4.2.2 电解池的应用 课件-2025-2026学年高二上学期化学人教版选择性必修1

该高中化学课件聚焦电解池应用，涵盖金属单质制备（基于活动性顺序的电解法、热还原法等）、海水淡化、电解精炼铜、污水处理等核心内容，通过“制备Na单质为何电解熔融NaCl”“Al用Al₂O₃而非AlCl₃”等问题导入，衔接电解原理与实际应用，构建知识支架。 其亮点是结合工业实例（电解铝冰晶石作用、精炼铜杂质放电顺序）和环境问题（酸性含铬废水处理），以问题链驱动科学思维与探究实践，如分析离子交换膜作用培养模型认知。学生能深化物质转化的化学观念，教师可借助系统案例与分层练习提升教学效率。

电解池的应用 建始一中高二化学组 梁呈 2025.12.4 应 用 所有活泼金属都可以电解熔融氯化物制备吗？ 工业生产金属镁和金属铝均采用电解法，制取Mg时电解的是熔融的MgCl2，而制取Al时电解的却是熔融的Al2O3，而不是AlCl3，为什么？ 如何制备 Na 单质 电解池的应用 建始一中高二化学组 梁呈 2025.12.4 应 用 制备金属单质 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb Cu Hg Ag Pt Au 电解法 热还原法 热分解 电解：化合物获得金属的最强手段 石墨电极 碳衬钢电极 应 用 制备金属单质 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb Cu Hg Ag Pt Au 电解法 热还原法 热分解 电解：化合物获得金属的最强手段 制取Al时电解的是？ 冰晶石的作用是？ 电解中发生的反应 (总反应与电极反应) 石墨电极与碳衬钢电极谁是阳极？ 石墨电极要定期更换的原因是？ Al2O3 熔点：2054 ℃ Na3[AlF6] 与 Al2O3 共沸，熔点约 1000 ℃ 阴 极：Al2O3 + 6e－ = 2Al + 3O2－ 阳 极：2O2－ － 4e－ = O2 ↑ 总反应： 应 用 电解：化合物获得金属的最强手段 极 极 阴 阳 钙离子向哪极移动？ 是否影响钠离子得电子？ 加入氯化钙的目的？ 石墨电极 碳衬钢电极 Al2O3 熔点：2054 ℃ Na3[AlF6] 与 Al2O3 共沸，熔点约 1000 ℃ 冰晶石的作用是？ 电解中发生的反应 (总反应与电极反应) 石墨电极与碳衬电极谁是阳极？ 石墨电极要定期更换的原因是？ 阴 极：Al2O3 + 6e－ = 2Al + 3O2－ 阳 极：2O2－ － 4e－ = O2 ↑ 总反应： 应 用 电极反应分别是？ 右侧氢氧化钠的作用？ 各种产物分别从哪输出？ 离子交换膜属于哪一类？ 阴阳离子如何迁移？ 隔膜的作用是什么？ 如何控制氯气不与氢氧化钠反应？ 通过电源与隔膜 控制离子迁移 液体A 液体A 液体B 液体C NaOH 溶液 应 用 海水淡化 Na+ Na+ Na+ Na+ Cl－ Cl－ Cl－ Cl－ 阴离子交换膜 阴离子交换膜 阳离子交换膜 阳离子交换膜 H2 阴极 阳极 浓缩海水 淡海水 淡海水 阴极？阳极？ 离子交换膜？ 哪种液体是淡海水？ 各室pH变化 A．Y室可获得浓缩海水 B．电解时，M电极连接铅蓄电池的Pb电极 C．撤去X与Y、Y与Z之间的交换膜也可得到淡化的海水 D．理论上N电极产生11.2L(标准状况)气体时，Pb电极增重48 g 练 习 1．电渗析法是一种利用离子交换膜进行海水淡化的方法，其原理如图所示。若使用铅蓄电池作外接电源，下列说法错误的是 √ 海水淡化 练 习 2.右侧的装置图若选取不同电极与离子导体会发生不同的反应，请写出在下列条件中发生的电极反应与总反应。 （1）A电极：石墨 ；B电极：石墨 ； 离子导体：硫酸铜溶液 A电极 B电极 阳 极：2H2O － 4e－ = 4H+ + O2↑ 阴 极：Cu2+ + 2e－ = Cu 总反应：2Cu2+ + 2H2O = 2Cu + 4H+ + O2↑ 现象？ 练 习 2.右侧的装置图若选取不同电极与离子导体会发生不同的反应，请写出在下列条件中发生的电极反应与总反应。 （2）A电极：石墨 ；B电极：铜 ； 离子导体：硫酸铜溶液 A电极 B电极 阳 极：2H2O － 4e－ = 4H+ + O2↑ 阴 极：Cu2+ + 2e－ = Cu 总反应：2Cu2+ + 2H2O = 2Cu + 4H+ + O2↑ 选择哪种方式制铜？ 练 习 2.右侧的装置图若选取不同电极与离子导体会发生不同的反应，请写 出在下列条件中发生的电极反应。 （3）A电极：铜 ；B电极：铜 ； 离子导体：硫酸铜溶液 A电极 B电极 阳 极：Cu － 2e－ = Cu2+阴 极：Cu2+ + 2e－ = Cu 有什么用处？ （4）A电极：粗铜 ；B电极：铜 ； 离子导体：饱和硫酸铜溶液 主体：铜(绝大部分) 杂质：Zn/Fe/Ni/ Ag/Pt/Au 等 练 习 2.右侧的装置图若选取不同电极与离子导体会发生不同的反应，请写出在下列条件中发生的电极反应与总反应。 （3）A电极：铜 ；B电极：铜 ； 离子导体：饱和硫酸铜溶液 A电极 B电极 （4）A电极：粗铜 ；B电极：铜 ；离子导体：硫酸铜溶液 有什么用处？ 阴 极：Cu2+ + 2e－ = Cu 阳 极：Cu － 2e－ = Cu2+ 阳 极： 阴 极： 哪些微粒可以放电？ 顺序如何？ Cu、Zn、Fe、Ni、Ag、OH－ Zn、Fe、Ni、Cu、Ag、OH－ 哪些微粒可以放电？ Cu2+、H+ Zn2+、Fe2+、Ni2+ 主体：铜(绝大部分) 杂质：Zn/Fe/Ni/ Ag/Pt/Au 等 阳极泥 随着电解的进行 溶液浓度如何变化 电解精炼铜 阳极：粗铜 阴极：精铜 练 习 A电极 B电极 （4）A电极：粗铜 ；B电极：铜 ；离子导体：硫酸铜溶液 有什么用处？ 阳 极： 阴 极： 哪些微粒可以放电？ 顺序如何？ Cu、Zn、Fe、Ni、Ag、OH－ Zn、Fe、Ni、Cu、Ag、OH－ 哪些微粒可以放电？ Cu2+、H+ Zn2+、Fe2+、Ni2+ 主体：铜(绝大部分) 杂质：Zn/Fe/Ni/ Ag/Pt/Au 等 阳极泥 随着电解的进行 溶液浓度如何变化 电解精炼铜 √ 练 习 4．金属镍有广泛的用途。粗镍中含有少量铁、锌、铜、铂等杂质，可用电解法制备高纯度的镍。下列叙述正确的是(氧化性：Fe2＋＜Ni2＋＜Cu2＋)(　　) A.阳极发生还原反应，电极反应为Ni2＋＋2e－ = Ni B.电解过程中，阳极质量的减少与阴极质量的增加相等 C.电解后，溶液中存在的金属阳离子只有Fe2＋和Zn2＋ D.电解后，电解槽底部的阳极泥中有铜和铂 √ √ 温 习 4．金属镍有广泛的用途。粗镍中含有少量铁、锌、铜、铂等杂质，可用电解法制备高纯度的镍。下列叙述正确的是(氧化性：Fe2＋＜Ni2＋＜Cu2＋)(　　) A.阳极发生还原反应，电极反应为Ni2＋＋2e－ = Ni B.电解过程中，阳极质量的减少与阴极质量的增加相等 C.电解后，溶液中存在的金属阳离子只有Fe2＋和Zn2＋ D.电解后，电解槽底部的阳极泥中有铜和铂 √ 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)。 A电极 B电极 选取电极与离子导体， 实现往铁叉子上镀银的目的 镀件金属 镀层金属 阳极 阴极 练 习 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)。 A电极 B电极 选取电极与离子导体， 实现往铁叉子上镀银的目的 镀件金属 镀层金属 阳极 阴极 5.餐具表面镀银可达到增强抗腐蚀性、提升美观等目的。下列关于铁表面镀银的说法不正确的是(　　) A.电路中每通过 1 mol e－，阴极析出 1 mol 银 B.铁电极应与电源负极相连 C.阳极的电极反应为 Ag－e－ = Ag＋ D.电镀液需要不断更换 √ 练 习 5.餐具表面镀银可达到增强抗腐蚀性、提升美观等目的。下列关于铁表面镀银的说法不正确的是(　　) A.电路中每通过 1 mol e－，阴极析出 1 mol 银 B.铁电极应与电源负极相连 C.阳极的电极反应为 Ag－e－ = Ag＋ D.电镀液需要不断更换 √ 污水处理 这是电解过程的总反应方程式吗 铬酸根离子在方程式中得电子/失电子？ 亚铁离子哪来的？ 阳极发生？ 阴极发生？ Fe － 2e－ = Fe2+ H+ + 2e－ = H2↑ 电解池中的氧化还原反应不止发生于电极上 练 习 3.餐具表面镀银可达到增强抗腐蚀性、提升美观等目的。下列关于铁表面镀银的说法不正确的是(　　) A.电路中每通过 1 mol e－，阴极析出 1 mol 银 B.铁电极应与电源负极相连 C.阳极的电极反应为 Ag－e－ = Ag＋ D.电镀液需要不断更换 √ 污水处理 √ 练 习 电有机合成 √ 2H2O − 4e− = O2↑ + 4H+ 2CH2=CHCN + 2H+ + 2e− = NC(CH2)4CN √ 错误的是 练 习 电有机合成 2H2O − 4e− = O2↑ + 4H+ 2CH2=CHCN + 2H+ + 2e− = NC(CH2)4CN √ 错误的是 0.1 mol 64 9．在 100 mL CuSO4 溶液中，用石墨作为电极进行电解，两极均收集到2.24 L气体(标准状况下)。原溶液中 Cu2＋ 的物质的量浓度为　(　　) A．0.1 mol·L－1    B．0.2 mol·L－1 C.1 mol·L－1     D．2 mol·L－1 √ $