2023化学苏教版选择性必修一 1.2.5 电解原理的应用（共18张ppt）
文档属性
| 名称 | 2023化学苏教版选择性必修一 1.2.5 电解原理的应用（共18张ppt） |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 1.4MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2022-12-22 20:50:03 | ||
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文档简介
(共18张PPT)
专题1 化学反应与能量变化 第二单元 化学能与电能的转化
第5课时 电解原理的应用
电极反应式：
阳极：
阴极：
总反应方程式：
2H2O＋2e－===H2↑＋2OH-
2Cl－－2e－===Cl2↑
NaCl溶液
思考：工业电解饱和食盐水存在什么隐患？
温故知新
2H2O＋2NaCl === 2NaOH＋Cl2↑＋H2↑
通电
(2)避免生成物H2和Cl2混合，混合后遇火或遇强光爆炸。
(1)避免Cl2接触NaOH溶液发生反应，使产品不纯。
反应方程式： 。
Cl2＋2NaOH === NaCl＋NaClO＋H2O
解决方法：使用离子交换膜。
电解饱和食盐水必须解决两个主要问题：
一、氯碱工业
知识梳理
NaCl溶液
如果得到产物NaOH，阴极侧生成OH-，还需要Na+移向阴极，而我们要避免OH-移向阳极与产物Cl2反应，所以应选择阳离子交换膜。
2H2O＋2e－===H2↑＋2OH-
2Cl－－2e－===Cl2↑
－
+
Cl2
Cl﹣
H2
Na﹢
H﹢
OH﹣
淡盐水
NaOH溶液
精制饱和NaCl溶液
H2O(含少量NaOH)
阳离子交换膜
阳 极
阴 极
阳极室
阴极室
阳离子交换膜电解槽
电解饱和食盐水的原理示意图
1．现有阳离子交换膜、阴离子交换膜、石墨电极和如图所示的电解槽，用氯碱工业中的离子交换膜技术原理，可电解Na2SO4溶液生产NaOH溶液和H2SO4溶液。下列说法中正确的是 ( )
B
学以致用
A．阳极反应式为2H﹢＋2e﹣===H2↑
B．从A口出来的是H2SO4溶液
C．a是阳离子交换膜，允许H﹢通过
D．Na2SO4溶液从E口加入
1．概念
应用电解原理在某些金属表面镀上一层其它金属或合金的过程。
2．电镀的目的
增强金属抗腐蚀能力，增加美观和硬度。
二、电镀
知识梳理
思考：如果想在铁制品上镀上铜，该如何设计实验？
(1)铁制品应该在哪一极？
(2)电解质溶液中应该含有什么离子？
(3)另一极应该用什么材料做电极？
阴极
铜离子
纯铜做电极
阳极：
阴极：
Cu2﹢＋2e﹣=== Cu
Cu－2e﹣=== Cu2﹢
电解一段时间后溶液中硫酸铜浓度怎样变化？
硫酸铜浓度不变
3．电镀池结构
+
镀件
镀层金属
－
含镀层金属离子的盐溶液
(1)阴极——待镀金属
(2)阳极——镀层金属
(3)电解液——含镀层金属阳离子的盐溶液
4．电镀的特点
电镀液的组成及酸碱性保持不变
1．粗铜所含的杂质
Zn、Fe、Ni、Ag、Au等
CuSO4溶液
2．粗铜的精炼
阳极——粗铜
阴极——纯铜
电解液——CuSO4溶液
三、铜的电解精炼
Zn－2e﹣===Zn2﹢
Fe －2e﹣=== Fe2﹢
Ni－2e﹣=== Ni2﹢
Cu －2e﹣=== Cu2﹢
阳极：
Au、Ag——阳极泥
思考：精炼铜时，电解液中的Cu2＋浓度是否会发生改变？
Cu2＋浓度会下降
用电解精炼法所得到的铜叫做电解铜，它的纯度很高，可以达到99.95%～99.98%。
阴极：
Cu2﹢＋2e﹣=== Cu
电解精炼池 电镀池
定义
形成 条件
电极 名称
应用电解原理在某些金属表面镀上一层其它金属的装置。
①镀层金属接电源正极，待镀金属接电源负极
②电镀液须含有镀层金属的离子
阳极：镀层金属
阴极：镀件
应用电解原理将不纯的金属提纯的装置。
①不纯金属接电源正极纯的金属接电源负极
