH)2被空氣中的氧氣氧化

排凈溶液中溶解的氧氣，防止生成的Fe(OH)2在溶液中被氧化Fe石墨（2）如果實驗后看到有白色沉淀生成，則電解液c可以是______A．純水B．NaCl溶液C．NaOH溶液D．CuCl2溶液（3）苯或汽油（3）液體d可為

，其作用是

，在加d之前對c溶液進行加熱煮沸處理，目的是Fe－2e=Fe2+Fe√√拓展與延伸

電解法制備Fe(OH)2

由于Fe(OH)2極易被氧化，所以實驗室很難用亞鐵鹽溶液與燒堿溶液反應(yīng)制得Fe(OH)2白色沉淀。若用右圖所示實驗裝置，則可制得純凈的Fe(OH)2，并可較長時間觀察到白色沉淀。已知兩極材料分別為石墨和鐵：（4）若c改為Na2SO4溶液，當(dāng)電解一段時間，看到白色沉淀后，再反接電源繼續(xù)電解，除了電極上看到的氣泡外，另一明顯的現(xiàn)象為：______（1）a極材料為

，電極反應(yīng)式為_____________Fe石墨（3）液體d可為

，其作用是

，在加d之前對c

溶液進行加熱煮沸處理，目的是

。（2）如果實驗后看到有白色沉淀生成，則電解液c可以是______A．純水B．NaCl溶液C．NaOH溶液D．CuCl2溶液Fe－2e=Fe2+Fe√√FeCNa2SO4溶液FeCNa2SO4溶液拓展與延伸

電解法制備Fe(OH)2

由于Fe(OH)2極易被氧化，所以實驗室很難用亞鐵鹽溶液與燒堿溶液反應(yīng)制得Fe(OH)2白色沉淀。若用右圖所示實驗裝置，則可制得純凈的Fe(OH)2，并可較長時間觀察到白色沉淀。已知兩極材料分別為石墨和鐵：（4）若c改為Na2SO4溶液，當(dāng)電解一段時間，看到白色沉淀后，再反接電源繼續(xù)電解，除了電極上看到的氣泡外，另一明顯的現(xiàn)象為：______白色沉淀迅速變?yōu)榛揖G色，最后變?yōu)榧t褐色電解水Fe(OH)2思考1：如果陽極碳棒用Cu作電極，能達到實驗?zāi)康膯?？思?：如果陽極和陰極都為銅棒，則實驗現(xiàn)象如何呢？電解精煉銅電鍍CuSO4溶液Fe思考與討論CFe

CuSO4溶液CuFe

CuSO4溶液CuCu

CuSO4溶液

結(jié)合原電池或電解池的工作原理，設(shè)計實驗，使圖中的鐵棒上析出銅，而鐵的質(zhì)量不變。（作圖并說明原理）

ZnFe

CuSO溶液原電池原理電解原理CuFe

CuSO4溶液電解精煉銅電鍍

CuCu

CuSO4溶液電解原理的應(yīng)用電鍍、電解精煉銅應(yīng)用三

電鍍

電解原理的應(yīng)用鍍層金屬待鍍金屬含鍍層金屬陽離子的溶液CuCu

CuSO4溶液電解精煉銅電鍍、電解精煉銅應(yīng)用三

電鍍

電解原理的應(yīng)用鍍層金屬待鍍金屬含鍍層金屬陽離子的溶液電鍍、電解精煉銅應(yīng)用三

CuCu

CuSO4溶液電解精煉銅粗銅純銅銅的電解精煉純銅粗銅小結(jié)電解原理的應(yīng)用應(yīng)用一：電解冶煉某些活潑金屬(如Na、Mg、Al等）應(yīng)用二：電解飽和食鹽水（氯堿工業(yè)的基礎(chǔ)）應(yīng)用三：電鍍、電解精煉銅鞏固和提高

結(jié)合元素化合物及電化學(xué)原理等知識，利用廢銅制備CuSO4實驗室用銅和硫酸制取CuSO4有幾種方法：

隨著反應(yīng)進行，濃硫酸濃度逐漸變小，而稀硫酸不能再與銅發(fā)生反應(yīng)

（1）甲學(xué)生進行了下列實驗：取6.4g銅片和10mL18mol·L－1濃硫酸放在圓底燒瓶中共熱，發(fā)生反應(yīng)：Cu+2H2SO4(濃)=CuSO4+SO2↑+2H2O。直到反應(yīng)完畢，最后發(fā)現(xiàn)燒瓶中還有銅片剩余。他根據(jù)自己所學(xué)的化學(xué)知識，認為燒瓶中還有較多的硫酸剩余。他這樣認為的理由是：△鞏固和提高

