2018-2019學(xué)年高中化學(xué) 第1章 化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化 第2節(jié) 電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能——電解 第2課時(shí) 電解原理的應(yīng)用課件2 魯科版選修4.ppt

第2課時(shí)電解原理的應(yīng)用,第1章化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化,1掌握工業(yè)電解飽和食鹽水制取燒堿、氫氣和氯氣的原理。 2了解電鍍、電解精煉的原理。 3能夠應(yīng)用電解原理判斷離子的氧化性或還原性強(qiáng)弱并能夠進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。,1根據(jù)金屬的活潑性預(yù)測(cè)冶煉金屬的方法。 (1)K、Ca、Na、Mg、Al可用_制得。 (2)Zn、Fe、Sn、Cu可用_制得。 (3)Hg、Ag可用_制得。 (4)Pt、Au可用_獲取。,電解法,熱還原法,熱分解法,富集法,2.用不同電極電解CuSO4溶液,寫出對(duì)應(yīng)的陰、陽(yáng)兩極反應(yīng)。 (1)均為Pt電極：陽(yáng)極：_， 陰極：_。 (2)均為Cu電極：陽(yáng)極：_， 陰極：_。 (3)均為Zn電極：陽(yáng)極：_， 陰極：_。,知識(shí)點(diǎn)一 電解飽和食鹽水制備Cl2、H2和NaOH 自主學(xué)習(xí) 1裝置,2現(xiàn)象 (1)陽(yáng)極上：有_色氣體產(chǎn)生； (2)陰極上：有氣體產(chǎn)生，陰極附近溶液_。,黃綠,變紅,Cl、OH,H、Na,ClOH,氧化,HNa,還原,自我診斷 1判斷正誤： (1)向電解NaCl溶液的電解池中加入酚酞,陽(yáng)極區(qū)變紅。() (2)氯堿工業(yè)可以得到金屬鈉、Cl2和H2。() (3)為得到比較純凈的NaOH溶液，可在電解池中加入一個(gè)陽(yáng)離子交換膜、NaCl溶液加到陽(yáng)極區(qū)。() (4)用惰性電極電解NaOH溶液,所得溶液的pH一定增大。 () (5)工業(yè)上可用電解飽和食鹽水的方法制備84消毒液。() (6)電解飽和食鹽水陰極產(chǎn)生的氣體可使?jié)駶?rùn)的淀粉KI試紙變藍(lán)。(),2工業(yè)生產(chǎn) 由陽(yáng)極(金屬鈦網(wǎng))、陰極(碳鋼網(wǎng))、離子交換膜、電解槽框和導(dǎo)電銅棒等組成，每臺(tái)電解槽由若干個(gè)單元槽串聯(lián)或并聯(lián)組成。如圖表示一個(gè)單元槽的示意圖。,電解總反應(yīng)式：,互動(dòng)講練 如圖是工業(yè)電解飽和食鹽水的裝置示意圖，下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是(),A裝置中的離子交換膜只允許陽(yáng)離子通過(guò)，不允許陰離子通過(guò) B裝置中出口處的物質(zhì)是氫氣，出口處的物質(zhì)是氯氣 C除去雜質(zhì)后的NaOH溶液從出口B處導(dǎo)出 D轉(zhuǎn)移0.8 mol電子時(shí)產(chǎn)生H2 8.96 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下),答案B,變式訓(xùn)練 1(2014南陽(yáng)高二質(zhì)檢)下圖中能驗(yàn)證氯化鈉溶液(含酚酞)電解產(chǎn)物的裝置是(),解析：選D。