高中化學(xué) 1.2.2 電解原理的應(yīng)用課件2 魯科版選修4-魯科版高中選修4化學(xué)課件

1、化學(xué) 選修 4第2課時(shí) 電解原理的應(yīng)用 對(duì)于一些電解過(guò)程（如電解熔融氯化鈉、飽和食鹽水），能結(jié)合實(shí)例簡(jiǎn)要分析電解的工作原理，能夠根據(jù)所給出的離子放電順序分析電極上發(fā)生的反應(yīng)，寫出相應(yīng)的電極反應(yīng)式。 能舉例說(shuō)明電解原理在氯堿生產(chǎn)、金屬精煉和電鍍中的應(yīng)用。教學(xué)目標(biāo)復(fù)習(xí) 讓直流電通過(guò)電解質(zhì)溶液或熔融的電解質(zhì)，在兩個(gè)電極上分別發(fā)生氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)的過(guò)程叫做電解。 將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置叫做電解池。 每個(gè)電極上或是發(fā)生失去電子的變化，或是發(fā)生獲得電子的變化，分別相當(dāng)于氧化還原反應(yīng)的一半，這種反應(yīng)稱為半反應(yīng)。 在電極上進(jìn)行的半反應(yīng)叫做電極反應(yīng)。 發(fā)生氧化反應(yīng)的電極叫做陽(yáng)極，發(fā)生還原反應(yīng)的電極叫做陰極。

2、一、電解食鹽水制備燒堿、氫氣和氯氣三、電鍍二、銅的電解精煉2H2O = 2H2+O2通電通電H2OH+OH-陰極陽(yáng)極4OH-O2+2H2O+4e-氧化反應(yīng)4H+4e-2H2還原反應(yīng)水的電離與電解2H2O = 2H2+O2通電通電活動(dòng)探究以石墨為電極電解飽和食鹽水按照右圖所示安裝儀器，電極材料為石墨，電解質(zhì)溶液為飽和食鹽水。一、電解食鹽水制備燒堿、氫氣和氯氣1、請(qǐng)你分析飽和食鹽水中可能存在哪些離子，在電場(chǎng)中它們的移動(dòng)方向如何，可能發(fā)生的電極反應(yīng)是什么。2、接通電源，觀察電極表面出現(xiàn)的現(xiàn)象，根據(jù)你已有的化學(xué)知識(shí)，設(shè)法檢驗(yàn)兩極附近溶液組成的變化并判斷氣體產(chǎn)物。3、判斷陰極和陽(yáng)極，寫出電極反應(yīng)式和電解

3、反應(yīng)的化學(xué)方程式。現(xiàn)象電極反應(yīng)式陰極陽(yáng)極電解反應(yīng)的化學(xué)方程式：點(diǎn)擊標(biāo)簽演示 飽和食鹽水 石墨石墨Na+H+Cl-OH-通電前通電后陽(yáng)極陰極2Cl- - 2e- = Cl22H+ + 2e- = H2 現(xiàn)象電極反應(yīng)式陰極陽(yáng)極電解反應(yīng)的化學(xué)方程式： 2NaCl +H2O H2+Cl2 +2NaOH通電2Cl- - 2e- = Cl22H+ + 2e- = H2 產(chǎn)生的無(wú)色氣體驗(yàn)純后點(diǎn)燃，火焰呈淡藍(lán)色。產(chǎn)生的有刺激性氣味的氣體，遇濕潤(rùn)的淀粉碘化鉀試紙變藍(lán)。化學(xué)與技術(shù)工業(yè)電解食鹽水制備燒堿+ClNa+H+OH淡鹽水NaOH溶液精制飽和NaCl溶液H2O（含少量NaOH）陽(yáng)離子交換膜 陽(yáng) 極金屬鈦網(wǎng)陰

4、極碳鋼網(wǎng)陽(yáng)極室陰極室離子膜法電解食鹽水的原理示意圖ClClClNa+Na+Na+H+H+H+OHOHOH1、并不是所有離子都能在電極上發(fā)生反應(yīng)2、電極反應(yīng)發(fā)生時(shí)，電極附近溶液組成發(fā)生變化3、哪種離子先放電和離子的氧化性或還原性相對(duì)強(qiáng)弱有關(guān)小結(jié)離子的放電順序陰離子 ：陽(yáng)離子 ：與金屬活動(dòng)順序相反。即K +、Ca2+ 、Na + 、Mg2+ 、Al3+ 、 Zn2+ 、 Fe2+ Sn2+ 、Pb2+ (H+) Cu2+ 、Fe3+ 、 Hg2+ 、 Ag+ 得電子能力依次增強(qiáng)活性電極陰離子。即：失電子 能力依次減弱Cu 、 Hg 、 Ag S2、I 、 Br 、 Cl 、OH （ NO3 、SO

5、4 2 含氧酸根） F 鐵釘銅片硫酸銅溶液電極： 陽(yáng)極鍍層金屬 或惰性電極 陰極待鍍金屬制品 電鍍液：含有鍍層金屬離子的電解質(zhì)溶液。 溶液中CuSO4的濃度保持不變或變小活動(dòng)探究在鐵釘表面鍍銅陰極： Cu2+ + 2e- = Cu （還原反應(yīng)）陽(yáng)極： Cu 2e- = Cu2+ （氧化反應(yīng)）電極反應(yīng)： 點(diǎn)撥分析電解反應(yīng)的一般思路：明確電極材料和溶液中存在哪些離子根據(jù)離子放電順序和陽(yáng)極氧化，陰極還原的特點(diǎn)分析得出產(chǎn)物，寫出電極反應(yīng)式分析陰陽(yáng)兩極附近有哪些離子二、銅的電解精煉粗銅 含雜質(zhì)(Zn Fe Ni Ag Au 等)純銅粗銅陽(yáng)極： Zn Zn2+2e- Fe Fe2+2e- Ni Ni2+2

6、e-Cu Cu2+2e- Zn Fe Ni CuAg Au 陰極: Cu2+ + 2e- Cu陽(yáng)極泥問(wèn)：電解完后，CuSO4溶液的濃度有何變化？CuSO4溶液極微弱的減小，一般可以忽略三、電鍍電鍍：電鍍是利用電解原理在某些金屬表面鍍上一薄層其他金屬或合金的過(guò)程。課時(shí)小結(jié)一、電解食鹽水制備燒堿、氫氣和氯氣離子的放電順序二、銅的電解精煉純銅作陰極，粗銅作陽(yáng)極陽(yáng)極主要金屬與電解質(zhì)中的陽(yáng)離子相同電解液CuSO4的濃度基本不變，有雜質(zhì)離子Zn2+、Fe2+、Ni2+三、電鍍待鍍金屬制品作陰極，鍍層金屬 或惰性電極作陽(yáng)極含有鍍層金屬離子的電解質(zhì)溶液作電解液電鍍液CuSO4的濃度保持不變或變小 【例1】已知 M+N2+=M2+N Pt極電解相同濃度P和M的硫酸鹽，陰極先