4.2.1 电解原理 课件 -2024-2025学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

电 解 原 理 课程引入 现代化的实验室和电解装置 课程引入 初中学习了电解水实验，本实验背后隐藏着什么原理呢？ 学习目标 电解原理 1、电解池构成 2、电极反应类型 3、离子放电顺序 4、电解氯化铜溶液 5、电镀、电解精炼铜 6、氯碱工业 课程精讲 电解池的构成 电解池就像一个神奇的“化学工厂”，它有几个重要的“部门” 阳极 阴极 NaOH溶液 H2 O2 课程精讲 1．电解池 将电能转化为化学能的装置，叫电解池，也称为电解槽。 2．电解 电流通过电解质溶液（或熔融电解质）而发生氧化还原反应的过程称为电解。 3 ．放电 离子在电极上失去或者获得电子，发生氧化或者还原反应的过程，叫做放电。 相关定义 课程精讲 电解反应类型 阳极发生氧化反应，就像是工厂里的“消耗部门”， Cl-在这里失去电子； 阴极发生还原反应，就像是工厂里的“生产部门”， Cu2+在这里得到电子 2Cl- - 2e- = Cl2↑ Cu2+ + 2e- = Cu 课程精讲 通电前，铜离子和氯离子在溶液中自由移动。 通电后，离子开始定向移动，铜离子向阴极移动，氯离子向阳极移动。 在电极上发生反应，氯气在阳极产生，铜在阴极析出的过程。 化学方程式和电极反应式 化学方程式：CuCl₂= Cu + Cl₂↑ 阳 极：2Cl⁻ - 2e⁻ = Cl₂↑ 阴 极：Cu²⁺ + 2e⁻ = Cu 氯化铜的电解 课程精讲 离子的放电顺序 记忆口诀：阳失氧，阴得还。离子放电有先后，活性金属阳极先； 阴还顺序：硫碘溴氯氢氧根，含氧酸根最后行。 注意：活性电极做阳极，则活性电极首先失电子，发生氧化反应； 阳极放电顺序 阴极放电顺序 活泼金属＞S2-＞I -＞Br -＞Cl -＞OH-＞等（含氧酸根离子）＞F- Ag+＞Cu2+＞H+＞Pb2+＞Sn2+＞Fe2+＞Zn2+＞Al3+＞Mg2+＞Na+＞Ca2+＞K+ 课程精讲 运用离子放电顺序规律，我们一起学习以下工业应用 电 镀 铜 电解精炼 氯碱工业 课程精讲 电镀产品 请大家思考 电镀铜的原理 课程精讲 电镀铜原理 铜片 待镀件 硫酸铜溶液 反应原理 阳 极：2Cl- - 2e- = Cl2↑ 阴 极：Cu2+ + 2e- = Cu 总反应：CuCl2 = Cu + Cl2↑ 电解 课程精讲 电解精炼工厂 课程精讲 电解精炼铜原理 1、粗铜中含有多种杂质 （如锌、铁、镍、银、金等） 2、利用电解池原理，电解精炼铜。 3、粗铜做阳极，纯铜做阴极，硫酸铜做电解质溶液。 电解精炼铜 粗铜 纯铜 硫酸铜溶液 课程精讲 思考 电解完后，CuSO4溶液的浓度有何变化？ 阳极泥: 相对不活泼的金属以单质的形式沉积在电解槽底,形成阳极泥 阴极: Cu2+ + 2e- = Cu （纯铜发生还原反应） 阳极: Cu - 2e- = Cu2+ （粗铜发生氧化反应） Zn - 2e- = Zn2+ Ni - 2e- = Ni2+ 课程精讲 如果你选择氯化钠溶液作为电解质，用石墨作电极，会发生什么呢？ 课程精讲 氯碱工业工厂 课程精讲 氯碱工业原理 阴极 阳极 NaOH 反应原理 阴极：2H+ + 2e- = H2 ↑ 阳极：2Cl - - 2e- = Cl2↑ 总反应：2NaCl+2H2O = 2NaOH +H2 ↑ +Cl2↑ 电解 课程精讲 电镀可以让物品穿上漂亮又耐用的“金属外衣”； 电解精炼铜能提高铜的纯度； 氯碱工业则为我们生产重要的化工原料。 课程精讲 电冶金 反应原理 阴极：Na+ + e- = Na 阳极：2Cl - - 2e- = Cl2↑ 总反应：2NaCl = 2Na +Cl2↑ 电解 课程精讲 1、电解池构成 2、电极反应类型 3、离子放电顺序 4、电解氯化铜溶液 5、电镀、电解精炼铜 6、氯碱工业 请大家依据知识框架 回忆本节主要内容加以描述 课程精讲 让我们练习一下吧！ 课堂巩固 用直流电源电解稀Na2SO4溶液，通电一段时间后，石墨电极a和b附近分别滴加一滴酚酞溶液。 下列有关说法中正确的是(　 　) A．通电一段时间后，溶液酸性增强 B．b电极附近呈红色，a电极附近呈无色 C．a电极产生H2 D．两极均产生有刺激性气味的气体 C 电解原理的考查应用习题 课堂巩固 原电池、电解池综合应用习题 根据下图回答问题： 课堂巩固 (1)甲池为__________________________________装置，通入O2的电极上的反应式是_________________________________。乙池内SO42－移向__________电极(填“Ag”或“石墨”)。 (2)当甲池消耗标况下33.6 L O2时，电解质KOH的物质的量变化了____ mol，乙池若要恢复电解前的状态，需要加入__________________________________ (填所加物质的化学式及质量)。 (3)丙池内发生电解反应的离子方程式是_________________________________。 原电池(或化学能转化为电能) 石墨 1.5 O2＋4e－＋2H2O = 4OH－ 240 g CuO(或372 g CuCO3) 2Cl－＋2H2O = Cl2↑＋H2↑＋2OH－ 课业延伸 课后任务 1、趣味挑战 设计一个“电解池创意设计大赛”，在纸上设计一个独特的电解池，要求写出电解质、电极材料和可能的电极反应式，下节课分享。 2、常规作业：完成课本上相关的练习题。 null 324360.16 $$