4.2.2电解原理的应用 课件 高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

第二节电解池

第2课时电解原理的应用

1.

从实际问题出发设计电解装置并与真实生产装置对比，巩固电解基础知识，熟悉电极反应的书写，加深对放电顺序的认识。2.

通过解决生活、生产中的实际问题，建立带膜电化学装置、电解精炼金属、电镀的思维模型，通过对装置原理、结构的设计和探究将所学知识和生产、生活实际相联系，培养科学精神和社会责任意识。明确电解的含义，会判断电解池电极种类以及电极反应的种类。

素养目标教学重点教学难点电解饱和食盐水、电解法精炼铜、电冶金的基本原理。设计合理的电解装置实现氯碱工业生产。情境引入

右图是氯碱工业的生产设备——离子交换膜电解槽，其工业产品为烧碱、Cl₂和H₂。氯碱工业是电解原理的应用之一，除此之外，电解原理还有哪些应用?其中的工作原理是怎样的?新知学习湿润淀粉KI试纸检验氯气点燃法检验H2酚酞溶液检验碱性还原性：Cl－>OH－2Cl－－2e－===Cl2↑阳极阴极氧化性：H＋>Na＋2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－2NaCl＋2H2O2NaOH＋Cl2↑＋H2↑电解2Cl－＋2H2OH2↑＋Cl2↑＋2OH－电解1、电解饱和食盐水以制造烧碱、氯气和氢气的工业，叫氯碱工业。一、电解饱和食盐水

电解饱和食盐水液碱湿氢气湿氯气NaOH含氯漂白剂Cl2H2HCl有机合成造纸玻璃肥皂纺织印染有机合成氯化物合成农药盐酸有机合成金属冶炼

2、氯碱工业产品及其应用新知学习思考与讨论1、产品Cl2和NaOH溶液会反应吗？那么Cl2能和NaOH溶液接触吗？会

Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O不能2、产品Cl2和H2能混合吗？遇火或强光会爆炸使用离子交换膜阳离子离子交换膜：只允许阳离子通过，

阻止阴离子和气体通过；阴离子离子交换膜：只允许阴离子通过，

阻止阳离子和气体通过；质子交换膜：只允许质子（H＋）通过。

3、能实现大量、连续生产？不能交换膜的分类及应用知识拓展增强水的导电性且不引进新的杂质Cl2Cl2Cl—H2Na+H+多余OH—淡盐水NaOH溶液精制饱和NaCl溶液H2O阳离子交换膜

阳极金属钛网阴极碳钢网+—？多余Na+(含少量NaOH)？循环利用新知学习①把电解槽隔成阴极室和阳极室②防止H2和Cl2混合而引起爆炸③避免Cl2和NaOH反应，而影响NaOH的产量④能实现大量连续生产。

新知学习二．电镀1．概念：应用电解原理在某些金属表面镀上一层薄层其他金属或合金的加工工艺。特性在空气或溶液中不易起变化的金属(如铬、镍、银、黄铜等)新知学习2．目的：使金属增强抗腐蚀能力，增加美观度和表面硬度。思考与讨论如果想在铁制品上镀铜，利用电解原理，该如何设计实验？阳极阴极

溶液电源？CuSO4电极反应：阳极：Cu-2e-=Cu2+阴极：Cu2++2e-＝Cu总反应呢？没有电解后，CuSO4溶液的浓度如何变化？不变阳极阴极

CuSO4溶液待镀金属3、电镀池结构①阴极②阳极③电镀液4、电镀的特点：

一多，

一少，

一不变。---镀层金属---待镀金属含镀层金属阳离子的可溶性盐溶液如Cr、Zn、Ag、Cu等。阴极阳极电镀液镀层金属新知学习含镀层金属离子的可溶性盐溶液黄铜矿电解精炼粗铜时，以待精炼的铜（含Zn、Fe、Ni、Ag、Au等）作阳极，用CuSO4溶液作电解质溶液，可得含铜量为99.95%～99.98%的电解铜。三、电解精炼铜粗铜（含有锌、铁、镍、银、金、铂等微量杂质）精铜新知学习1、粗铜中往往含有铁、锌、银、金等多种杂质，常用电解的方法进行精炼。阳极粗铜CuSO4溶液阴极＋－CuFeZnNiAgAu精铜2、电解精炼铜原理Cu2＋Fe2＋Zn2＋Ni2＋H＋SO42－Ag、AuH＋e-e-Zn-2e-

=Zn2+Fe-2e-

=Fe2+Ni-2e-

=Ni2+Cu-2e-=Cu2+阳极：阴极：Cu2++2e-=Cu电解一段时间后，Cu2+的浓度有何变化？不断补充CuSO4溶液阳极泥新知学习四、电冶金电冶金的本质：Mn++ne-=M1、金属钠的制取2NaCl（熔融）===

2Na＋

Cl2↑电解阳极:2Cl--2e-=Cl2↑阴极：2Na++2e-=2Na

阳极新知学习电解是最强有力的氧化还原手段，适用于一些活泼金属单质的制取，如冶炼钠、钙、镁、铝等活泼金属。阳极:2Cl--2e-=Cl2↑阴极：Mg2++2e-=Mg

阳极:6O2--12e-=3O2↑阴极：4Al3++12e-=4Al

2、金属镁的制取MgCl2（熔融）===Mg＋Cl2↑电解3、金属铝的制取2Al2O3（熔融）===4Al＋3O2↑电解冰晶石新知学习助熔剂：冰晶石（Na3AlF6

六氟合铝酸钠）阳极材料(碳)和熔融氧化铝需要定期补充因为氧化镁的熔点比氯化镁高很多，浪费了能量；氯化铝是共价化合物，熔融状态下不导电。资料卡片自1800年，伏打发明了伏打电池后，科学家们纷纷开始利用伏打电池研究电的化学效应，对水、盐溶液，熔融固体化合物进行通电实验，其中英国化学家戴维利用伏打电堆电解制得了钠、钾、镁、钙、锶、钡等多种元素，成为发现最多新元素的科学家。资料卡片电有机合成课堂小结练习与应用1.关于下列各图的说法中，正确的是（

）A．①中阴极处能产生使湿润淀粉KI试纸变蓝的气体B．②中待镀铁制品应与电源正极相连C．③中电子由b极流向a极D．④中的离子交换膜可以避免生成的Cl2与NaOH溶液反应D练习与应用2、利用LiOH和钴氧化物可制备锂离子电池正极材料。LiOH可由电解法制备，利用如图装置电解制备LiOH，两电极区电解液分别为LiOH和LiCl