4.2.2 电解原理的应用 导学案 2022-2023学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

班级： 姓名： 小组： 2022-2023 第一学期高二 化学导学案 课题：4-2电解池（第2课时 电解原理的应用） 【素养目标】 课标要求 核心素养 1、能分析电解饱和食盐水、电镀、精炼铜和电冶金的反应原理。 2、能认识电解在实现物质转化和储存能量中的具体应用，体会电解对人类社会进步的重要贡献。 1、变化观念与平衡思想：通过对氯碱工业、电解精炼铜、电镀、电冶金等原理的分析，认识电能与化学能之间的能量转化。 2、证据推理与模型认知：建立电解应用问题的分析思维模型和电解相关计算的思维模型，加深对电解原理的理解和应用。 【重点难点】电解原理的理解和应用。 【学习过程】 一、电解饱和食盐水（氯碱工业） 阳极离子放电顺序： ； 阳极： 阴极离子放电顺序： ； 阴极： 总反应： 【思考与交流】按照这套装置用于工业生产会遇到什么问题？ （1）产品Cl2和NaOH溶液会反应吗？那么 Cl2能和NaOH溶液接触吗？ （2）产品Cl2和H2能混合吗？ 1、氯碱工业原理：习惯上把电解饱和食盐水的工业生产叫做氯碱工业。 2、应用：氯碱工业产品及其应用（教材106图4-11）。 【课堂练习1】右图为阳离子交换膜法电解饱和食盐水原理示意图。下列说法不正确的是 （ ） A．从E口逸出的气体是Cl2 B．从B口加入含少量NaOH的水溶液以增强导电性 C．标准状况下每生成22.4 LCl2，便产生2 mol NaOH D．粗盐水中含Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42－等离子，精制时先加Na2CO3溶液 。 二、电镀 1、含义：应用 在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的方法。 2、目的：使金属增强抗腐蚀能力，增加美观和表面硬度。 3、电镀池的构成 （1）阴极- （2）阳极- ，一般是在空气或溶液中不易起变化的金属（Cu、Ni、Zn、Ag） （3）电解液-含 的盐溶液 【思考】如果想在铁制品表面镀上铜，该如何设计实验？ ①电极式：阳极： 阴极： ②电镀液：含 的电解质溶液 电解一段时间后，Cu2+的浓度有何变化？ 4、电镀的特点：电镀液的组成及酸碱性 【课堂练习2】利用如图所示装置可以在铜牌表面电镀一层银。下列有关说法正确的是（ ） A．通电后，Ag＋向阳极移动 B．银片与电源负极相连 C．该电解池的阴极反应可表示为Ag＋＋e－=Ag D．当电镀一段时间后，将电源反接，铜牌可恢复如初 三、金属的电解精炼 一般火法冶炼得到的粗铜中含有多种杂质（如锌、铁、银、金等），这种粗铜的导电性远不能满足电气工业的要求，如果用以制电线，就会大大降低电线的导电能力。因此必须利用电解的方法精炼粗铜。 【思考】粗铜中含Cu约98.5%，还含有Fe、Ag、Au等杂质，怎么用电解的方法得到纯铜？请设计实验。 阳极放电顺序： 阳极： 阴极放电顺序： 阴极： 电解完后，CuSO4溶液的浓度有何变化？ 阴极增重与阳极减重相等吗？ 【课堂练习3】金属镍有广泛的用途，粗镍中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等杂质，可用电解法制备高纯度的镍，下列叙述正确的是（已知氧化性：Fe2+＜Ni2+＜Cu2+）( ) A. 阳极发生还原反应，其电极反应式为Ni2++2 e−=Ni B. 电解过程中，阳极质量的减少量与阴极质量的增加量一定相等 C. 电解后，电解槽底部的阳极泥中含有Cu和Pt D. 电解后，溶液中存在的金属阳离子只有Fe2+和Zn2+ 【归纳总结】（1）电解精炼过程中的“两不等”：电解质溶液浓度在电解前后不相等；阴极增加的质量和阳极减少的质量不相等。 （2）电镀过程中的“一多，一少，一不变”：“一多”指阴极上有 金属沉积；“一少”指 极上有镀层金属溶解；“一不变”指电镀液(电解质溶液)的浓度 。