【化學(xué)】電解原理的應(yīng)用公開課課件 2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期化學(xué)人教版（2019）選擇性必修1

【知識(shí)回顧】陽(yáng)極

活性金屬

＞S2-＞I-＞Br-＞Cl-＞OH-＞含氧酸根>F-陰極：Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+（酸性）>Pb2+>

Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+（水電離出的H+）>

Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+2第四章化學(xué)反應(yīng)與電能第二節(jié)電解原理的應(yīng)用2023年12月28日16:07:053學(xué)習(xí)目標(biāo)1.通過(guò)對(duì)氯堿工業(yè)、電鍍、電解精煉銅等原理的分析，認(rèn)識(shí)電能與化學(xué)能相互轉(zhuǎn)化的實(shí)際意義及其重要應(yīng)用。2.能正確書寫電解池的電極反應(yīng)式和總反應(yīng)方程式。結(jié)合課本106頁(yè)，完成以下問題【問題1】通電前，飽和食鹽水的溶液中有哪些離子？【問題2】通電后，帶電離子如何運(yùn)動(dòng)？【問題3】通電后，帶電的離子如何變化，得到了哪些物質(zhì)？【問題4】書寫相應(yīng)的電極反應(yīng)式及總反應(yīng)方程式問題思考一、電解飽和食鹽水應(yīng)用一、電解飽和食鹽水應(yīng)用陽(yáng)極反應(yīng)：__________________________(______反應(yīng))陰極反應(yīng)：______________________________(______反應(yīng))總反應(yīng)：①化學(xué)方程式：________________________________________。②離子方程式：_______________________________。2Cl－－2e－===Cl2↑2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－氧化還原1、原理分析一、電解飽和食鹽水應(yīng)用燒堿、氯氣都是重要的化工原料，習(xí)慣上把電解飽和食鹽水的工業(yè)生產(chǎn)叫做氯堿工業(yè)2、氯堿工業(yè)生產(chǎn)流程(2)避免生成物H2和Cl2混合(1)避免Cl2接觸NaOH溶液反應(yīng)，使產(chǎn)品不純Cl2+2NaOH==NaCl+NaClO+H2O混合遇火或遇強(qiáng)光爆炸電解飽和食鹽水如果投入工業(yè)生產(chǎn)需要解決的主要問題是什么？如何解決？問題思考一、電解飽和食鹽水應(yīng)用2.氯堿工業(yè)生產(chǎn)流程工業(yè)生產(chǎn)，電解飽和食鹽水的反應(yīng)在陽(yáng)離子交換膜電解槽中進(jìn)行。(2)陽(yáng)離子交換膜電解槽一、電解飽和食鹽水應(yīng)用氯堿工業(yè):離子交換膜法制燒堿－+Cl2Cl2Cl—H2Na+H+OH—淡鹽水濃NaOH溶液精制飽和NaCl溶液H2O（含少量NaOH）陽(yáng)離子交換膜

陽(yáng)極惰性電極陰極碳鋼網(wǎng)陽(yáng)極室陰極室

陽(yáng)離子交換膜：只允許陽(yáng)離子通過(guò)，把電解槽隔成陰極室和陽(yáng)極室。離子交換膜的作用：a、防止氫氣和氯氣混合；b、避免氯氣和氫氧化鈉反應(yīng)生成，而影響氫氧化鈉的產(chǎn)量?！菊`辨析】(1)電解飽和食鹽水時(shí)，陰極發(fā)生氧化反應(yīng)：2Cl－－2e－===Cl2↑。(2)工業(yè)上電解食鹽水的陰極區(qū)產(chǎn)物是氯氣和氫氧化鈉(3)氯堿工業(yè)電解槽中滴入酚酞溶液，變紅色的區(qū)域?yàn)殛?yáng)極區(qū)(4)電解飽和食鹽水時(shí)，陽(yáng)極和陰極都可以選擇金屬材料，如鐵。(5)電解飽和NaCl溶液可以制取金屬鈉。(6)利用電解飽和食鹽水可制得“84”消毒液。×××××√二、電鍍

陽(yáng)極材料：

；陰極材料：_______________:

電鍍液：用含有

的溶液作電鍍液。1、電鍍的含義：2.電鍍的主要目的：使金屬增強(qiáng)抗腐蝕能力，增加美觀和表面硬度。3、電鍍池的構(gòu)成:

