資源簡介

(共31張PPT)
章
四
第
化學反應與電能
第2節
電解池
第2課時
電解原理的應用
飽和食鹽水
C
C
1、電解飽和食鹽水
思考: 若在兩極附近均滴加酚酞試液，會有什么現象
制燒堿、氯氣和氫氣 (氯堿工業)
陰極：
陽極：
總反應：
2H+ + 2e- = H2↑
2Cl- -2e- = Cl2↑
2H2O + 2Cl- = H2↑ + Cl2↑ + 2OH-
電解
2H2O + 2NaCl = H2↑ + Cl2↑ + 2NaOH
電解
陰極試液變紅！陽極無明顯變化！
講授新課
上述裝置的缺點：
1.H2和Cl2 混合不安全
2.Cl2會和NaOH反應，會使得到的NaOH不純
講授新課
－
+
Cl2
Cl—
H2
Na+
H+
OH—
淡鹽水
NaOH溶液
精制飽和NaCl溶液
H2O（含少量NaOH）
陽離子交換膜
陽 極
陰 極
陽極室
陰極室
氯堿工業:離子交換膜法制燒堿
Na+
講授新課
（1）生產設備名稱：離子交換膜電解槽
陰極：碳鋼 陽極：鈦
陽離子交換膜：只允許陽離子通過(Cl－、OH－離子和氣體不能通過)，把電解槽隔成陰極室和陽極室。
（2）離子交換膜的作用：
a、防止H2和Cl2混合而引起爆炸；
b、避免Cl2和NaOH反應影響NaOH的產量。
氯堿工業:離子交換膜法制燒堿
講授新課
下圖中能驗證氯化鈉溶液（含酚酞）電解產物的裝置是 ( )
D
隨堂一練
關于電解NaCl水溶液，下列敘述正確的是（ ）
A、電解時在陽極得到氯氣，在陰極得到金屬鈉
B、若在陽極附近的溶液中滴入KI試液，溶液呈棕色
C、若在陰極附近的溶液中滴入酚酞試液，溶液呈無色
D、電解一段時間后，將全部電解液轉移到燒杯中，充分攪拌后溶液呈中性
B
隨堂一練
2、電鍍
概念：應用電解原理在某些金屬表面鍍上一層其它金屬或合金的過程。
主要目的：使金屬增強抗腐蝕能力，增加美觀和表面硬度。
+
鍍件
鍍層金屬
－
含鍍層金屬離子的鹽溶液
鍍層金屬通常是一些在空氣中或溶液里不易起變化的金屬和合金
電鍍的特點：
陽極本身參加電極反應；電解質溶液的濃度保持不變
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電鍍
講授新課
鍍層金屬
待鍍
金屬
電鍍液
陽極(純銅)：Cu-2e- =Cu2+
鍍銅反應原理
總反應：Cu + Cu2+= Cu2++Cu
陰極(鍍件)：Cu2++2e-=Cu
鍍層金屬——陽極
鍍件——陰極
含鍍層金屬陽離子的溶液作電解液
電鍍裝置（電鍍池）的組成
講授新課
電鍍擺件及電鍍金杯
電鍍車間
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1. a 、b哪一極為正極？
2. 若要給鐵叉鍍鋅，a端電極選用什么材料？選擇何種溶液？
思考:
e-
鍍件作陰極，所以b為負極，a為正極。
鋅是鍍層金屬，則a端電極應選用純鋅作電極材料；選擇可溶性鋅鹽作電鍍液。
講授新課
若在銅片上鍍銀時，下列敘述正確的是（ ）
①將銅片接在電源的正極上
②將銀片接在電源的正極上
③在銅上發生的反應是：Ag++e—=Ag
④在銀片上發生的反應是：4OH—-4e—=O2↑+2H2O
⑤需用硫酸銅溶液為電鍍液
⑥需用硝酸銀溶液為電鍍液
A、①③⑥ B、②③⑥ C、①④ D、②③④⑥
B
隨堂一練
3.電解精煉
講授新課
（1）粗銅 含雜質(Zn Fe Ni Ag Au 等)
陽極：
Zn - 2e- = Zn2+
Fe - 2e- = Fe2+
Ni - 2e- = Ni2+
Cu - 2e- = Cu2+
Zn Fe Ni
Cu
Ag Au
陽極泥
CuSO4溶液
粗銅
純銅
陰極: Cu2+ + 2e- → Cu
問：電解完后，CuSO4溶液的濃度有何變化？
（2）粗銅的精煉
以粗銅為陽極，以純銅為陰極，以CuSO4溶液為電解液進行電解
以陽離子形式留于溶液中
減小
講授新課
銅的電解精煉示意圖
講授新課
銅精煉陽極爐車間
鎳鐵精煉爐
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下列關于銅電極的敘述不正確的是（ ）
