高二化学人教版（2019）选择性必修一 4.2.2电解原理的应用（24张ppt）
文档属性
| 名称 | 高二化学人教版（2019）选择性必修一 4.2.2电解原理的应用（24张ppt） |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 7.0MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-01-14 13:03:16 | ||
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文档简介
(共24张PPT)
第四章
第2课时
电解原理的应用
第二节 电解池
化学反应与电能
APPLICATION OF ELECTROLYSIS PRINCIPLES
Electrolytic cell
Cl－、OH－
一、电解饱和食盐水（氯碱工业）
食盐水中的离子：
湿润的淀粉
KI试纸变蓝
离子移动方向：
移向阳极，
移向阴极。
现象：
阴极有无色气体产生，阴极端溶液变红，阳极产生的黄绿色气体能使淀粉—KI溶液变蓝。
H＋、Na＋
H＋、Na＋、Cl－、OH－
一、电解饱和食盐水（氯碱工业）
1.电解饱和食盐水
湿润的淀粉
KI试纸变蓝
阳极反应：
2Cl－－2e－===Cl2↑
Cl－>OH－
阳极离子放电顺序：
阴极反应：
2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－
H＋>Na＋
阴极离子放电顺序：
总反应化学方程式：
2NaCl＋2H2O 2NaOH＋Cl2↑＋H2↑
电解
2Cl－＋2H2O H2↑＋Cl2↑＋2OH－
电解
一、电解饱和食盐水（氯碱工业）
思考：上述装置的缺点
（1）H2和Cl2 混合不安全。
（2）Cl2会和NaOH反应，会使得到的NaOH不纯。
一、电解饱和食盐水（氯碱工业）
(1)生产设备名称：离子交换膜电解槽
阴极：碳钢
阳极：钛
阳离子交换膜：只允许阳离子通过
(Cl－、OH－离子和气体不能通过)，把电解槽隔成阴极室和阳极室。
3.离子交换膜法制烧碱
Cl2+2NaOH =NaCl+NaClO+H2O
遇火或强光会爆炸
(2)离子交换膜的作用：
a.防止H2和Cl2混合而引起爆炸；
b.避免Cl2和NaOH反应影响NaOH的产量。
一、电解饱和食盐水（氯碱工业）
－
+
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）
离子交换膜
阳极室
阴极室
a、防止氢气和氯气混合而引起爆炸；
b、避免氯气和氢氧化钠反应生成 ，而影响氢氧化钠的产量
一、电解饱和食盐水（氯碱工业）
粗盐的成分：
这些杂质会与碱性物质反应生成沉淀，损坏离子交换膜。
4.精制食盐水
除杂过程
一、电解饱和食盐水（氯碱工业）
5.氯碱工业产品及其应用
以氯碱工业为基础的化工生产
电解饱和食盐水
湿氢气
湿氯气
液碱
H2
Cl2
含氯漂白剂
NaOH
金属冶炼
有机合成
HCI
盐酸
有机合成
氯化物合成
农药
有机合成、造纸
玻璃、肥皂
纺织、印染
一、电解饱和食盐水（氯碱工业）
【思考】如果想在铁制品表面镀上铜，该如何设计实验？
铜片
CuSO4溶液
待镀铁制品
二、电镀
使金属增强抗腐蚀能力，增加美观和表面硬度。
+
镀件
镀层金属
－
含镀层金属离子的盐溶液
镀层金属通常是一些在空气中或溶液里不易起变化的金属和合金
3.电镀的特点
阳极本身参加电极反应；电解质溶液的浓度保持不变。
阳极：镀层金属
阴极：待镀金属制品（即镀件）
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.主要目的
二、电镀
电镀摆件及电镀金杯
电镀车间
三、电解精炼
黄铜矿
粗铜（含有锌、铁、镍、银、金、铂等微量杂质）
如果用粗铜制电线会大大降低其导电能力
三、电解精炼
镍铁精炼炉
铜精炼阳极炉车间
三、电解精炼
精铜精炼：
CuSO4溶液
①电极式：
阳极：Cu - 2e- = Cu2+
阴极：Cu2+ + 2e- = Cu
②电镀液：
含Cu2+离子的电解质溶液
Fe - 2e- = Fe2+
Zn - 2e- = Zn2+
Ni - 2e- = Ni2+
三、电解精炼
1.粗铜作阳极，纯铜作阴极。
2.阳极放电的金属有锌、铁、镍和铜，而银、金、铂等金属
不放电形成阳极泥，同时阴极只有Cu2+放电，所以能够将杂质除去
3.Cu2+的浓度有所下降。
