1.2.5 电解原理的应用 课件-2026-2027学年高二上学期化学苏教版选择性必修1

该高中化学课件聚焦电解原理的应用，涵盖氯碱工业、电解精炼铜、电镀及电冶金等核心内容，通过书写电解饱和食盐水的电极反应与总反应，结合副反应思考导入，搭建电解原理与实际应用的学习支架。 其亮点在于以氯碱工业离子交换膜作用、电解精炼铜杂质处理等实例深化化学观念，通过问题链与高考题应用体验培养科学思维，设计铁钉镀锌实验方案落实科学探究与实践，助力学生构建分析模型，教师可借助结构化内容提升教学效率。

第二单元　化学能与电能的转化 课时5　电解原理的应用 专题1　化学反应与能量变化 [学习目标] 1.通过对氯碱工业、电镀、铜的电解精炼、电冶金等原理的分析，认识 电能与化学能之间的能量转化(重、难点) 。 2.建立电解应用问题的分析思维模型，加深对电解原理的理解和应用。 问题引入 写出石墨电极电解饱和食盐水的电极反应和总反应。 阴极反应式：_____________________ 阳极反应式：_____________________ 总反应方程式：____________________________ 2Cl-+2H2O === Cl2↑+H2↑+2OH- 电解 2H＋＋2e－===H2↑ 2Cl－－2e－===Cl2↑ 思考反应过程中存在哪些副反应？ Cl2+2OH- === Cl-+ ClO-+H2O Cl2+H2 === 2HCl 光照 一、电解饱和食盐水 烧碱、氯气都是重要的化工原料，习惯上把电解饱和食盐水的工业生产叫做氯碱工业。 电解饱和食盐水要解决的主要问题 1.避免Cl2接触NaOH溶液反应，使产品不纯； 2. 避免生成物H2和Cl2混合遇火或遇强光爆炸。 使用离子交换膜 1．原理 (1)通电前溶液中四种自由移动的离子： (2)通电时 Na＋、Cl－、H＋、OH－ Cl－、OH－ Na＋、H＋ 2Cl－－2e－==Cl2↑ 离子交换膜 2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－ 一、电解饱和食盐水 阴极区 呈碱性 1．原理 电解饱和食盐水的原理示意图 阳极：2Cl－－2e－==Cl2↑ 阴极：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－ 总反应： 只允许阳离子通过 ✪阳离子交换膜作用：防止阴极H2与阳极Cl2混合爆炸； 避免Cl2与阴极的氢氧化钠反应。 一、电解饱和食盐水 2．氯碱工业产品及其应用 (1)氯碱工业产品： NaOH、Cl2、H2、盐酸、含氯漂白剂等 (2)以电解饱和食盐水为原理的氯碱工业产品在有机合成、造纸、玻璃、肥皂、纺织、印染、农药、金属冶炼等领域中广泛应用。 一、电解饱和食盐水 应用体验 1.正误判断 (1)电解饱和食盐水时，阴极发生氧化反应：2Cl－－2e－===Cl2↑ (2)氯碱工业电解槽中滴入酚酞溶液，变红色的为阳极区 (3)电解饱和食盐水时，阳极和阴极都可以选择金属材料(如铁) (4)电解饱和NaCl溶液可以制取金属钠 × × × × 一、电解饱和食盐水 一、电解饱和食盐水 应用体验 2.(2023·浙江6月选考，13)氯碱工业能耗大，通过如图改进的设计可大幅度降低能耗，下列说法不正确的是 A.电极A接电源正极，发生氧化反应 B.电极B的电极反应式为：2H2O+2e-===H2↑ +2OH- C.应选用阳离子交换膜，在右室获得浓度较高的NaOH溶液 D.改进设计中通过提高电极B上反应物的氧化性来降低电解电压，减少 能耗 √ 二、电解精炼铜　电镀　电冶金 1．