高中 高二 化學(xué)選擇性必修1 第四章 第二節(jié) 第2課時 電解原理的應(yīng)用 教學(xué)課件

1、電解原理的應(yīng)用授課教師：郭昭薇學(xué)校：深圳市高級中學(xué)化學(xué)（人教版）選擇性必修1 第四章 第二節(jié) 第二課時氯氣和燒堿是重要的化工原料。工業(yè)上利用電解飽和食鹽水制氯氣和燒堿，稱為氯堿工業(yè)。Cl2NaOHCCNaCl溶液?陰極陽極Na+ClOHH+ Na+ Cl OH- H+【環(huán)節(jié)一】電解原理看應(yīng)用電極反應(yīng)式和總反應(yīng)式產(chǎn)物陽極陰極總反應(yīng)2H2O +2e= H2+2OHCl22Cl - 2e = Cl2H2、NaOH在NaCl溶液中滴加幾滴酚酞溶液，兩側(cè)電極附近將看到什么現(xiàn)象？如何檢驗？濕潤的淀粉KI試紙H2: 收集并點燃NaOH: 酚酞 【思考】根據(jù)電解原理，分析使用惰性電極電解食鹽水時，如何制得氯氣

2、和燒堿？氯氣氫氣CCNaCl溶液?陰極陽極Na+ClOHH+ Na+ Cl OH- H+【環(huán)節(jié)一】電解原理看應(yīng)用電極反應(yīng)式和總反應(yīng)式產(chǎn)物陽極陰極總反應(yīng)Cl2H2、NaOH在NaCl溶液中滴加幾滴酚酞溶液，兩側(cè)電極附近將看到什么現(xiàn)象？如何檢驗？濕潤的淀粉KI試紙H2: 收集并點燃NaOH: 酚酞 電解過程中，電解液組分（如濃度、酸堿性）是否變化？【思考】根據(jù)電解原理，分析使用惰性電極電解食鹽水時，如何制得氯氣和燒堿？氯氣氫氣2H2O+2e = H2+2OH2Cl +2H2O 2OH + H2+ Cl2通電2Cl - 2e = Cl2副反應(yīng)： Cl2 H2 NaOH【環(huán)節(jié)一】電解原理看應(yīng)用【思考】

3、此裝置是否能實現(xiàn)工業(yè)上大批量、安全穩(wěn)定生產(chǎn)氯氣和燒堿呢？混合爆炸！反應(yīng)!飽和食鹽水CC陰極陽極Na+Cl-OH-H+氯氣氫氣NaOH陽極室陰極室 陽極：金屬鈦網(wǎng)陰極：碳鋼網(wǎng)離子交換膜的作用： a. 防止Cl2和H2混合而引起爆炸; b. 避免Cl2與NaOH反應(yīng)生成NaClO，影響NaOH的產(chǎn)量和質(zhì)量?！舅伎肌磕芊駬Q成陰離子交換膜？ 若不用離子交換膜，電解一段時間后，將電解液充分混合，能獲得何種物質(zhì)？Cl2 + 2OH- = Cl- +ClO- + H2O制取漂白液我國的氯堿工業(yè)銅導(dǎo)線黃銅礦（含Zn、Fe、Ni、Ag、Au等雜質(zhì)）?精煉【環(huán)節(jié)二】電解原理析應(yīng)用材料電極反應(yīng)式陽極陰極電解液Cu2

4、+ +2e- CuZn2e-Zn2+ Fe2e-Fe2+Ni2e-Ni2+ 粗銅精銅CuSO4溶液粗銅精銅CuSO4溶液Ag Au陽極泥（含Zn、Fe、Ni、Ag、Au等雜質(zhì)）活性電極放電順序： Zn Fe Ni Cu Ag Au 電解精煉過程中，電解液組分（如濃度、酸堿性）是否變化？需定期補充電解液?Cu2e-Cu2+ Cu2e-Cu2+ 電鍍與生產(chǎn)生活材料電極反應(yīng)式陽極陰極電鍍液【環(huán)節(jié)三】電解原理我應(yīng)用請應(yīng)用電解原理，設(shè)計實驗方案，在鐵釘上鍍銅。Cu2+ +2e-CuCu2e-Cu2+ 銅板鐵釘CuSO4溶液銅板(鍍件)CuSO4溶液電鍍過程中，電鍍液組分（如濃度、酸堿性）是否發(fā)生變化？無

5、需補充電鍍液鐵釘Cu2+ +2eCu熔融NaClCC陰極陽極氯氣【思考】工業(yè)上是如何制備金屬鈉的？2Na+ +2e = 2Na 總反應(yīng)：2NaCl(熔融) 2Na+ Cl2通電2Cl 2e = Cl2Na+Cl1921年，電解熔融氯化鈉制取金屬鈉得以實現(xiàn)工業(yè)化。1807年，英國化學(xué)家戴維通過電解熔融碳酸鈉制得金屬鈉。【環(huán)節(jié)四】電解原理再應(yīng)用電極材料電極反應(yīng)式和離子導(dǎo)體總反應(yīng)式冶煉Mg陽極：陰極：離子導(dǎo)體：冶煉Al陽極：陰極：離子導(dǎo)體：惰性電極惰性電極2Al2O3(熔融) 4Al+3O26O2- -12e = 3O24Al3+ +12e = 4Al通電熔融Al2O3 MgCl2(熔融) Mg+C

6、l22Cl -2e= Cl2Mg2+ +2e = Mg通電熔融MgCl2 【思考】電解熔融NaCl的方法可制備金屬鈉，金屬Mg、Al如何制備呢？電解法冶煉活潑金屬【環(huán)節(jié)四】電解原理再應(yīng)用冰晶石陰極：Mn+ + ne = M課堂小結(jié)隨堂練習(xí)隨堂練習(xí)1. 下列敘述錯誤的是（ ）A生鐵中含有碳，抗腐蝕能力比純鐵弱B用錫焊接的鐵質(zhì)器件，焊接處易生銹C在鐵制品上鍍銅時，鍍件為陽極，銅鹽為電鍍液D鐵管上鑲嵌鋅塊，鐵管不易被腐蝕2. 利用電解法可將含有Fe、Zn、Ag、Pt等雜質(zhì)的粗銅提純，下列敘述正確的是（ ）A. 電解時以精銅作陽極B電解時陽極發(fā)生還原反應(yīng)C粗銅連接電源負(fù)極，其電極反應(yīng)是Cu = Cu2+ + 2e-D電解后，電解槽底部會形成含少量Ag、Pt等金屬的陽極泥3. 下列描述中，不符合生產(chǎn)實際的是（ ）A電解熔融的氧化鋁制取金屬鋁，用鐵作陽極B電解法精煉粗銅，用純銅作陰極C在冶金工業(yè)上，常用電解法制取鈉、鎂、鋁等金屬D在鍍件上電鍍鋅，用鋅作陽極 ACD5. 關(guān)于下列各圖的說法中，正確的是（ ）A中陰極處能產(chǎn)生使?jié)駶櫟矸跭I試紙變藍的氣體 B中待鍍鐵制品應(yīng)與電源正極相連C中電子由b極流向a極 D中的離子交換膜可以避免生成的Cl2與NaOH溶液反應(yīng)D隨堂練習(xí)4. 下列關(guān)于電解氯化鈉水溶液（兩根石墨棒作電極）的敘述正確的是（）