202X年高中化学第1章化学反应与能量转化1.2电能转化为化学能——电解第2课时课件1鲁科版选修4

1、二、电解原理的应用及计算二、电解原理的应用及计算电解饱和食盐水反响原理电解饱和食盐水反响原理1电解池的两极各产生什么现象电解池的两极各产生什么现象?假设在两极附近均滴加酚酞试液，假设在两极附近均滴加酚酞试液，会有什么现象会有什么现象?2怎样初步检验两极产物的生成怎样初步检验两极产物的生成?3结合教材，分析产生这种现象结合教材，分析产生这种现象的原因。的原因。 在在U型管里装入饱和食型管里装入饱和食盐水，用一根碳棒作阳盐水，用一根碳棒作阳极，一根铁棒作阴极。极，一根铁棒作阴极。接通直流电源接通直流电源实验装置实验装置1.电解食盐水电解食盐水现象：现象：阳极：有气泡产生，阳极：有气泡产生，使湿润的

2、淀粉使湿润的淀粉KI溶液变蓝溶液变蓝阴极：有气泡产生，阴极：有气泡产生，滴加酚酞溶液变红滴加酚酞溶液变红阳极：阳极：2Cl-2e- =Cl2阴极：阴极：2H+2e- =H2总式：总式：2NaCl+2H2O=2NaOH+H2+Cl2(条件条件:通电通电)实验装置实验装置+Cl2Cl2ClH2Na+H+OH淡盐水淡盐水NaOH溶液溶液精制饱和精制饱和NaCl溶液溶液H2O含少量含少量NaOH离子交换膜离子交换膜 阳阳 极极金属钛网金属钛网阴阴 极极碳钢网碳钢网阳阳极极室室阴阴极极室室2. 2. 电电镀镀电镀是利用电解原理在某些金属外表镀上一薄层其他金属或合电镀是利用电解原理在某些金属外表镀上一薄层

3、其他金属或合金的过程，它是电解原理的又一重要应用。电镀可以使金属更金的过程，它是电解原理的又一重要应用。电镀可以使金属更加美观耐用，增强防锈抗腐能力。例如，钢铁是人们最常用的加美观耐用，增强防锈抗腐能力。例如，钢铁是人们最常用的金属，但钢铁有个致命的缺点，就是它们易被腐蚀。防止钢铁金属，但钢铁有个致命的缺点，就是它们易被腐蚀。防止钢铁发生腐蚀的一种最常用方法就是在其外表镀上其他金属，如锌、发生腐蚀的一种最常用方法就是在其外表镀上其他金属，如锌、铜、铬、镍等。铜、铬、镍等。铁铁片片铜铜片片硫酸铜溶液硫酸铜溶液电极：电极： 阳极阳极镀层金属镀层金属 或惰性电极或惰性电极 阴极阴极待镀金属制品待镀金

4、属制品 电镀液：含有镀层金属离子的电解质溶液。电镀液：含有镀层金属离子的电解质溶液。 溶液中溶液中CuSO4的浓度保持不变的浓度保持不变或变小或变小3.3.铜的电解精炼铜的电解精炼一般火法冶炼得到的粗铜中含有多种杂质如锌、铁、镍、银、金等，这种粗铜的导电性远不能满足电气工业的要求，如果用以制电线，就会大一般火法冶炼得到的粗铜中含有多种杂质如锌、铁、镍、银、金等，这种粗铜的导电性远不能满足电气工业的要求，如果用以制电线，就会大大降低电线的导电能力。因此必须利用电解的方法精炼粗铜。大降低电线的导电能力。因此必须利用电解的方法精炼粗铜。粗铜粗铜 含杂质含杂质(Zn Fe Ni Ag Au 等等)纯铜

5、纯铜粗铜粗铜阳极：阳极： Zn Zn2+2e- Fe Fe2+2e- Ni Ni2+2e-Cu Cu2+2e- Zn Fe Ni CuAg Au 阴极阴极: Cu2+ + 2e- Cu阳极泥阳极泥问：电解完后，问：电解完后，CuSO4溶液的浓度有何变化？溶液的浓度有何变化？CuSO4溶液溶液阳极：阳极：6O2-12 e- =3O2 阴极：阴极：4Al3+ + 12e- =4Al4.冶炼铝冶炼铝通电通电总式：总式：2Al2O3 4Al+3O2 原理原理:助熔剂：冰晶石助熔剂：冰晶石Na3AlF6 六氟合铝酸钠六氟合铝酸钠阳极材料阳极材料(碳碳)和熔融氧化铝需要定期补充和熔融氧化铝需要定期补充思考

6、思考:工业上为什么用电解熔融氧化铝的方法冶炼铝而工业上为什么用电解熔融氧化铝的方法冶炼铝而不用不用AlCl3?冶炼铝设备图冶炼铝设备图阳极阳极C电解质电解质烟罩烟罩熔融熔融态铝态铝钢壳钢壳钢导电棒钢导电棒阴极阴极C耐火耐火材料材料电解池、电解精炼池、电镀池的比较电解池、电解精炼池、电镀池的比较电解池电解池电镀池电镀池电解精炼池电解精炼池定义定义形成形成条件条件电极电极名称名称电极电极反应反应将电能转变成化学能将电能转变成化学能的装置。的装置。应用电解原理在某些应用电解原理在某些金属外表镀上一层其金属外表镀上一层其它金属的装置。它金属的装置。两电极接直流电源两电极接直流电源电极插入电解质溶液电极

7、插入电解质溶液形成闭合回路形成闭合回路镀层金属接电源正极镀层金属接电源正极待镀金属接电源负极待镀金属接电源负极电镀液须含有镀层金电镀液须含有镀层金属的离子属的离子阳极：电源正极相连阳极：电源正极相连阴极：电源负极相连阴极：电源负极相连阳极：镀层金属；阳极：镀层金属；阴极：镀件阴极：镀件阳极：氧化反响阳极：氧化反响阴极：复原反响阴极：复原反响阳极：氧化反响阳极：氧化反响阴极：复原反响阴极：复原反响应用电解原理将不纯应用电解原理将不纯的金属提纯的装置。的金属提纯的装置。不纯金属接电源正极不纯金属接电源正极纯的金属接电源负极纯的金属接电源负极电解质溶液须待提纯电解质溶液须待提纯金属的离子金属的离子阳

8、极：不纯金属；阳极：不纯金属；阴极：纯金属阴极：纯金属阳极：氧化反响阳极：氧化反响阴极：复原反响阴极：复原反响1. a 、b哪一极为正极？哪一极为正极？2. 假设要给铁叉镀锌，假设要给铁叉镀锌， a极选用什么材料？极选用什么材料？ 选择何种溶液？选择何种溶液？3. 假设要给铁叉镀金，假设要给铁叉镀金， a极选用什么材料？极选用什么材料？ 选择何种溶液？选择何种溶液？思考思考:e-用石墨电极电解用石墨电极电解100mL H2SO4与与CuSO4的混合液，通的混合液，通电一段时间后，两极均收集到标况气体，那么原电一段时间后，两极均收集到标况气体，那么原混合液中混合液中Cu2+的物质的量浓度为的物质的量浓度为 A阳极O2为，电子为那么H2为，所以Cu为，浓度为A与电源正极相连与电源正极相连阳极阳极阴