铜的电解精炼 (1)装置 (2)电极反应 杂质：比铜活泼的有Zn等，活动性较弱的有Ag、Au等。 主反应：Cu(粗铜)－2e－===Cu2+ Ag、Au等在阳极沉积形成阳极泥 Cu2+＋2e－===Cu(精铜) 阳极 其他：Zn－2e－===Zn2+等 阴极 2．电镀 (1)概念： 应用电解的原理在某些金属或其他材料制品表面镀上一薄层 其他金属或合金的过程。 提升美观和增加表面硬度，更主要是增强材料的抗腐蚀能力，防止金属氧化等。 二、电解精炼铜　电镀　电冶金 电 解 原 理 阳极：________ ， 阴极：________ _______ 电 镀 方 案   电极 材料 阳极：　　 ， 阴极：_____ 电镀液 ZnCl2溶液 镀件 铁钉 Zn－2e－ ===Zn2＋ Zn2＋＋2e－ ===Zn 锌片 铁钉 2．电镀 (2)基础实验：铁钉镀锌 设计实验方案 二、电解精炼铜　电镀　电冶金 2．电镀 (3) 某电镀银实验装置如图所示。请回答下列问题： ①银为　　　金属，与直流电源的　　　相连，作阳极； 待镀金属制品与直流电源的　　　相连，作阴极； 含银离子的溶液为　　　　，含有镀层金属离子。 ②阳极反应式为　　　　　　　　； 阴极反应式为　　　　　　　　。 ③可观察到的现象是待镀金属制品表面　　　　　　　 　，银电极　　　 。 ④含银离子的溶液浓度　　　。 镀层 正极 负极 电镀液 Ag－e－===Ag＋ Ag＋＋e－===Ag 镀上一层光亮的银 不断溶解 不变 二、电解精炼铜　电镀　电冶金 2．电镀 (4)电镀的特点： 阳极参与电极反应，电镀过程中相关离子的浓度、溶液pH等保持不变。 阳极：M－ne－===Mn＋ 阴极：Mn＋ ＋ne－===M 二、电解精炼铜　电镀　电冶金 3．电冶金 (1)原理： 较活泼金属，常用电解其熔融盐的方法制取，使金属离子得电子被还原。 (2)实质：Mn＋＋ne－===M (3)实例： (熔融) 通电 Mg + Cl2↑ MgCl2 阳极：2Cl- － 2e- == Cl2 ↑ 阴极：Mg2++ 2e- == Mg 阳极：6O2- － 12e- == 3O2↑ 阴极：4Al3++12e- == 4Al 通电 冰晶石 2Al2O3(熔融) 4Al+ 3O2↑ 二、电解精炼铜　电镀　电冶金 1.正误判断 (1)在Fe上电镀Zn，应用Zn作阳极，用ZnSO4溶液作电镀液 (2)电解精炼铜时，粗铜作阳极，活泼性比Cu弱的杂质金属成为阳极泥沉在阳极区 (3)电镀铜和电解精炼铜时，电解质溶液中c(Cu2＋)均保持不变 (4)工业冶炼金属镁时，电解熔融态MgO (5)工业上冶炼金属铝时，电解熔融状态的AlCl3 √ √ × × × 应用体验 二、电解精炼铜　电镀　电冶金 2.金属镍有广泛的用途。粗镍中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等杂质，可用电解法制备高纯度的镍，思考回答下列问题： (1)阳极发生　　　反应，其电极反应式：________________________ 。 (2)电解过程中，阳极质量的减少与阴极质量的增加　　　　(填“相等”或“不相等”)。 (3)电解后，溶液中存在的金属阳离子有　　　　　　、Ni2＋等。 (4)电解后，电解槽底部含有　　　　等金属。 氧化 Ni－2e－===Ni2＋，Fe－2e－ ===Fe2＋，Zn－2e－===Zn2＋ 不相等 Fe2＋、Zn2＋ Cu、Pt 二、电解精炼铜　电镀　电冶金 应用体验 本节内容结束 2Cl－＋2H2OH2↑＋Cl2↑＋2OH－ 2NaCl＋2H2OH2↑＋Cl2↑＋2NaOH $