精铜精炼
四、电冶金
1.金属冶炼：
由于电解是最强有力的氧化还原手段，所以电解法是冶炼金属的一种重要方法。对于冶炼Na、Ca、Mg、Al这样的活泼金属，电解法几乎是唯一可行的工业方法。
2.原理
使矿石中的金属离子获得电子变成金属单质的过程。
Mn+ + ne- = M
四、电冶金
3.冶炼金属的方法
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
电解法
热还原法
加热法
物理提取法
四、电冶金
熔融NaCl
阴极
阳极
e-
e-
Na+
Cl-
总反应：2NaCl(熔融） === 2Na+Cl2↑
电解
4.电解熔融NaCl制金属钠
阳极：
2 Cl－- 2e- ＝ Cl2↑
阴极：
2 Na++2e- ＝ 2Na
四、电冶金
阴极:
阳极:
总反应:
4Al3+ + 12e- = 4Al
6O2- - 12e- = 3O2↑
2Al2O3(熔融) === 4Al + 3O2↑
电解
助熔剂：冰晶石（Na3AlF6 六氟合铝酸钠）
冰晶石
5.电解熔融Al2O3制金属铝
石墨
石墨
阴极
四、电冶金
电有机合成
四、电冶金
1.关于电解NaCl水溶液，下列叙述正确的是（ ）
A.电解时在阳极得到氯气，在阴极得到金属钠
B.若在阳极附近的溶液中滴入KI试液，溶液呈棕色
C.若在阴极附近的溶液中滴入酚酞试液，溶液呈无色
D.电解一段时间后，将全部电解液转移到烧杯中，充分搅拌后溶液呈中性
B
课堂练习
四、电冶金
2.以硫酸铜溶液做电解液，对含有杂质Fe、Zn、Ag的粗铜进行电解精炼，下列叙述正确的是（ ）
①粗铜与直流电源负极相连
②阴极发生的反应为Cu2+ +2e－＝Cu
④杂质Ag以Ag2SO4的形式沉入电解槽形成阳极泥
③电路中毎通过0.5mol电子，得到精铜质量为16g
A、 ① ③
D、 ② ③
C、 ③ ④
B、 ② ④
D
课堂练习
3.电解装置如图，电解槽内装有KI及淀粉溶液，中间用阴离子交换膜隔开。在一定的电压下通电，发现左侧溶液变蓝色，一段时间后，蓝色逐渐变浅。已知：3I2+6OH-=IO3-+5I-+3H2O，下列说法正确的是（ ）
A.右侧发生的电极方程式：O2+4e-+2H2O=4OH-
B.电解槽内发生反应的总化学方程式是：
KI+3H2O=KIO3+3H2↑
C.电解结束后，右侧溶液中不可能含有IO3-
D.如果用阳离子交换膜代替阴离子交换膜，电解槽内反应的总化学方程式不变
四、电冶金
B
课堂练习
第四章
化学反应与电能
Electrolytic cell
感谢您的观看
THANK
第四章
第2课时
电解原理的应用
第二节 电解池
化学反应与电能
APPLICATION OF ELECTROLYSIS PRINCIPLES
Electrolytic cell
Cl－、OH－
一、电解饱和食盐水（氯碱工业）
食盐水中的离子：
湿润的淀粉
KI试纸变蓝
离子移动方向：
移向阳极，
移向阴极。
现象：
阴极有无色气体产生，阴极端溶液变红，阳极产生的黄绿色气体能使淀粉—KI溶液变蓝。
H＋、Na＋
H＋、Na＋、Cl－、OH－
一、电解饱和食盐水（氯碱工业）
1.电解饱和食盐水
湿润的淀粉
KI试纸变蓝
阳极反应：
2Cl－－2e－===Cl2↑
Cl－>OH－
阳极离子放电顺序：
阴极反应：
2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－
H＋>Na＋
阴极离子放电顺序：
总反应化学方程式：
2NaCl＋2H2O 2NaOH＋Cl2↑＋H2↑
电解
2Cl－＋2H2O H2↑＋Cl2↑＋2OH－
电解
一、电解饱和食盐水（氯碱工业）
思考：上述装置的缺点
（1）H2和Cl2 混合不安全。
（2）Cl2会和NaOH反应，会使得到的NaOH不纯。
一、电解饱和食盐水（氯碱工业）
(1)生产设备名称：离子交换膜电解槽
阴极：碳钢
阳极：钛
阳离子交换膜：只允许阳离子通过
(Cl－、OH－离子和气体不能通过)，把电解槽隔成阴极室和阳极室。
3.离子交换膜法制烧碱
Cl2+2NaOH =NaCl+NaClO+H2O
遇火或强光会爆炸
(2)离子交换膜的作用：
a.防止H2和Cl2混合而引起爆炸；
b.避免Cl2和NaOH反应影响NaOH的产量。
一、电解饱和食盐水（氯碱工业）
－
+
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）
离子交换膜
阳极室
阴极室