A. 銅鋅原電池中銅是正極
B. 用電解法精煉粗銅時粗銅作陽極
C. 在鍍件上電鍍銅時，用金屬銅作陽極
D. 電解稀硫酸制H2、O2時銅作陽極
D
隨堂一練
用含少量鐵的粗銅做陽極，純銅片做陰極，硫酸銅溶液做電解液，電解一段時間后，陽極質量減少xg，則（ ）
A、電解液質量增加Xg
B、陰極質量增加Xg
D、陰極質量增加ag，且a ＜ x
C、陰極質量增加ag，且a＞x
C
隨堂一練
以硫酸銅溶液做電解液，對含有雜質Fe、Zn、Ag的粗銅進行電解精煉，下列敘述正確的是（ ）
①粗銅與直流電源負極相連
②陰極發生的反應為Cu2+ +2e－＝Cu
④雜質Ag以Ag2SO4的形式沉入電解槽形成陽極泥
③電路中毎通過0.5mol電子，得到精銅質量為16g
A、 ① ③
D、 ② ③
C、 ③ ④
B、 ② ④
D
隨堂一練
金屬鎳有廣泛的用途。粗鎳中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等雜質，可用電解法制備高純度的鎳，下列敘述正確的是（ ）
（已知氧化性：Fe2+＜Ni2+＜Cu2+）
A.陽極發生還原反應，其電極反應式： Ni2+ + 2e— = Ni
B.電解過程中，陽極質量的減少與陰極質量的增加相等
C.電解后，溶液中存在的金屬陽離子只有Fe2+ 和Zn2+
D.電解后，電解槽底部的陽極泥中只有Cu和Pt
D
隨堂一練
電解池、電解精煉池、電鍍池的比較
電解池 電解精煉池 電鍍池
定義
形成 條件
電極 名稱
電極 反應
將電能轉變成化學能的裝置。
應用電解原理在某些金屬表面鍍上一層其它金屬的裝置。
①兩電極接直流電源
②電極插人電解質溶液
③形成閉合回路
①鍍層金屬接電源正極待鍍金屬接電源負極
②電鍍液須含有鍍層金屬的離子
陽極：電源正極相連
陰極：電源負極相連
陽極：鍍層金屬；
陰極：鍍件
陽極：氧化反應
陰極：還原反應
陽極：氧化反應
陰極：還原反應
應用電解原理將不純的金屬提純的裝置。
①不純金屬接電源正極純的金屬接電源負極
②電解質溶液須待提純金屬的離子
陽極：不純金屬；
陰極：純金屬
陽極：氧化反應
陰極：還原反應
講授新課
4.電冶金（使用電解法冶煉像鈉、鈣、鎂、鋁等活潑金屬的方法）
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
電解法
熱還原法
加熱法
物理提取法
講授新課
（１）原理：
使礦石中的金屬離子獲得電子，從它們的化合物中還原出來?！　?br/>Mn+ + ne- ＝ M
如，電解熔融NaCl制金屬鈉
2NaCl(熔融)＝2Na + Cl2
通直流電后—— 陽極：2 Cl－－2e- ＝ Cl2↑
陰極： Na+ + e- ＝ Na
講授新課
講授新課
請寫出電解熔融的Al2O3的電極反應式和總反應式
陰極:
陽極:
總反應:
4Al3+ + 12e- = 4Al
6O2- - 12e- = 3O2↑
2Al2O3(熔融) = 4Al + 3O2↑
電解
助熔劑：冰晶石（Na3AlF6 六氟合鋁酸鈉）
冰晶石
講授新課
(雙選)下列可被工業上采用的冶金方法是
A.電解氯化鈉溶液制鈉
B.電解熔融的氯化鎂制鎂
C.電解熔融的氯化鋁制鋁
D.高溫下用一氧化碳還原氧化鐵制鐵
BD
隨堂一練
電解裝置如圖，電解槽內裝有KI及淀粉溶液，中間用陰離子交換膜隔開。在一定的電壓下通電，發現左側溶液變藍色，一段時間后，藍色逐漸變淺。已知：3I2+6OH-=IO3-+5I-+3H2O，下列說法正確的是（　　）
A.右側發生的電極方程式：O2+4e-+2H2O=4OH-
B.電解槽內發生反應的總化學方程式是：
KI+3H2O=KIO3+3H2↑
C.電解結束后，右側溶液中不可能含有IO3-
D.如果用陽離子交換膜代替陰離子交換膜，電解槽內反應的總化學方程式不變
B
隨堂一練
1.電解飽和食鹽水
以制造燒堿、氯氣和氫氣。（氯堿工業）
2.電鍍
3.電解精煉銅
4.電解冶金
總結歸納
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