電解飽和食鹽水生成H2和Cl2，H2可用向下排空氣法收集檢驗(yàn),Cl2可用碘化鉀淀粉溶液檢驗(yàn),排除A、B。生成H2的一極為陰極，與電源負(fù)極相連，生成Cl2的一極為陽(yáng)極，與電源正極相連，據(jù)此可知電子流向正確的為D項(xiàng)。,規(guī)律指津?yàn)楸ＷC得到電解物質(zhì)較純凈，常對(duì)電解池裝置做相應(yīng)的改進(jìn)：,知識(shí)點(diǎn)二 粗金屬的精煉與電鍍 自主學(xué)習(xí) 1銅的電解精煉 (1)裝置,2電鍍 (1)電鍍銅實(shí)驗(yàn)裝置 (2)定義：應(yīng)用_原理，在金屬表面鍍上一薄層金屬或合金的方法。 (3)目的：使金屬_能力增強(qiáng)且增加金屬表面的耐磨性和美觀性。 (4)電鍍池構(gòu)成：鍍層金屬做_，鍍件做_，含有 _的鹽溶液做電解質(zhì)溶液。,電解,抗腐蝕,陽(yáng)極,陰極,鍍層金屬離子,自我診斷 2判斷正誤： (1)電解精煉和電鍍過(guò)程中,電解液濃度均不發(fā)生變化。() (2)電子從電源的負(fù)極沿導(dǎo)線流入電解池的陰極。() (3)粗金屬精煉時(shí)，粗金屬做陽(yáng)極，陽(yáng)極泥是比被精煉金屬不活潑的金屬。() (4)電鍍過(guò)程中，鍍件做陰極。(),3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鋅做陽(yáng)極，鍍件做陰極，溶液中含有鋅離子 B鉑做陰極，鍍件做陽(yáng)極，溶液中含有鋅離子 C鐵做陽(yáng)極，鍍件做陰極，溶液中含有亞鐵離子 D鋅做陰極，鍍件做陽(yáng)極，溶液中含有亞鐵離子 解析：電鍍?cè)硎清儗咏饘僮鲫?yáng)極、鍍件做陰極，含有鍍層金屬陽(yáng)離子的電解質(zhì)溶液做電鍍液。,A,4下列說(shuō)法正確的是() A電解飽和NaCl溶液時(shí)，Na向陰極移動(dòng)，在陰極表面得電子析出 B電解精煉銅裝置中粗銅做陰極 C電鍍池中鍍層金屬做陽(yáng)極 D通過(guò)電解MgCl2溶液的方法冶煉金屬鎂,C,探究釋疑 電鍍與電解精煉的區(qū)別與聯(lián)系,應(yīng)用電解原理在某些金屬表面鍍上一層其他金屬或合金,利用電解原理提純金屬,鍍層金屬做陽(yáng)極接直流電源正極，鍍件做陰極接直流電源負(fù)極 電鍍液必須是含有鍍層金屬離子的鹽溶液 形成閉合回路,不純金屬做陽(yáng)極，純金屬做陰極 含該金屬離子的可溶性鹽溶液做電解質(zhì)溶液 直流電源 形成閉合回路,電鍍池和精煉池是特定條件下的電解池,特別警示(1)在電解池中，電子流向：陽(yáng)極正極，負(fù)極陰極；離子流向：陽(yáng)離子陰極，陰離子陽(yáng)極。 (2)電解精煉金屬實(shí)質(zhì)是對(duì)粗金屬的提純，比被精煉金屬不活潑的金屬均以單質(zhì)形式在陽(yáng)極區(qū)沉積稱為陽(yáng)極泥，如粗Ni(Cu、Fe、Zn、Ag、Au)精煉時(shí)陽(yáng)極泥為Cu、Ag、Au(已知氧化性：Cu2Ni2)。,互動(dòng)講練 電解原理在化學(xué)工業(yè)中有廣泛應(yīng)用。如圖表示一個(gè)電解池，裝有電解液a；X、Y是兩塊電極板，通過(guò)導(dǎo)線與直流電源相連。