苏教版高三化学选修6专题5课题2：电解与电镀（共23张PPT）

(共23张PPT)
课题2
电解与电镀
Linsharplrdspear
2020-02-17
《实验化学》专题5
——金属钠的制备
问题2：微观上是如何解释电能转化为化学能？
问题1：（1）工业上制备金属钠的方法 ；
化学反应方程式 。
（2）上述变化过程实现能量变化形式 .
电解池：将电能转化为化学能的装置。
知识预备
电解熔融氯化钠的微观解释
微观视角
思考1：电路闭合后阴阳离子如何运动？
微观视角
思考2：电解质（溶液或熔融）离子如何变化？
电解熔融氯化钠的微观解释
K闭合
Na+
Na+
Cl-
石墨棒
石墨棒
＋
熔融NaCl
阴极
阳极
Cl-
e-
e-
e-
e-
e-
e-
e-
e-
e-
e-
微观视角
任务：写出两极电极反应式。
思考：常见哪些金属是用电解法制得？写出电极反应和总反应。
电解实质：外加电源引发氧化还原反应
电解熔融氯化钠的微观解释
电解和电解池
思考2：构成电解池的一般条件？
构成条件：直流电源、电极、电解质溶液（熔化）
如左图能否构成电解池？
定义：
组成：
电极
与外电源正极相连的电极
与外电源负极相连的电极
是在直流电的作用下，在两极上分别发生氧化反应和还原反应的过程叫电解。将电能转化为化学能的装置叫电解池。
（注：电解所发生的氧化还原反应通常是不能自发的）
（发生氧化反应）
（发生还原反应）
流向
离子：阴离子移向阳极，阳离子移向阴极。
电流：与电子流向相反
注：电子在外电路中通过，离子在溶液中通过
电解和电解池
任务：写出总电解方程式；写出电极反应式。
思考3：如图能否构成电解池？各电极如何变化？有何现象？
电解和电解池
思考3：如图能否构成电解池？各电极如何变化？有何现象？
质疑：电解“熔融氯化钠”与“饱和食盐水”产物不同的原因？
结论：微粒种类不同，“得失电子（放电）能力”强弱差异。
阳极: 2Cl- - 2e- = Cl 2↑
阴极: 2H ++ 2e- =H2 ↑
电解和电解池
离子放电——电解质溶液
阴离子失 电子能力：
阳离子得电子能力：
如：S2－ 〉I－ 〉Br－ 〉Cl－ 〉OH－ 〉含氧酸根离子
思考1：右图能否构成电解池？（两惰性电极）
各电极如何变化？有何现象？
（1）AgNO3溶液
阳极: 4OH- - 4e- = 2H2O+O2 ↑
阴极：4Ag++ 4e- = 4Ag
（3）NaOH溶液
（2）盐酸
阳极: 2Cl- - 2e- = Cl2 ↑
阴极：2H++ 2e- = H2 ↑
阳极: 4OH- - 4e- = 2H2O+O2 ↑
阴极：4H++ 4e- =2H2 ↑
电解和电解池
（4）KCl溶液
（5）Na2SO4溶液
（6）CuSO4溶液
（7）H2SO4溶液
阳极: 2Cl- - 2e- = Cl 2↑
阴极: 2H ++ 2e- =H2 ↑
阳极: 4OH- - 4e- = 2H2O+O2 ↑
阴极：4H++ 4e- =2H2 ↑
阳极: 4OH- - 4e- = 2H2O+O2 ↑
阴极：Cu2++ 2e- = Cu
阳极: 4OH- - 4e- = 2H2O+O2 ↑
阴极：4H++ 4e- =2H2 ↑
电解和电解池
Ag+>Fe3+>Cu2+ > H+>Fe2+>Al3+>Mg2+>Na+ >Ca2+>K+
S2->I->Br->Cl- > OH- >含氧酸根
阴离子放电顺序：
阳离子放电顺序：
电解电解质型
电解水型
放氢生碱型
放氧生酸型
思考：某同学在电解水实验时，在蒸馏水中滴加适量氢氧化钠溶液或稀硫酸，对实验结果产生影响吗？
氢氧化钠和稀硫酸的作用是什么？
电解类型
电解规律（用惰性电极电解“微粒放电顺序”和消耗物质）
电解质
水
电解质（阴离子）+水
电解质（阳离子）+水
(H+)酸 Cu2+ Fe3+ Ag+
Na+ Mg2+ Al3+ (H+)水 Zn2+ Fe2+
归纳总结——电解质溶液
问题解决1——高考再现
1（全国Ⅱ）右图是一个用铂丝
作电极，电解稀的MgSO4溶液的装
置，回答下列问题：
（1）写出A管中发生反应的反应式： ；
（2）写出B管中发生反应的反应式： ；
（3）检验b管中气体的方法是 ；
(2) 4OH- - 4e- = 2H2O+O2 ↑
(1)4H++ 4e- =2H2 ↑
(3)用带火星的木条伸入b管中，若木条复燃，则为氧气。
知识回顾——氯碱工业
思考：电解饱和NaCl溶液能得到哪些产物？写出电极反应式。
问题1：如何检验B电极的产物？
问题2：滴加酚酞试剂，哪一区域溶液先发生颜色变化？
问题3：现有石墨（1支）、铁钉（1枚）、饱和食盐水、
直流电源、导线若干，请画出电解饱和食盐水
装置图。
问题解决2——高考再现
案例分析：甲乙同学学习电解原理后，设计实验装置如图，进行“模拟氯碱工业”实验，回答下列问题：
（1）甲同学的设计，实现目标制得氯气、氢气、氢氧化钠。
（2）乙同学观察到阴极周围有无色气泡产生，阳极周围溶液先呈现浅绿色，然后在接近U型管中部逐渐出现白色沉淀。
电解应用——电镀
思考：电解池装置如图所示，你能观察到怎样现象？写出电极反应式和电池总反应式
变1：电解池装置如图所示，有何实际应用价值？
你能总结电镀一般规律怎样吗？
镀层金属——阳极；
待镀金属——阴极；
含镀层金属的电解质溶液。
阳极：Cu— 2e- = Cu2+
阴极：Cu2++ 2e- =Cu
写出电极反应式和电池总反应式
同上
设计：铁上镀锌的电解池装置。
实验方案设计
1.电解饱和食盐水
2.电镀——铁钉镀锌
实验方案设计
现有阳离子交换膜、阴离子交换膜、石墨电极，请用氯碱工业中的膜技术原理。
写出氯碱工业中电解饱和食盐水的反应__________，阳离子交换膜在氯碱工业中的作用是________。写出用惰性电极电解硫酸钠水溶液的总反应式：______________。
电解原理
学科知识
电解原理应用
电解质变化
具体类型
电极材料变化
科学思想
能量观
微粒观
守恒观
课堂小结