鍍層金屬鍍件鍍層金屬的電解質(zhì)電鍍是應(yīng)用電解原理在某些金屬表面鍍上一薄層其他金屬或合金的方法。二、電鍍【活動(dòng)探究】鐵釘鍍銅

設(shè)計(jì)思路及依據(jù)實(shí)驗(yàn)裝置

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象確定陰極陰極材料：陰極反應(yīng)式：確定陽(yáng)極陽(yáng)極材料陽(yáng)極反應(yīng)式：實(shí)驗(yàn)?zāi)康模涸O(shè)計(jì)一個(gè)電鍍裝置給鐵釘鍍銅實(shí)驗(yàn)用品：鐵釘，銅片，石墨棒，CuSO4溶液，F(xiàn)eSO4溶液；燒杯，導(dǎo)線，電源

實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)及實(shí)施鐵釘Cu2++2e-=Cu(還原反應(yīng))銅片Cu-2e-=Cu2+(氧化反應(yīng))銅片溶解，鐵釘上有紅色固體析出二、電鍍電鍍時(shí)，若用鍍層金屬作陽(yáng)極材料，電鍍液中的陽(yáng)離子濃度是否會(huì)發(fā)生明顯的變化?問題思考不會(huì)；因?yàn)殛?yáng)極上生成陽(yáng)離子的物質(zhì)的量與陰極上消耗陽(yáng)離子的物質(zhì)的量相等，所以溶液中陽(yáng)離子濃度不會(huì)發(fā)生明顯變化?！究偨Y(jié)】4、電鍍特征：一多、一少、一不變。“一多”指陰極上鍍層金屬沉積“一少”指陽(yáng)極上鍍層金屬溶解“一不變”指電鍍液(電解質(zhì)溶液)的濃度不變?！倦S堂測(cè)試】(1)電鍍池在本質(zhì)上是電解池(2)電鍍時(shí)，待鍍金屬制品作陽(yáng)極、鍍層金屬作陰極(3)電鍍池中電解液必須含鍍層金屬陽(yáng)離子，且電鍍時(shí)濃度保持不變【正誤辨析】√×√2.利用如圖所示裝置可以在銅牌表面電鍍一層銀。有關(guān)說(shuō)法正確的是A.通電后，Ag＋向陽(yáng)極移動(dòng)B.銀片與電源負(fù)極相連C.該電解池的陰極反應(yīng)可表示為Ag＋＋e－===AgD.當(dāng)電鍍一段時(shí)間后，將電源反接，銅牌可恢復(fù)如初√銀片為陽(yáng)極，Ag＋向陰極移動(dòng)鍍層不可能非常均勻致密，所以將電源反接，陽(yáng)極上Cu、Ag均會(huì)溶解，銅牌不可能恢復(fù)如初。3、如圖是工業(yè)上電解飽和食鹽水的裝置示意圖，下列有關(guān)說(shuō)法中不正確的是(

)√4.若要在銅片上鍍銀時(shí)，下列敘述中錯(cuò)誤的是（

）①將銅片接在電源的正極②將銀片接在電源的正極③在銅片上發(fā)生的反應(yīng)是Ag＋＋e－===Ag④在銀片上發(fā)生的反應(yīng)是2H2O－4e－===O2↑＋4H＋⑤可用CuSO4溶液作電解質(zhì)溶液⑥可用AgNO3溶液作電解質(zhì)溶液A.①③⑥ B.②③⑥C.①④⑤ D.②③④⑥√5．氯堿工業(yè)用離子交換膜法電解飽和食鹽水，裝置示意圖如圖。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．a(chǎn)為陽(yáng)極，發(fā)生氧化反應(yīng)生成氯氣B．b極的電極反應(yīng)式為2H2O+2e-=H2↑+2OH-C．電解時(shí)，Na+穿過(guò)離子交換膜進(jìn)入陰極室D．飽和食鹽水從c處進(jìn)入，淡鹽水從e處流出√6.在新冠肺炎疫情期間，“84”消毒液是環(huán)境消毒液之一。某學(xué)生想制作一種家用環(huán)保型消毒液發(fā)生器，用石墨作電極電解飽和氯化鈉溶液，通電時(shí)，為使Cl2被完全吸收制得有較強(qiáng)殺菌能力的消毒液，設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置。c、d都為石墨電極。(1)a為電源的(填“正”“負(fù)”“陰”或“陽(yáng)”，下同)極，c為電解池的

極。(2)d電極的電極反應(yīng)式：

電解產(chǎn)生消毒液的總化學(xué)方程式為

負(fù)陽(yáng)為充分混合反應(yīng)，下端產(chǎn)生Cl2上端產(chǎn)生NaOH2H