新教材高中化学化学反应与能量转化第3节电能转化为化学能-电解课时2电解原理的应用课件鲁科版选择性

第1章化学反响与能量转化第3节

电能转化为化学能——电解课时2

电解原理的应用课标解读课标要求素养要求1.认识化学能与电能相互转化的实际意义及其重要应用。2.认识电解在实现物质转化和储存能量中的具体应用。3.能分析、解释电解池的工作原理,能设计简单的电解池。1.证据推理与模型认知:能说明电解池原理使用的条件和适用范围,并能利用电解池的原理解决实际问题。能理解、描述和表示电解池中常见的认知模型,指出模型表示的具体含义。2.科学探究与创新意识:能根据教材中给出的电解池模型设计简单的实验方案,完成实验操作,观察物质及其变化的现象,客观地进行记录,对实验现象作出解释,发现和提出需要进一步研究的问题。知识点一电解食盐水制备烧碱、氢气和氯气〔1〕离子移动方向

〔2〕电极反响及现象电极阳极阴极现象③_________________④___________________;溶液滴加酚酞后⑤_______________产物检验收集气体做爆鸣实验,有爆鸣声,说明是⑦______;酚酞变红说明有⑧____________生成电极反应⑨_________________⑩_____________________________有黄绿色气体生成有无色气体产生变红氢气氯气氢氧化钠

〔3〕电解食盐水的总反响化学方程式：⑪___________________________________________________离子方程式：⑫__________________________________________________

知识点二铜的电解精炼1.装置

2.电极反响〔1〕阳极：③______________________________〔主要反响〕,其他反响：

3.阳极泥铜的电解精炼过程中⑤______________________不如铜活泼的金属在电解过程中不发生氧化反响,最终沉积在电解池的底部,与其他不溶性杂质混在一起形成阳极泥。银、金、铂等判一判1.电解精炼铜时,电解质溶液中铜离子浓度不变(

)×2.根据得失电子守恒可知电解精炼铜时,阳极减少的质量等于阴极增加的质量(

)×知识点三电镀1.定义应用①_________________原理,在金属外表镀上一薄层金属或合金的方法。2.目的提高金属的②_________________能力、耐磨性能或改善金属制品的外观。电解抗腐蚀电镀原理阳极:镀层金属③________电极反应④_________________________阴极:镀件⑤____________电极反应⑥_________________________电镀液⑦_______________________溶液电镀装置铁钉

铜片

3.根据电解原理,设计在铁钉上镀铜的实验装置想一想.生活中常见水龙头采取镀铬工艺防锈。请思考电镀时水龙头应该做电镀池的什么电极？[答案]电镀时镀件作阴极。探究点一

电解原理的应用

问题1：哪个装置是原电池？哪个装置是电解池？提示甲、乙构成原电池,丙是电解池。

问题3：假设模拟氯碱工业生产烧碱、氯气和氢气,如何选用电极材料和电解质溶液？

问题4：假设模拟电镀生产,在铁件上镀一层金属银,如何选择电极材料及电解质溶液？

问题5：假设模拟电解精炼铜,如何选用电极材料和电解质溶液？

〔2〕装置

电解精炼铜电镀铜电极材料阴极精铜镀件阳极粗铜纯铜电极反应式阳极阴极电解质溶液浓度的变化电解质溶液成分及浓度均不变2.铜的电解精炼与电镀的比照3.原电池、电解池〔电镀池〕的判断方法〔1〕假设装置中无外加电源,那么该装置可能为原电池,然后根据原电池的构成条件进行分析判断。〔2〕假设装置中有外接直流电源,两极插入电解质溶液中,那么可能是电解池;当阳极为金属且与电解质溶液中的金属阳离子元素相同时,为电镀池。〔3〕假设多个单池相互串联,又有外接直流电源,那么与直流电源相连接的为电解池;假设无外接直流电源,较活泼的金属电极为原电池的负极(电子输出极),有关装置为原电池,其余为电解池。例传统的石棉隔膜法电解饱和食盐水因电耗高、污染严重,已逐步被综合能耗低、污染小的新型离子交换膜法所取代,如用阳离子交换膜法电解食盐水制浓烧碱溶液的流程如下图。以下有关说法不正确的选项是()D