②电解质溶液须待提纯金属的离子
阳极：不纯金属
阴极：纯金属
电解精炼池、电镀池的比较
（冶炼活泼金属钠、钾、钙、镁、铝等）
1．制取金属钠
电解熔融状态的氯化钠。
阳极：
2Cl﹣－2e﹣=== Cl2↑
阴极：
2Na﹢＋2e﹣=== 2Na
总反应：
四、电冶金
2NaCl(熔融) === 2Na＋Cl2 ↑
通电
2．制取金属铝
电解熔融状态的氧化铝。
阳极：
6O2﹣－12e﹣=== 3O2↑
阴极：
4Al3﹢＋12e﹣=== 4Al
总反应：
2Al2O3(熔融) === 4Al＋3O2↑
通电
助熔剂：冰晶石（Na3AlF6 六氟合铝酸钠）
阳极材料(碳)和熔融氧化铝需要定期补充。
冶炼铝设备图
五、电解的相关计算
如图所示，甲烧杯中盛有100 mL 0.50 mol·L-1 AgNO3溶液，乙烧杯中盛有100 mL 0.25 mol·L-1 CuCl2溶液，A、B、C、D均为质量相同的石墨电极，如果电解一段时间后，发现A极比C极重1.9 g，回答下列问题：
(1)电源E为____极，F为____极。
(2)A极的电极反应式为______________________，析出物质________mol。
阴极
阳极
阴极
阳极
负极
正极
负
正
Ag﹢＋e﹣=== Ag
0.025
电极 A B C D
产物 Ag O2 Cu Cl2
物质的量之比 4 1 2 2
x mol
x/2 mol
x/4 mol
五、电解的相关计算
如图所示，甲烧杯中盛有100 mL 0.50 mol·L-1 AgNO3溶液，乙烧杯中盛有100 mL 0.25 mol·L-1 CuCl2溶液，A、B、C、D均为质量相同的石墨电极，如果电解一段时间后，发现A极比C极重1.9 g，回答下列问题：
(3)B极的电极反应式为______________________，析出气体_______mL(标准状况)。
(4)C极的电极反应式为______________________，析出物质________mol。
阴极
阳极
阴极
阳极
负极
正极
电极 A B C D
产物 Ag O2 Cu Cl2
物质的量之比 4 1 2 2
x mol
x/2 mol
x/4 mol
2H2O－4e﹣=== 4H﹢＋O2↑
140
Cu2﹢＋2e﹣=== Cu
0.00125
本节内容结束
专题1 化学反应与能量变化 第二单元 化学能与电能的转化
第5课时 电解原理的应用
电极反应式：
阳极：
阴极：
总反应方程式：
2H2O＋2e－===H2↑＋2OH-
2Cl－－2e－===Cl2↑
NaCl溶液
思考：工业电解饱和食盐水存在什么隐患？
温故知新
2H2O＋2NaCl === 2NaOH＋Cl2↑＋H2↑
通电
(2)避免生成物H2和Cl2混合，混合后遇火或遇强光爆炸。
(1)避免Cl2接触NaOH溶液发生反应，使产品不纯。
反应方程式： 。
Cl2＋2NaOH === NaCl＋NaClO＋H2O
解决方法：使用离子交换膜。
电解饱和食盐水必须解决两个主要问题：
一、氯碱工业
知识梳理
NaCl溶液
如果得到产物NaOH，阴极侧生成OH-，还需要Na+移向阴极，而我们要避免OH-移向阳极与产物Cl2反应，所以应选择阳离子交换膜。
2H2O＋2e－===H2↑＋2OH-
2Cl－－2e－===Cl2↑
－
+
Cl2
Cl﹣
H2
Na﹢
H﹢
OH﹣
淡盐水
NaOH溶液
精制饱和NaCl溶液
H2O(含少量NaOH)
阳离子交换膜
阳 极
阴 极
阳极室
阴极室
阳离子交换膜电解槽
电解饱和食盐水的原理示意图
1．现有阳离子交换膜、阴离子交换膜、石墨电极和如图所示的电解槽，用氯碱工业中的离子交换膜技术原理，可电解Na2SO4溶液生产NaOH溶液和H2SO4溶液。下列说法中正确的是 ( )
B
学以致用
A．阳极反应式为2H﹢＋2e﹣===H2↑
B．从A口出来的是H2SO4溶液
C．a是阳离子交换膜，允许H﹢通过
D．Na2SO4溶液从E口加入
1．概念
