高中化學(xué)新教材優(yōu)質(zhì)課課件電解池(第二課時(shí))

從銅礦石到景泰藍(lán)工藝品黃銅礦氯化物溶液浸出液主要成分CuCl2

NaCl濕法煉銅粗銅精銅掐絲、點(diǎn)藍(lán)、燒藍(lán)、磨光紫銅胎體景泰藍(lán)工藝品電解電解精煉鍍金和從銅礦石到景泰藍(lán)工藝品黃銅礦氯化物溶液浸出液CuCl21任務(wù)2粗銅電解精煉得精銅粗銅中含Cu約98.5%，還含有Fe、Ag、Au等雜質(zhì)，怎么用電解的方法得到純銅？請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。任務(wù)2粗銅電解精煉得精銅粗銅中含Cu約98.5%，2任務(wù)2粗銅電解精煉得精銅陰極出銅電解CuCl2溶液還原反應(yīng)2e-Cu2++Cu任務(wù)2粗銅電解精煉得精銅陰極電解CuCl2溶液還原反應(yīng)2e3任務(wù)2粗銅電解精煉得精銅陰極鐵釘電解NaCl溶液陰極：得電子，還原反應(yīng)，金屬作陰極，不參與反應(yīng)。任務(wù)2粗銅電解精煉得精銅陰極鐵釘電解NaCl溶液陰極：得電4任務(wù)2粗銅電解精煉得精銅電解池工作原理模型Cu–2e-

Cu2+氧化反應(yīng)粗銅任務(wù)2粗銅電解精煉得精銅電解池工作原理模型Cu–2e-5任務(wù)2粗銅電解精煉得精銅Cu–2e-

Cu2+氧化反應(yīng)粗銅還原反應(yīng)2e-Cu2++CuCuSO4溶液任務(wù)2粗銅電解精煉得精銅Cu–2e-Cu2+氧化6任務(wù)2粗銅電解精煉得精銅Cu–2e-

Cu2+氧化反應(yīng)粗銅還原反應(yīng)2e-Cu2++Cu純銅CuSO4溶液任務(wù)2粗銅電解精煉得精銅Cu–2e-Cu2+氧化7任務(wù)2粗銅電解精煉得精銅純銅或鋼板CuSO4溶液粗銅任務(wù)2粗銅電解精煉得精銅純銅或鋼板CuSO4溶液粗銅8陽(yáng)極放電順序：金屬＞OH-＞SO2-4陽(yáng)極放電順序：2-9陽(yáng)極放電順序：金屬＞OH-＞SO2-4Cu–2e-

Cu2+Fe–2e-

Fe2+陽(yáng)極放電順序：2-Cu–2e-Cu2+Fe–2e10陽(yáng)極放電順序：金屬＞OH-＞SO2-4Cu–2e-

Cu2+Fe–2e-

Fe2+陽(yáng)極泥陽(yáng)極放電順序：2-Cu–2e-Cu2+Fe–2e11陽(yáng)極Cu–2e-

Cu2+Fe–2e-

Fe2+陰極CuSO4溶液放電順序：金屬＞OH-＞SO2-4陽(yáng)極Cu–2e-Cu2+Fe–2e-Fe12陽(yáng)極Cu–2e-

Cu2+Fe–2e-

Fe2+陰極CuSO4溶液2e-Cu2++Cu放電順序：Cu2+

＞

H+

＞Fe2+放電順序：金屬＞OH-＞SO2-4陽(yáng)極Cu–2e-Cu2+Fe–2e-Fe13任務(wù)2粗銅電解精煉得精銅金屬（除金、鉑）金屬優(yōu)先失電子任務(wù)2粗銅電解精煉得精銅金屬（除金、鉑）金屬優(yōu)先失電子14金屬（除金、鉑）金屬優(yōu)先失電子任務(wù)2粗銅電解精煉得精銅金屬（除金、鉑）金屬優(yōu)先失電子任務(wù)2粗銅電解精煉得精銅15任務(wù)3電鍍鐵合頁(yè)鍍金合頁(yè)任務(wù)3電鍍鐵合頁(yè)鍍金合頁(yè)16任務(wù)3電鍍