（1）甲學(xué)生進行了下列實驗：取6.4g銅片和10mL18mol·L－1濃硫酸放在圓底燒瓶中共熱，發(fā)生反應(yīng)：

Cu+2H2SO4(濃)=CuSO4+SO2↑+2H2O。直到反應(yīng)完畢，最后發(fā)現(xiàn)燒瓶中還有銅片剩余。他根據(jù)自己所學(xué)的化學(xué)知識，認為燒瓶中還有較多的硫酸剩余。他這樣認為的理由是：結(jié)合元素化合物及電化學(xué)原理等知識，利用廢銅制備CuSO4實驗室用銅和硫酸制取CuSO4有幾種方法：（2）乙同學(xué)認為甲設(shè)計的實驗方案不好，他自己設(shè)計的思路是2Cu+O22CuO，CuO+H2SO4=

CuSO4+H2O。對比甲的方案，乙同學(xué)方案的優(yōu)點是

。

獲取等量的CuSO4，乙消耗的硫酸的用量更少，且不產(chǎn)生污染物SO2?！黛柟毯吞岣?/p>

2CuO，CuO+H2SO4實驗室用銅和硫酸制取CuSO4有幾種方法：△（3）某地有豐富的電力資源。為了具備乙同學(xué)的優(yōu)點，你能不能根據(jù)該地的資源優(yōu)勢設(shè)計一個Cu和硫酸制取硫酸銅的方案？（其他材料任選）用廢銅作陽極，碳棒作陰極，稀硫酸作電解質(zhì)溶液進行電解（2）乙同學(xué)認為甲設(shè)計的實驗方案不好，他自己設(shè)計的思路2Cu+O22CuO，CuO+H2SO4=

CuSO4+H2O。對比甲的方案，乙同學(xué)方案的優(yōu)點是

。拓展與延伸增加廢水的導(dǎo)電性電化學(xué)方法處理污水

鉻是一種用途廣泛的化工原料，但六價鉻具有強烈的致癌作用，且又是一種嚴重的污染物。工業(yè)上為了處理含Cr2O72—酸性工業(yè)廢水，按下面的方法處理：①往工業(yè)廢水中加入適量NaCl②以鐵為電極進行電解，經(jīng)過一段時間有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀生成，工業(yè)廢水中鉻的含量已低于排放標準。試回答：（1）加入適量NaCl是為了

；拓展與延伸電化學(xué)方法處理污水（2）Fe-2e－

=Fe2+（2）電極反應(yīng)式：陽極

，陰極

；2H++2e－

=H2↑

鉻是一種用途廣泛的化工原料，但六價鉻具有強烈的致癌作用，且又是一種嚴重的污染物。工業(yè)上為了處理含Cr2O72—酸性工業(yè)廢水，按下面的方法處理：①往工業(yè)廢水中加入適量NaCl②以鐵為電極進行電解，經(jīng)過一段時間有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀生成，工業(yè)廢水中鉻的含量已低于排放標準。試回答：（1）加入適量NaCl是為了

；拓展與延伸電化學(xué)方法處理污水

（3）6Fe2++Cr2O72—+14H+=6Fe3++

2Cr3++7H2O

（3）由Cr2O72—

轉(zhuǎn)化為Cr3+

的離子方程式為_______________（2）電極反應(yīng)式：陽極

，陰極

；

鉻是一種用途廣泛的化工原料，但六價鉻具有強烈的致癌作用，且又是一種嚴重的污染物。工業(yè)上為了處理含Cr2O72—酸性工業(yè)廢水，按下面的方法處理：①往工業(yè)廢水中加入適量NaCl②以鐵為電極進行電解，經(jīng)過一段時間有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀生成，工業(yè)廢水中鉻的含量已低于排放標準。試回答：（1）加入適量NaCl是為了

；拓展與延伸電化學(xué)方法處理污水（4）在陰極反應(yīng)及Cr2O72—與Fe2+反應(yīng)過程中，H+被大量消耗，促使水的電離平衡向電離方向移動，OH-大量增加，促使Fe3+、Cr3+最終轉(zhuǎn)化為Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀

（4）電解過程Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀是怎樣產(chǎn)生的?（3）由Cr2O72—

變Cr3+

的離子方程式為_______________（2）電極反應(yīng)式：陽極

，陰極

；

鉻是一種用途廣泛的化工原料，但六價鉻具有強烈的致癌作用，且又是一種嚴重的污染物。工業(yè)上為了處理含Cr2O72—酸性工業(yè)廢水，按下面的方法處理：①往工業(yè)廢水中加入適量NaCl②以鐵為電極進行電解，經(jīng)過一段時間有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀生成，工業(yè)廢水中鉻的含量已低于排放標準。試回答：（1）加入適量NaCl是為了

；（4）在陰極反應(yīng)及Cr2O72—與Fe2+反應(yīng)過程中，H+被大量消耗，促使水的電離平衡向電離方向移動