第4章 第2节第2课时 电解原理的应用(学案)-【成才之路】2023-2024学年高中新教材化学选择性必修1同步学习指导(人教版2019)

(２)当甲池消耗标准状况下 ３３. ６ Ｌ Ｏ２ 时ꎬ电解 质 ＫＯＨ 的物质的量变化 　 １. ５　 ｍｏｌꎬ乙池若要 恢复电解前的状态则需要加入 　 ２４０ ｇ　 ＣｕＯ (或 ３７２ ｇ ＣｕＣＯ３) 　 　 　 　 　 　 　 (填所加物质 的质量及化学式)ꎮ (３)丙池中发生的电解反应的离子方程式为 　 ２Ｃｌ － ＋ ２Ｈ２Ｏ　 　 　 Ｃｌ２↑ ＋Ｈ２↑ ＋２ＯＨ －　 ꎮ 请同学们认真完成练案[２２] 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 第 ２ 课时　 电解原理的应用 学习目标 １. 了解电解原理在工业生产中的应用ꎮ ２. 认识电解在实现物质转化和储存能量中的具体应用ꎮ 核心素养 １. 通过对氯碱工业、电镀、电解精炼铜、电冶金等原理的分析ꎬ培养变化观念与平衡思想ꎮ ２. 建立电解应用问题的分析思维模型ꎬ培养证据推理与模型认知的能力ꎮ 新 课 情 境 呈 现 电镀的妙用 电镀在工业上的应用已经遍及国民经济各个生产领域中ꎬ如机械制造、无线电通讯、交通运输及 轻工业系统ꎬ这些工业系统中使用金属镀层的目的是多种多样的ꎮ 其中应用最多的是为了防止金属 制品及其组合件的腐蚀ꎮ 例如ꎬ一辆解放牌载重汽车上ꎬ零部件的受镀面积可达 １０ ｍ２ 左右ꎬ其主要目 的是防止金属锈蚀ꎮ 一些产品使用金属镀层则具有防护和装饰的双重目的ꎬ像自行车、钟表等ꎮ 在一 些特殊情况下ꎬ电镀金属层则是为了赋予制品一定的物理、机械性能ꎬ如增加金属表面反光能力、提高 表面导电能力、增加抗磨损能力、提高金属的稳定性等ꎮ 让我们走进教材ꎬ一起学习电解原理的应用ꎮ 课 前 素 能 奠 基 新知预习 　 　 　 一、氯碱工业 １. 概念: 用电解 　 饱和氯化钠溶液　 　 的方法来制取 　 氢氧化钠、氢气和氯气　 ꎬ并以它们为原料生产 一系列化工产品的工业ꎬ称为氯碱工业ꎮ ２. 原理: (１) 阳极反应: 　 ２Ｃｌ － － ２ｅ － 　 　 Ｃｌ２ ↑　 ( 　 氧化　 反应) (２) 阴极反应: 　 ２Ｈ２Ｏ ＋ ２ｅ － 　 　 Ｈ２ ↑ ＋ ２ＯＨ －　 ( 　 还原　 反应) (３)总反应: ①化学方程式: 　 ２ＮａＣｌ ＋ ２Ｈ２Ｏ　 　 ２ＮａＯＨ ＋ Ｈ２↑ ＋ Ｃｌ２↑　 ꎮ ②离子方程式: 　 ２Ｃｌ － ＋ ２Ｈ２Ｏ　 　 ２ＯＨ － ＋ Ｈ２↑ ＋ Ｃｌ２↑　 ꎮ 　 　 二、电镀 １. 概念:应用 　 电解　 原理在某些金属表面 镀上一薄层其他 　 金属　 或合金的加工工艺ꎮ ２. 目的:使金属增强 　 抗腐蚀　 能力ꎬ增加美 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 138 观度和表面硬度ꎮ ３. 实例(在铁件上镀铜)ꎮ 材料 电极反应式 阴极 　 Ｆｅ　 Ｃｕ２ ＋ ＋ ２ｅ － 􀪅􀪅Ｃｕ 阳极 　 Ｃｕ　 Ｃｕ － ２ｅ － 􀪅􀪅Ｃｕ２ ＋ 电解质溶液 　 ＣｕＳＯ４　 溶液 　 　 三、电解精炼铜 １. 概念:粗铜中往往含有铁、锌、银、金等多种 杂质ꎬ常用电解的方法进行精炼ꎮ 电解池的构成是用 　 粗铜　 作阳极ꎬ用 　 纯 铜　 作阴极ꎬ用 　 硫酸铜溶液　 作电解质溶液ꎮ ２. 原理: 粗铜中比铜活泼的金属 　 锌、铁　 等ꎬ失去电 子形成阳离子而溶解(残留在溶液中)ꎻ比铜不活 泼的金属 　 银、金　 等ꎬ以金属单质的形式沉积在 电解槽的底部(形成阳极泥)ꎻ粗铜中的铜在纯铜 上析出ꎮ 　 　 四、电冶金 １. 金属冶炼的本质:使矿石中的 　 金属离子　 获得电子变成金属单质的过程ꎮ 如 　 Ｍｎ ＋ ＋ ｎｅ － 　 　 　 　 　 Ｍ　 ꎮ ２. 电冶金:电解是最强有力的氧化还原手段ꎬ 适用于一些 　 活泼金属　 单质的制取ꎬ如冶炼钠、 钙、镁、铝等活泼金属ꎮ 总方程式 阳极、阴极反应式 冶炼钠 　 　 　 　 冶炼镁 　 　 　 　 冶炼铝 　 　 　 　 预习自测 　 １. 关于用惰性电极电解 ＮａＣｌ 水溶液ꎬ下列叙述正 确的是 ( Ｂ ) Ａ. 若在阴极附近的溶液中滴入石蕊试液ꎬ溶液 呈无色 Ｂ. 若在阳极附近的溶液中滴入 ＫＩ 溶液ꎬ溶液呈 棕色 Ｃ. 电解时在阳极得到氯气ꎬ在阴极得到金属钠 Ｄ. 电解一段时间后ꎬ将全部电解液转移到烧杯 中ꎬ充分搅拌后溶液呈中性 ２. 关于镀铜和电解精炼铜ꎬ下列说法中正确的是 ( Ｄ ) Ａ. 都用粗铜作阳极、纯铜作阴极 Ｂ. 电解液的成分都保持不变 Ｃ. 阳极反应都只有 Ｃｕ － ２ｅ － 􀪅􀪅Ｃｕ２ ＋ Ｄ. 阴极反应都只有 Ｃｕ２ ＋ ＋ ２ｅ － 􀪅􀪅Ｃｕ ３. 中学