電鍍是應(yīng)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方法。主要目的是增強(qiáng)金屬抗腐蝕能力，增加美觀或表面硬度。鍍層金屬通常是鉻、鎳、銀、黃銅等。鐵合頁(yè)鍍金合頁(yè)任務(wù)3電鍍電鍍是應(yīng)用電解原理在某些金屬表面鍍上一薄173.1在鋼管表面鍍鋅粗銅CuSO4溶液純銅或鋼板Zn鋼管ZnSO4溶液3.1在鋼管表面鍍鋅粗銅CuSO4溶液純銅或鋼板Zn鋼管Z183.1在鋼管表面鍍鋅ZnFeZnSO4溶液3.1在鋼管表面鍍鋅ZnFeZnSO4溶液193.1在鋼管表面鍍鋅ZnFeZnSO4溶液理論分析：陽(yáng)極：Zn

陰極：Fe通電前：H2OH+OH-+ZnSO4Zn2++SO2-43.1在鋼管表面鍍鋅ZnFeZnSO4溶液理論分析：通電前203.1在鋼管表面鍍鋅理論分析：陽(yáng)極：Zn陰極：Fe通電前：H2OH+OH-+ZnSO4Zn2++SO2-4通電時(shí)：向陰極遷移Zn–2e-

Zn2+陽(yáng)極：3.1在鋼管表面鍍鋅理論分析：陽(yáng)極：Zn陰極：Fe通電213.1在鋼管表面鍍鋅理論分析：陽(yáng)極：Zn陰極：Fe通電前：H2OH+OH-+ZnSO4Zn2++SO2-4通電時(shí)：向陰極遷移Zn–2e-

Zn2+陽(yáng)極：3.1在鋼管表面鍍鋅理論分析：陽(yáng)極：Zn陰極：Fe通電223.1在鋼管表面鍍鋅ZnFeZnSO4溶液123.1在鋼管表面鍍鋅ZnFeZnSO4溶液1223ZnSO4溶液3.1在鋼管表面鍍鋅ZnFe121ZnSO4溶液3.1在鋼管表面鍍鋅ZnFe12124ZnSO4溶液3.1在鋼管表面鍍鋅ZnFe12112顯微鏡下觀察ZnSO4溶液3.1在鋼管表面鍍鋅ZnFe12112顯微鏡253.1在鋼管表面鍍鋅理論分析：陽(yáng)極：Zn陰極：Fe通電前：H2OH+OH-+ZnSO4Zn2++SO2-4通電時(shí)：Zn–2e-

Zn2+陽(yáng)極：3.1在鋼管表面鍍鋅理論分析：陽(yáng)極：Zn陰極：Fe通電263.1在鋼管表面鍍鋅理論分析：陽(yáng)極：Zn陰極：Fe通電前：H2OH+OH-+ZnSO4Zn2++SO2-4通電時(shí)：向陰極遷移Zn–2e-

Zn2+陽(yáng)極：2e-陰極：Zn2++Zn3.1在鋼管表面鍍鋅理論分析：陽(yáng)極：Zn陰極：Fe通電27增大陽(yáng)離子濃度，可增強(qiáng)其氧化性，可能改變粒子放電順序增大陽(yáng)離子濃度，可增強(qiáng)其氧化性，可能改變粒子放電順序283.2電鍍金陽(yáng)極陰極3.2電鍍金陽(yáng)極陰極293.2電鍍金電鍍金原理（含氰法）[Au(CN)

]Au2CNe+----24OH4e2H

O2O2↑+---陽(yáng)極主要電極反應(yīng)（金做陽(yáng)極）電解是最強(qiáng)有力的氧化還原手段。陽(yáng)極陰極3.2電鍍金電鍍金原理（含氰法）[Au(CN)]Au2C303.2電鍍金電鍍金原理（含氰法）[Au(CN)

