4.2.2电解原理的应用 课件 2023-2024学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

第2课时 电解原理应用　 第四章 化学反应与电能 第二节 电解池 教学重点：电解原理的应用。 教学难点：电解原理的应用。 知识导航 失电子的阴离子 发生氧化反应 还原剂 得电子的阳离子 发生还原反应 氧化剂 e- e- 电解质溶液或 熔融电解质 阴离子移向 向移子离阳 阴极 （惰性电极） 阳极 （惰性电极） 电解池 电解池构成模型 电子导体 离子导体 知识回顾 情景引入 情景引入 电冶金 氯碱工业 电 镀 粗铜精炼 金属防护 应用 电解原理 知识梳理 电解饱和食盐水以制造烧碱、氯气和氢气的工业。 1、食盐水中存在的离子： Na+ 、Cl- 、H+ 、OH- 2、离子放电顺序： 阳极： 2Cl- －2e- = Cl2↑ 阴极： 2H+ + 2e- = H2 ↑ 总反应： 3、电极反应： 2NaCl+2H2O === 2NaOH +Cl2↑+H2 ↑ 电解 一、氯碱工业 氧化性：H+ ＞ Na+ 还原性：Cl- ＞ OH- H+ Na+ Cl- OH- 知识梳理 1、产品Cl2和NaOH溶液会反应吗，那么Cl2能和NaOH溶液接触吗？ Cl2+2NaOH =NaCl+NaClO+H2O 2、产品Cl2和H2能混合吗？ 遇火或强光会爆炸 解决方法： 生产设备：阳离子交换膜电解槽 不能 思考与讨论 若工业上采用下图的装置制备NaOH、H2 、Cl2，存在何种不足之处？如何解决这个问题？ 使用离子交换膜 H+ Na+ Cl- OH- 知识梳理 增强水的导电性 且不引进新的杂质 Cl2 Cl2 Cl— H2 Na+ 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 阳极室 阴极室 + — ？ 多余Na+ (含少量NaOH) ？ 循环利用 氯碱工业原理 2Cl- －2e- = Cl2↑ 2H+ + 2e- = H2 ↑ 知识梳理 阳极：金属钛网(涂有钛钌等氧化物) ；阴极：碳钢网(涂有镍涂层) 8 思考：若将饱和氯化钠溶液换成熔融状态下的氯化钠，电极反应如何？ 阴极：2Na+ + 2e-＝ 2Na 阳极：2Cl- －2e-＝ Cl2 总反应：2NaCl(熔融) 2Na + Cl2↑ 电解 1、金属钠的制取 知识梳理 二、电冶金 使矿石中的金属离子获得电子变成金属单质的过程 1.金属冶炼： 得电子，被还原 Mn+ M +ne- 正价 0价 K Ca Na Mg Al︱Zn Fe Sn Pb (H) Cu ︱ Hg Ag ︱Pt Au 电解法 热还原法 热分解法 富集法 通常极难被还原的活泼金属从它们的化合物中还原出来 知识梳理 总方程式 阳极、阴极反应式 冶炼钠 2NaCl(熔融) 2Na＋Cl2↑ 2Cl－－2e－= Cl2↑ 2Na＋＋2e－= 2Na 冶炼镁 MgCl2(熔融) Mg＋Cl2↑ 2Cl－－2e－= Cl2↑ Mg2＋＋2e－= Mg 冶炼铝 2Al2O3(熔融) 4Al＋3O2↑ 6O2－－12e－= 3O2↑ 4Al3＋＋12e－= 4Al 2．应用 制取一些活泼金属单质 二、电冶金 知识梳理 生活中为了使金属增强抗腐蚀能力以及增加表面硬度和美观，通常在这些金属表面镀上一薄层在空气或溶液中不易发生变化的金属(如铬、镍、银)和合金(如黄铜) 知识梳理 阳极材料： ； 阴极材料：_______________。 电镀液：用含有 的溶液作电镀液。 1、含义： 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: 镀层金属 待镀金属制品 镀层金属的电解质 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。 三、电镀 实质: M Mn+ Mn+ M -ne- +ne- 知识梳理 阳极： 阴极： Cu2++2e-＝Cu Cu-2e-=Cu2+ 如果想在铁制品上镀铜，利用电解原理，该如何设计实验？ 电极反应： 阳极 阴极 溶液？ CuSO4 电源？ 总反应呢？ 没有 实验结果： 在铁制品上镀了一层铜 换塑料片，能镀铜吗？ 不能 塑料不导电 三、电镀 知识梳理 14 阴极 镀件 CuSO4溶液 阳极 ＋ － 铜 电镀原理 Cu2＋ SO42－ e- 阴极：Cu2++ 2e- = Cu 电解一段时间后，Cu2+的浓度有