应用电解原理在某些金属表面镀上一层其它金属或合金的过程。
2．电镀的目的
增强金属抗腐蚀能力，增加美观和硬度。
二、电镀
知识梳理
思考：如果想在铁制品上镀上铜，该如何设计实验？
(1)铁制品应该在哪一极？
(2)电解质溶液中应该含有什么离子？
(3)另一极应该用什么材料做电极？
阴极
铜离子
纯铜做电极
阳极：
阴极：
Cu2﹢＋2e﹣=== Cu
Cu－2e﹣=== Cu2﹢
电解一段时间后溶液中硫酸铜浓度怎样变化？
硫酸铜浓度不变
3．电镀池结构
+
镀件
镀层金属
－
含镀层金属离子的盐溶液
(1)阴极——待镀金属
(2)阳极——镀层金属
(3)电解液——含镀层金属阳离子的盐溶液
4．电镀的特点
电镀液的组成及酸碱性保持不变
1．粗铜所含的杂质
Zn、Fe、Ni、Ag、Au等
CuSO4溶液
2．粗铜的精炼
阳极——粗铜
阴极——纯铜
电解液——CuSO4溶液
三、铜的电解精炼
Zn－2e﹣===Zn2﹢
Fe －2e﹣=== Fe2﹢
Ni－2e﹣=== Ni2﹢
Cu －2e﹣=== Cu2﹢
阳极：
Au、Ag——阳极泥
思考：精炼铜时，电解液中的Cu2＋浓度是否会发生改变？
Cu2＋浓度会下降
用电解精炼法所得到的铜叫做电解铜，它的纯度很高，可以达到99.95%～99.98%。
阴极：
Cu2﹢＋2e﹣=== Cu
电解精炼池 电镀池
定义
形成 条件
电极 名称
应用电解原理在某些金属表面镀上一层其它金属的装置。
①镀层金属接电源正极，待镀金属接电源负极
②电镀液须含有镀层金属的离子
阳极：镀层金属
阴极：镀件
应用电解原理将不纯的金属提纯的装置。
①不纯金属接电源正极纯的金属接电源负极
②电解质溶液须待提纯金属的离子
阳极：不纯金属
阴极：纯金属
电解精炼池、电镀池的比较
（冶炼活泼金属钠、钾、钙、镁、铝等）
1．制取金属钠
电解熔融状态的氯化钠。
阳极：
2Cl﹣－2e﹣=== Cl2↑
阴极：
2Na﹢＋2e﹣=== 2Na
总反应：
四、电冶金
2NaCl(熔融) === 2Na＋Cl2 ↑
通电
2．制取金属铝
电解熔融状态的氧化铝。
阳极：
6O2﹣－12e﹣=== 3O2↑
阴极：
4Al3﹢＋12e﹣=== 4Al
总反应：
2Al2O3(熔融) === 4Al＋3O2↑
通电
助熔剂：冰晶石（Na3AlF6 六氟合铝酸钠）
阳极材料(碳)和熔融氧化铝需要定期补充。
冶炼铝设备图
五、电解的相关计算
如图所示，甲烧杯中盛有100 mL 0.50 mol·L-1 AgNO3溶液，乙烧杯中盛有100 mL 0.25 mol·L-1 CuCl2溶液，A、B、C、D均为质量相同的石墨电极，如果电解一段时间后，发现A极比C极重1.9 g，回答下列问题：
(1)电源E为____极，F为____极。
(2)A极的电极反应式为______________________，析出物质________mol。
阴极
阳极
阴极
阳极
负极
正极
负
正
Ag﹢＋e﹣=== Ag
0.025
电极 A B C D
产物 Ag O2 Cu Cl2
物质的量之比 4 1 2 2
x mol
x/2 mol
x/4 mol
五、电解的相关计算
如图所示，甲烧杯中盛有100 mL 0.50 mol·L-1 AgNO3溶液，乙烧杯中盛有100 mL 0.25 mol·L-1 CuCl2溶液，A、B、C、D均为质量相同的石墨电极，如果电解一段时间后，发现A极比C极重1.9 g，回答下列问题：
(3)B极的电极反应式为______________________，析出气体_______mL(标准状况)。
(4)C极的电极反应式为______________________，析出物质________mol。
阴极
阳极
阴极
阳极
负极
正极
电极 A B C D
产物 Ag O2 Cu Cl2
物质的量之比 4 1 2 2
x mol
x/2 mol
x/4 mol
2H2O－4e﹣=== 4H﹢＋O2↑
140
Cu2﹢＋2e﹣=== Cu
0.00125
本节内容结束