]2-e-Au2CN-++2H

O22e-H2↑2OH-++陰極主要電極反應(yīng)陽(yáng)極陰極3.2電鍍金電鍍金原理（含氰法）[Au(CN)]2-e-31

上世紀(jì)70年代，研究出亞硫酸無(wú)氰鍍金法，形成一條無(wú)氰鍍金流水線，填補(bǔ)了我國(guó)無(wú)氰鍍金的空白，后榮獲國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)。鍍金工藝改進(jìn)[Au(SO

)

]233-e-+Au+2SO2-3孫淑蘭（1942-）

景泰藍(lán)制作高級(jí)工程師陰極極主要反應(yīng)上世紀(jì)70年代，研究出亞硫酸無(wú)氰鍍金法，形成一條無(wú)氰32思考：

請(qǐng)總結(jié)從銅礦石到景泰藍(lán)工藝品的過(guò)程中用到電解時(shí)必須控制的主要生產(chǎn)條件，并論證這些電解過(guò)程是否可以被其他方法替代。思考：33調(diào)控電壓調(diào)控電壓34調(diào)控電壓金屬（除Au、Pt）優(yōu)先失電子導(dǎo)電性好的材料調(diào)控電壓金屬導(dǎo)電性好的材料35調(diào)控電壓金屬（除Au、Pt）優(yōu)先失電子導(dǎo)電性好的材料離子濃度，影響放電順序影響電解產(chǎn)物調(diào)控電壓金屬導(dǎo)電性好的材料離子濃度，影響放電順序影響電解產(chǎn)物36電解時(shí)必須控制的主要生產(chǎn)條件直流電源電壓兩電極材料溶液中粒子濃度離子交換膜電解時(shí)必須控制的主要生產(chǎn)條件直流電源電壓37制備粗銅：干法煉銅——高溫時(shí)發(fā)生的氧化還原反應(yīng)濕法煉銅——常溫溶液中的置換反應(yīng)，或者電解制備粗銅：38制備粗銅：干法煉銅——高溫時(shí)發(fā)生的氧化還原反應(yīng)濕法煉銅——常溫溶液中的置換反應(yīng)，或者電解粗銅電解精煉：電解鍍金：電解制備粗銅：粗銅電解精煉：電解鍍金：電解39制備粗銅：干法煉銅——高溫時(shí)發(fā)生的氧化還原反應(yīng)濕法煉銅——常溫溶液中的置換反應(yīng)，或者電解粗銅電解精煉：電解鍍金：電解電解是最強(qiáng)有力的氧化還原手段，借助電解可以使非自發(fā)的氧化還原反應(yīng)進(jìn)行。制備粗銅：粗銅電解精煉：電解鍍金：電解電解是最強(qiáng)40時(shí)間銅胎體鍍金方法明景泰年間黃銅（銅鋅合金，粗銅）當(dāng)代紫銅（純銅）景泰藍(lán)生產(chǎn)工藝演變時(shí)間銅胎體鍍金方法黃銅紫銅景泰藍(lán)生產(chǎn)工藝演變41時(shí)間銅胎體鍍金方法明景泰年間黃銅（銅鋅合金，粗銅）鎏金（將糊狀的金汞合金，均勻地涂到干凈的器物表面，加熱使汞揮發(fā)）當(dāng)代紫銅（純銅）電鍍景泰藍(lán)生產(chǎn)工藝演變時(shí)間銅胎體鍍金方法黃銅鎏金（將糊狀的金汞合金，均勻地涂到干凈42從銅礦石到景泰藍(lán)工藝品黃銅礦氯化物溶液浸出液主要成分CuCl2