a、防止氢气和氯气混合而引起爆炸；
b、避免氯气和氢氧化钠反应生成 ，而影响氢氧化钠的产量
一、电解饱和食盐水（氯碱工业）
粗盐的成分：
这些杂质会与碱性物质反应生成沉淀，损坏离子交换膜。
4.精制食盐水
除杂过程
一、电解饱和食盐水（氯碱工业）
5.氯碱工业产品及其应用
以氯碱工业为基础的化工生产
电解饱和食盐水
湿氢气
湿氯气
液碱
H2
Cl2
含氯漂白剂
NaOH
金属冶炼
有机合成
HCI
盐酸
有机合成
氯化物合成
农药
有机合成、造纸
玻璃、肥皂
纺织、印染
一、电解饱和食盐水（氯碱工业）
【思考】如果想在铁制品表面镀上铜，该如何设计实验？
铜片
CuSO4溶液
待镀铁制品
二、电镀
使金属增强抗腐蚀能力，增加美观和表面硬度。
+
镀件
镀层金属
－
含镀层金属离子的盐溶液
镀层金属通常是一些在空气中或溶液里不易起变化的金属和合金
3.电镀的特点
阳极本身参加电极反应；电解质溶液的浓度保持不变。
阳极：镀层金属
阴极：待镀金属制品（即镀件）
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.主要目的
二、电镀
电镀摆件及电镀金杯
电镀车间
三、电解精炼
黄铜矿
粗铜（含有锌、铁、镍、银、金、铂等微量杂质）
如果用粗铜制电线会大大降低其导电能力
三、电解精炼
镍铁精炼炉
铜精炼阳极炉车间
三、电解精炼
精铜精炼：
CuSO4溶液
①电极式：
阳极：Cu - 2e- = Cu2+
阴极：Cu2+ + 2e- = Cu
②电镀液：
含Cu2+离子的电解质溶液
Fe - 2e- = Fe2+
Zn - 2e- = Zn2+
Ni - 2e- = Ni2+
三、电解精炼
1.粗铜作阳极，纯铜作阴极。
2.阳极放电的金属有锌、铁、镍和铜，而银、金、铂等金属
不放电形成阳极泥，同时阴极只有Cu2+放电，所以能够将杂质除去
3.Cu2+的浓度有所下降。
精铜精炼
四、电冶金
1.金属冶炼：
由于电解是最强有力的氧化还原手段，所以电解法是冶炼金属的一种重要方法。对于冶炼Na、Ca、Mg、Al这样的活泼金属，电解法几乎是唯一可行的工业方法。
2.原理
使矿石中的金属离子获得电子变成金属单质的过程。
Mn+ + ne- = M
四、电冶金
3.冶炼金属的方法
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
电解法
热还原法
加热法
物理提取法
四、电冶金
熔融NaCl
阴极
阳极
e-
e-
Na+
Cl-
总反应：2NaCl(熔融） === 2Na+Cl2↑
电解
4.电解熔融NaCl制金属钠
阳极：
2 Cl－- 2e- ＝ Cl2↑
阴极：
2 Na++2e- ＝ 2Na
四、电冶金
阴极:
阳极:
总反应:
4Al3+ + 12e- = 4Al
6O2- - 12e- = 3O2↑
2Al2O3(熔融) === 4Al + 3O2↑
电解
助熔剂：冰晶石（Na3AlF6 六氟合铝酸钠）
冰晶石
5.电解熔融Al2O3制金属铝
石墨
石墨
阴极
四、电冶金
电有机合成
四、电冶金
1.关于电解NaCl水溶液，下列叙述正确的是（ ）
A.电解时在阳极得到氯气，在阴极得到金属钠
B.若在阳极附近的溶液中滴入KI试液，溶液呈棕色
C.若在阴极附近的溶液中滴入酚酞试液，溶液呈无色
D.电解一段时间后，将全部电解液转移到烧杯中，充分搅拌后溶液呈中性
B
课堂练习
四、电冶金
2.以硫酸铜溶液做电解液，对含有杂质Fe、Zn、Ag的粗铜进行电解精炼，下列叙述正确的是（ ）
①粗铜与直流电源负极相连
②阴极发生的反应为Cu2+ +2e－＝Cu
④杂质Ag以Ag2SO4的形式沉入电解槽形成阳极泥
③电路中毎通过0.5mol电子，得到精铜质量为16g
A、 ① ③
D、 ② ③
C、 ③ ④
B、 ② ④
D
课堂练习
3.电解装置如图，电解槽内装有KI及淀粉溶液，中间用阴离子交换膜隔开。在一定的电压下通电，发现左侧溶液变蓝色，一段时间后，蓝色逐渐变浅。已知：3I2+6OH-=IO3-+5I-+3H2O，下列说法正确的是（ ）
A.右侧发生的电极方程式：O2+4e-+2H2O=4OH-
B.电解槽内发生反应的总化学方程式是：
KI+3H2O=KIO3+3H2↑
C.电解结束后，右侧溶液中不可能含有IO3-
D.如果用阳离子交换膜代替阴离子交换膜，电解槽内反应的总化学方程式不变
四、电冶金
B
课堂练习
第四章
化学反应与电能
Electrolytic cell
感谢您的观看
THANK