专题一 第三节 电解与电镀（课件）-【中职专用】高中化学同步精品课堂（高教版2023·加工制造类）

化学（加工制造类） 1.3 电解与电镀 专题一 电化学基础与金属防护 1．能从原子的结构和组成出发，初步 学习目标 与核心素养 【学习目标】 1.了解电解的工作原理，认识电解在实现物质转化和能量储存中的具体应用； 2.了解电镀的工作原理，认识电镀在生产、生活中的应用； 3.了解电镀废水对环境的影响 【核心素养】 1.通过电解的工作原理、电解在实现物质转化和能量储存中的具体应用，培养学生宏观辨识和微观探析、实验探究与创新意识等化学学科核心素养； 2.通过电镀的工作原理、电镀废水对环境的影响，培养学生现象观察与规律认知、科学态度与社会责任等化学学科核心素养 氯气是一种重要的化工原料，工业上一般用氯碱工业装置制取氯气和氢氧化钠，你知道其中的化学原理吗？ 第三节 电解与电镀 第三节 电解与电镀 第三节 电解与电镀 电极 石墨（左侧） 石墨（右侧） 现象 润湿的淀粉碘化钾试纸 产物 有红色固体析出 有气泡产生 无现象 变蓝 Cu Cl2 一、电解 根据两支石墨电极上得到的产物推断，产生氯气的电极上发生了氧化反应，析出铜的电极上发生了还原反应。 电流通过电解质溶液，发生氧化还原反应的过程称为电解。 电解是将电能转化为化学能的过程，用于电解的装置称为电解池 (槽)。 电解池也有两极。与电源正极相连的电极为阳极，阳极发生的是失电子的氧化反应； 与电源负极相连的电极为阴极，阴极发生的是得电子的还原反应。 一、电解 ①在装有氯化钠溶液的U形管中插入两支石墨电极，接通直流电源。观察两支电极上的现象，并填写表T1-3-2。 ②通电一段时间后，用润湿的淀粉碘化钾试纸分别置于U形管的两边管口，观察试纸颜色变化，并记录。 ③往U形管的两边管口各滴入3滴酚酞指示剂，观察溶液的颜色变化，并记录。 1、实验 实验装置 实验现象 阴极 阳极 实验原理 2NaCl + 2H2O 通电 H2 ↑ + 2NaOH + Cl2↑ 一、电解 电极 石墨（阳极） 石墨（阴极） 通电后现象 润湿的淀粉碘化钾试纸 滴入酚酞 产物 有气泡产生 有气泡产生 变蓝 \ 溶液变红 Cl2 H2 2、探究结果 ① 接通直流电源后两支电极上都有气体产生。 ② 阳极上产生的气体是氯气：2Cl--2e-==Cl2↑（氧化反应） 阴极上产生的气体是氢气：2H++2e-==H2↑ （还原反应） ③ 阴极附近溶液呈碱性，有氢氧化钠生成。 一、电解 2、探究结果 阴极 阳极 e- e- Cl一 Cl一 H+ H+ 饱和NaCl溶液 通电前： 通电时： 阴极： 阳极： 2Cl－－2e－===Cl2↑ Na+ OH- NaCl Na+ + Cl- H2O H+ + OH- 2H2O＋2e－==H2↑+2OH－ 还原反应 H+ ＞Na+ 放电顺序 氧化反应 放电顺序 Cl- ＞ OH- 离子方程式： 属于电解水和电解质类型的电解池 一、电解 阳离子交换膜：只允许阳离子通过(Cl－、OH－离子和气体不能通过)，把电解槽隔成阴极室和阳极室。 离子交换膜的作用： a、防止氢气和氯气混合；b、避免氯气和氢氧化钠反应生成 ，而影响氢氧化钠的产量。 学以致用 现有阳离子交换膜、阴离子交换膜、石墨电极和如图所示的电解槽，用氯碱工业中的离子交换膜技术原理，可电解Na2SO4溶液生产NaOH溶液和H2SO4溶液。下列说法中正确的是（ ） A．阳极反应式为2H++2e-=H2↑ B．从A口出来的是H2SO4溶液 C．a是阳离子交换膜，允许H+通过 D．E、G处加入的物质均为H2O B 一、电解 3、电解原理的应用 应用 氯碱工业 电冶金 电解精炼 金属防护 二、电镀 电镀是应用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的方法。电镀是重要的现代加工技术，其主要目的是增强金属的抗腐蚀性能、增加表面硬度和改善金属外观。 二、电镀 组装一个简易电镀装置：铁钉与电源负极相连，铜片与电源正极相连，铁钉和铜片平行放置在硫酸铜溶液中。接通电源，你能观察到什么现象？反应一段时间后，断开电源，取下铜片和铁钉，你又能观察到什么现象？ 二、电镀 1、电镀原理 接通电源之后，铜片逐渐溶解，铁钉上有金属铜析出，铜为阳极，被氧化为Cu2+进入溶液（铜片溶解），溶液中Cu2+在阴极被还原成金属铜附着在铁钉上，完成铁钉镀铜。 电镀结束后，取下铁钉观察，发现铁钉上的铜并不均匀，并且松散，很容易从铁钉上脱落。 二、电镀 1、电镀原理 在实际的工业生产中，为了得到均匀、光洁、致密的镀层，需要在电镀前对镀件进行抛光、脱脂除油、酸洗活化等预处理，并向电镀液中加入各种助剂。