NaCl濕法煉銅粗銅精銅掐絲、點(diǎn)藍(lán)、燒藍(lán)、磨光紫銅胎體景泰藍(lán)工藝品電解電解精煉鍍金和從銅礦石到景泰藍(lán)工藝品黃銅礦氯化物溶液浸出液CuCl243任務(wù)2粗銅電解精煉得精銅粗銅中含Cu約98.5%，還含有Fe、Ag、Au等雜質(zhì)，怎么用電解的方法得到純銅？請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。任務(wù)2粗銅電解精煉得精銅粗銅中含Cu約98.5%，44任務(wù)2粗銅電解精煉得精銅陰極出銅電解CuCl2溶液還原反應(yīng)2e-Cu2++Cu任務(wù)2粗銅電解精煉得精銅陰極電解CuCl2溶液還原反應(yīng)2e45任務(wù)2粗銅電解精煉得精銅陰極鐵釘電解NaCl溶液陰極：得電子，還原反應(yīng)，金屬作陰極，不參與反應(yīng)。任務(wù)2粗銅電解精煉得精銅陰極鐵釘電解NaCl溶液陰極：得電46任務(wù)2粗銅電解精煉得精銅電解池工作原理模型Cu–2e-

Cu2+氧化反應(yīng)粗銅任務(wù)2粗銅電解精煉得精銅電解池工作原理模型Cu–2e-47任務(wù)2粗銅電解精煉得精銅Cu–2e-

Cu2+氧化反應(yīng)粗銅還原反應(yīng)2e-Cu2++CuCuSO4溶液任務(wù)2粗銅電解精煉得精銅Cu–2e-Cu2+氧化48任務(wù)2粗銅電解精煉得精銅Cu–2e-

Cu2+氧化反應(yīng)粗銅還原反應(yīng)2e-Cu2++Cu純銅CuSO4溶液任務(wù)2粗銅電解精煉得精銅Cu–2e-Cu2+氧化49任務(wù)2粗銅電解精煉得精銅純銅或鋼板CuSO4溶液粗銅任務(wù)2粗銅電解精煉得精銅純銅或鋼板CuSO4溶液粗銅50陽(yáng)極放電順序：金屬＞OH-＞SO2-4陽(yáng)極放電順序：2-51陽(yáng)極放電順序：金屬＞OH-＞SO2-4Cu–2e-

Cu2+Fe–2e-

Fe2+陽(yáng)極放電順序：2-Cu–2e-Cu2+Fe–2e52陽(yáng)極放電順序：金屬＞OH-＞SO2-4Cu–2e-

Cu2+Fe–2e-

Fe2+陽(yáng)極泥陽(yáng)極放電順序：2-Cu–2e-Cu2+Fe–2e53陽(yáng)極Cu–2e-

Cu2+Fe–2e-

Fe2+陰極CuSO4溶液放電順序：金屬＞OH-＞SO2-4陽(yáng)極Cu–2e-Cu2+Fe–2e-Fe54陽(yáng)極Cu–2e-

Cu2+Fe–2e-

Fe2+陰極CuSO4溶液2e-Cu2++Cu放電順序：Cu2+

＞

H+

＞Fe2+放電順序：金屬＞OH-＞SO2-4陽(yáng)極Cu–2e-Cu2+Fe–2e-Fe55任務(wù)2粗銅電解精煉得精銅金屬（除金、鉑）金屬優(yōu)先失電子任務(wù)2粗銅電解精煉得精銅金屬（除金、鉑）金屬優(yōu)先失電子56金屬（除金、鉑）金屬優(yōu)先失電子任務(wù)2粗銅電解精煉得精銅金屬（除金、鉑）金屬優(yōu)先失電子任務(wù)2粗銅電解精煉得精銅57任務(wù)3電鍍鐵合頁(yè)鍍金合頁(yè)任務(wù)3電鍍鐵合頁(yè)鍍金合頁(yè)58任務(wù)3電鍍

電鍍是應(yīng)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方法。主要目的是增強(qiáng)金屬抗腐蝕能力，增加美觀或表面硬度。鍍層金屬通常是鉻、鎳、銀、黃銅等。鐵合頁(yè)鍍金合頁(yè)任務(wù)3電鍍電鍍是應(yīng)用電解原理在某些金屬表面鍍上一薄593.1在鋼管表面鍍鋅粗銅CuSO4溶液純銅或鋼板Zn鋼管ZnSO4溶液3.1在鋼管表面鍍鋅粗銅CuSO4溶液純銅或鋼板Zn鋼管Z603.1在鋼管表面鍍鋅ZnFeZnSO4溶液3.1在鋼管表面鍍鋅ZnFeZnSO4溶液613.1在鋼管表面鍍鋅ZnFeZnSO4溶液理論分析：陽(yáng)極：Zn