〔4〕误认为粗铜精炼时，阴极增重与阳极减重相等。〔5〕电解时的氧化产物或复原产物能与电解质溶液中的微粒发生反响，应将该微粒写入电极反响式中。1.利用如下图装置可以在铜牌外表电镀一层银。以下有关说法正确的选项是()

C

D

探究点二

原电池、电解池的有关计算1.计算的原那么〔1〕阳极失去的电子数=阴极得到的电子数。〔2〕串联电路中通过各电解池的电子总数相等。〔3〕电源输出的电子总数和电解池中转移的电子总数相等。2.计算的方法3.计算的步骤〔1〕正确书写电极反响式〔要注意阳极材料〕。〔2〕当溶液中有多种离子共存时,要确定离子放电的先后顺序。〔3〕最后根据得失电子守恒进行相关的计算。

D

正

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不变不变增大减小

1.以下描述中,不符合生产实际的是()A.电解熔融的氧化铝制取金属铝,用铁作阳极B.电解法精炼粗铜,用纯铜作阴极C.电解饱和食盐水制烧碱,用涂镍碳钢网作阴极D.在镀件上电镀锌,用锌作阳极A

2.以下图示中关于铜电极的连接错误的选项是()

[解析]镀件上镀铜时,铜作阳极,与电源正极相连,镀件作阴极,与电源负极相连。

A

A

电解在化工生产、金属冶炼及科学研究等方面有重要应用。

①写出电解时阳极的电极反响式：__________________________。

②电解过程中作阳极的石墨易消耗,原因是___________________________________。石墨电极被阳极上产生的氧气氧化[解析]阳极上产生氧气,石墨电极被阳极上产生的氧气氧化,故电解过程中作阳极的石墨易消耗。

解题关键电解法制备氢氧化亚铁的关键在于通过电解在电极上得到二价铁离子和氢气,并用氢气排出装置中的氧气。

D

2.[2021山东泰安高二月考]如图为电解饱和食盐水的简单装置,以下有关说法正确的选项是()

D[解析]蛋壳可以将两极产物分开,防止产物之间发生反响。

D

D

5.[2021辽宁沈阳高二月考]臭氧是常见的强氧化剂,广泛用于水处理系统。制取臭氧的方法有很多,其中高压放电法〔图1〕和电解纯水法〔图2〕的原理如下图,以下有关说法不正确的选项是()图1D图2

〔1〕电镀铜时,镀件与电源的_______极连接,电解质溶液应选用_________________________〔填化学式〕溶液。负

〔3〕化学镀的原理是利用化学反响生成金属单质沉淀在镀件外表形成镀层。①假设用铜盐进行化学镀铜,应选用___________〔填“氧化剂〞或“复原剂〞〕与之反响。复原剂

AC

8.次氯酸的相对分子质量较小,容易扩散到细菌、病毒外表并进入菌体、病毒内部,使菌体、病毒的蛋白质、遗传物质等被氧化而导致细菌、病毒死亡。为了抑制新型冠状病毒的蔓延,确保平安复工复产,需要在电梯间、办公场所等地使用含氯消毒剂进行消毒。氯碱工业是制备含氯消毒剂的根底。工业电解饱和食盐水的装置示意图如下所示,以下有关说法中不正确的选项是()C

解题关键解答此题需要注意两点：〔1〕溶液中离子移动方向;〔2〕进出电极室的溶质浓度的变化。

CD

CD

11.“可上九天揽月,可下五洋捉鳖〞,新中国把毛主席的诗句变为了现实。“嫦娥系列〞飞船发射成功,“蛟龙号〞载人潜水器成功下潜7000米以下。两者均大量用到了铬合金。铬是常见的过渡金属之一,研究铬的性质具有重要意义。〔1〕在如下图装置中,观察到装置甲中铜电极上产生大量的无色气体,而装置乙中铜电极上无气体产生,铬电极上产生大量红棕色气体。由此可得到的结论是____________