202X年高中化学第1章化学反应与能量转化第2节电能转化为化学能——电解第3课时电解原理的应用课件鲁科版选修4

1、鲁科版 高中化学 选修四 第 1 章 第第 2 节节 电能转化为化学能电能转化为化学能-电解电解（第（第 3 课时）课时） -电解原理的应用电解原理的应用 思考：1. 工业上冶炼金属的方法有哪些？工业上冶炼金属的方法有哪些？2. 工业上如何冶炼钠、镁、铝？工业上如何冶炼钠、镁、铝？电解原理的应用电解原理的应用 请同学们设计并画出请同学们设计并画出电解熔融电解熔融NaCl制备制备Na 、 Cl2和和氯化钠溶液制备氯化钠溶液制备H2、Cl2、NaOH的装置图，的装置图，标出电极材料，写出电极反应式和总反应式。标出电极材料，写出电极反应式和总反应式。电解原理的应用电解原理的应用交流研讨1. 电冶金电

2、冶金冶炼活泼金属冶炼活泼金属 K Al AlCl3 ？MgO ？ MgCl2 (熔融熔融) = Mg + Cl2通电2NaCl (熔融熔融) = 2Na + Cl2通电2Al2O3 (熔融熔融) = 4Al + 3O2通电冰晶石二、电解原理的应用二、电解原理的应用电解原理的应用电解原理的应用-电冶金电冶金2Cl-2e-=Cl22H2O+2e-=H2+2OH-2NaCl + 2H2O Cl2+ H2+2NaOH电解原理的应用电解原理的应用-电解饱和食盐水电解饱和食盐水通电思考思考:（1）接通电源后，电解池的两极各产生什么现象）接通电源后，电解池的两极各产生什么现象? （2）怎样初步检验两极产物的

3、生成）怎样初步检验两极产物的生成?讨论：用该装置制取讨论：用该装置制取NaOH、H2和和Cl2 , 有什么缺陷？有什么缺陷？2Cl-2e-=Cl22H2O+2e-=H2+2OH-2NaCl + 2H2O Cl2+ H2+2NaOH通电（1）阴极产生的）阴极产生的OH-进入移动至阳极与氯气反应，导致所进入移动至阳极与氯气反应，导致所制产品不纯；制产品不纯；Cl2 +2NaOH = NaCl + NaClO +2H2O（2）两极产生的氢气、氯气混合发生爆炸）两极产生的氢气、氯气混合发生爆炸电解原理的应用电解原理的应用-氯碱工业氯碱工业+Cl2Cl2ClH2Na+H+OH淡盐水淡盐水NaOH浓溶液浓

4、溶液精制饱和精制饱和NaCl溶液溶液NaOH稀溶液稀溶液阳离子交换膜阳离子交换膜阳阳极极室室阴阴极极室室电解原理的应用电解原理的应用-氯碱工业氯碱工业（1）防止副反应的发生，避免影响所制取产品的质量）防止副反应的发生，避免影响所制取产品的质量（2） 防止引发不安全因素防止引发不安全因素1. 交换膜的功能：交换膜的功能： 使离子选择性定向迁移使离子选择性定向迁移,平衡整个溶液的离子浓度或电荷平衡整个溶液的离子浓度或电荷3. 离子交换膜的类型：离子交换膜的类型： 常见的离子交换膜为：阳离子交换膜、阴离子交换膜、常见的离子交换膜为：阳离子交换膜、阴离子交换膜、 特殊离子交换膜等特殊离子交换膜等2.

5、交换膜在中学电化学中的作用：交换膜在中学电化学中的作用：电解法制备物质电解法制备物质-离子交换膜离子交换膜黄铜矿粗铜精铜粗铜杂质比铜活泼：Zn、Fe、Ni比铜稳定：Ag、Pt、Au电解原理的应用电解原理的应用-铜的电解精炼铜的电解精炼?3. 铜的电解精炼铜的电解精炼电解原理的应用电解原理的应用-铜的电解精炼铜的电解精炼精铜粗铜Cu Cu2+2e-Zn Zn2+2e- Fe Fe2+2e- Ni Ni2+2e-Cu Zn Fe Ni Ag PtAu Cu2+ + 2e- Cu阳极泥思考：思考：电解一段时间后，电解一段时间后，CuSO4溶液的浓度有何变化？溶液的浓度有何变化？电解原理的应用电解原理

6、的应用-电镀电镀 电镀电镀 - - 利用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他利用电解原理在某些金属表面镀上一薄层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。电镀可以使金属更加美观耐用，增强防锈抗腐能力。以使金属更加美观耐用，增强防锈抗腐能力。 例如：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。防止钢铁发生腐蚀的一种最常用方法就是在其表面镀上其他金属，如锌、铜、铬、镍等。材料：材料：铁钉、铜片、石墨棒、铁钉、铜片、石墨棒、CuSO4溶液、导线、溶液、导线、电源电源任务：任务：铁钉镀铜铁钉镀铜请根据电解原理，设计一个给铁请根据电解原理，设计一个给铁钉镀铜的实验方案，确定用什么钉镀铜的实验方案，确定用什么电极材料、用什么电镀液、镀件电极材料、用什么电镀液、镀件做什么极。做什么极。电解原理的应用电解原理的应用-电镀电镀活动探究电解原理的应用电解原理的应用-电镀电镀（1）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 Cu 2e = Cu2+阴极阴极待镀金属制品待镀金属制品 Cu2+ + 2e = Cu（2）电镀液：）电镀