陰極：Fe通電前：H2OH+OH-+ZnSO4Zn2++SO2-43.1在鋼管表面鍍鋅ZnFeZnSO4溶液理論分析：通電前623.1在鋼管表面鍍鋅理論分析：陽(yáng)極：Zn陰極：Fe通電前：H2OH+OH-+ZnSO4Zn2++SO2-4通電時(shí)：向陰極遷移Zn–2e-

Zn2+陽(yáng)極：3.1在鋼管表面鍍鋅理論分析：陽(yáng)極：Zn陰極：Fe通電633.1在鋼管表面鍍鋅理論分析：陽(yáng)極：Zn陰極：Fe通電前：H2OH+OH-+ZnSO4Zn2++SO2-4通電時(shí)：向陰極遷移Zn–2e-

Zn2+陽(yáng)極：3.1在鋼管表面鍍鋅理論分析：陽(yáng)極：Zn陰極：Fe通電643.1在鋼管表面鍍鋅ZnFeZnSO4溶液123.1在鋼管表面鍍鋅ZnFeZnSO4溶液1265ZnSO4溶液3.1在鋼管表面鍍鋅ZnFe121ZnSO4溶液3.1在鋼管表面鍍鋅ZnFe12166ZnSO4溶液3.1在鋼管表面鍍鋅ZnFe12112顯微鏡下觀察ZnSO4溶液3.1在鋼管表面鍍鋅ZnFe12112顯微鏡673.1在鋼管表面鍍鋅理論分析：陽(yáng)極：Zn陰極：Fe通電前：H2OH+OH-+ZnSO4Zn2++SO2-4通電時(shí)：Zn–2e-

Zn2+陽(yáng)極：3.1在鋼管表面鍍鋅理論分析：陽(yáng)極：Zn陰極：Fe通電683.1在鋼管表面鍍鋅理論分析：陽(yáng)極：Zn陰極：Fe通電前：H2OH+OH-+ZnSO4Zn2++SO2-4通電時(shí)：向陰極遷移Zn–2e-

Zn2+陽(yáng)極：2e-陰極：Zn2++Zn3.1在鋼管表面鍍鋅理論分析：陽(yáng)極：Zn陰極：Fe通電69增大陽(yáng)離子濃度，可增強(qiáng)其氧化性，可能改變粒子放電順序增大陽(yáng)離子濃度，可增強(qiáng)其氧化性，可能改變粒子放電順序703.2電鍍金陽(yáng)極陰極3.2電鍍金陽(yáng)極陰極713.2電鍍金電鍍金原理（含氰法）[Au(CN)

]Au2CNe+----24OH4e2H

O2O2↑+---陽(yáng)極主要電極反應(yīng)（金做陽(yáng)極）電解是最強(qiáng)有力的氧化還原手段。陽(yáng)極陰極3.2電鍍金電鍍金原理（含氰法）[Au(CN)]Au2C723.2電鍍金電鍍金原理（含氰法）[Au(CN)

]2-e-Au2CN-++2H

O22e-H2↑2OH-++陰極主要電極反應(yīng)陽(yáng)極陰極3.2電鍍金電鍍金原理（含氰法）[Au(CN)]2-e-73

上世紀(jì)70年代，研究出亞硫酸無(wú)氰鍍金法，形成一條無(wú)氰鍍金流水線，填補(bǔ)了我國(guó)無(wú)氰鍍金的空白，后榮獲國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)。鍍金工藝改進(jìn)[Au(SO

)

]233-e-+Au+2SO2-3孫淑蘭（1942-）

景泰藍(lán)制作高級(jí)工程師陰極極主要反應(yīng)上世紀(jì)70年代，研究出亞硫酸無(wú)氰鍍金法，形成