請(qǐng)回答以下問(wèn)題： (1)若X、Y都是惰性電極，a是飽和NaCl溶液，實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)，同時(shí)在兩邊滴入幾滴酚酞試液，則： 電解池中X電極上的電極反應(yīng)式為 _。 在X電極附近觀察到的現(xiàn)象是 _。,有氣泡冒出，溶液變紅色,Y電極上的電極反應(yīng)式是 _， 檢驗(yàn)該電極反應(yīng)產(chǎn)物的方法是 _。 (2)如果用電解法精煉粗銅，電解液a選用CuSO4溶液，則： X電極的材料是_，電極反應(yīng)式是 _。 Y電極的材料是_，電極反應(yīng)式是 _。 (說(shuō)明：雜質(zhì)發(fā)生的電極反應(yīng)不必寫出),把濕潤(rùn)的淀粉KI試紙放在Y電極附近，試紙變藍(lán)色,精銅,粗銅,思路點(diǎn)撥,解析：選D。Zn、Fe比Ni更活潑，Zn、Fe、Ni在陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)，溶解成Zn2、Fe2、Ni2，陰極上只析出Ni，當(dāng)轉(zhuǎn)移0.5NA個(gè)電子時(shí)，陽(yáng)極溶解的Zn、Fe、Ni共0.25 mol，陰極生成的Ni為0.25 mol，陽(yáng)極質(zhì)量的減少與陰極質(zhì)量的增加不相等，故A、B、C項(xiàng)均錯(cuò)；Cu、Pt不如Ni活潑，在陽(yáng)極沉積而形成陽(yáng)極泥，D項(xiàng)正確。,實(shí)驗(yàn)探究 電解飽和食鹽水 案例回憶教材中的裝置，電極材料為石墨，電解質(zhì)溶液為飽和食鹽水。 (1)請(qǐng)你分析飽和食鹽水中可能存在哪些離子，在電場(chǎng)中它們的移動(dòng)方向如何，可能發(fā)生的電極反應(yīng)是什么。 (2)接通電源，觀察電極表面出現(xiàn)的現(xiàn)象，根據(jù)你已有的化學(xué)知識(shí)，設(shè)法檢驗(yàn)兩極附近溶液組成的變化并判斷氣體產(chǎn)物。,(3)判斷陰極和陽(yáng)極，寫出電極反應(yīng)式和電解反應(yīng)的化學(xué)方程式。 電解反應(yīng)的化學(xué)方程式： _ _。,高考演變實(shí)驗(yàn) (2010高考全國(guó)大綱卷節(jié)選)如圖是一個(gè)用鉑絲做電極，電解稀的MgSO4溶液的裝置，電解液中加有中性紅指示劑，此時(shí)溶液呈紅色。(指示劑的pH變色范圍：6.88.0，酸色紅色，堿色黃色),回答下列問(wèn)題： (1)下列關(guān)于電解過(guò)程中電極附近溶液顏色變化的敘述正確的是_(填編號(hào))。 A管溶液由紅變黃B管溶液由紅變黃A管溶液不變色B管溶液不變色 (2)寫出A管中發(fā)生反應(yīng)的反應(yīng)式： _。,(3)寫出B管中發(fā)生反應(yīng)的反應(yīng)式： _。 (4)電解一段時(shí)間后，切斷電源，將電解液倒入燒杯內(nèi)觀察到的現(xiàn)象是 _。,溶液呈紅色，白色沉淀溶解(或大部分溶解),1電解質(zhì)導(dǎo)電不屬于物理變化而屬于化學(xué)變化中的氧化還原反應(yīng)。 2在外電路中靠自由移動(dòng)的電子定向移動(dòng)形成電流，即電子流向：陽(yáng)極正極、負(fù)極陰極，而內(nèi)電路靠陰、陽(yáng)離子定向移動(dòng)形成電流，即陽(yáng)離子陰極，陰離子陽(yáng)極。 3電解精煉金屬，陽(yáng)離子濃度減小，陽(yáng)極泥為比精煉金屬不活潑的金屬，而電鍍池，陽(yáng)離子濃度不變。,