高中 高二 化学选择性必修1 第四章 第二节 第2课时 电解原理的应用 教学课件

1、电解原理的应用授课教师：郭昭薇学校：深圳市高级中学化学（人教版）选择性必修1 第四章 第二节 第二课时氯气和烧碱是重要的化工原料。工业上利用电解饱和食盐水制氯气和烧碱，称为氯碱工业。Cl2NaOHCCNaCl溶液?阴极阳极Na+ClOHH+ Na+ Cl OH- H+【环节一】电解原理看应用电极反应式和总反应式产物阳极阴极总反应2H2O +2e= H2+2OHCl22Cl - 2e = Cl2H2、NaOH在NaCl溶液中滴加几滴酚酞溶液，两侧电极附近将看到什么现象？如何检验？湿润的淀粉KI试纸H2: 收集并点燃NaOH: 酚酞 【思考】根据电解原理，分析使用惰性电极电解食盐水时，如何制得氯气

2、和烧碱？氯气氢气CCNaCl溶液?阴极阳极Na+ClOHH+ Na+ Cl OH- H+【环节一】电解原理看应用电极反应式和总反应式产物阳极阴极总反应Cl2H2、NaOH在NaCl溶液中滴加几滴酚酞溶液，两侧电极附近将看到什么现象？如何检验？湿润的淀粉KI试纸H2: 收集并点燃NaOH: 酚酞 电解过程中，电解液组分（如浓度、酸碱性）是否变化？【思考】根据电解原理，分析使用惰性电极电解食盐水时，如何制得氯气和烧碱？氯气氢气2H2O+2e = H2+2OH2Cl +2H2O 2OH + H2+ Cl2通电2Cl - 2e = Cl2副反应： Cl2 H2 NaOH【环节一】电解原理看应用【思考】

3、此装置是否能实现工业上大批量、安全稳定生产氯气和烧碱呢？混合爆炸！反应!饱和食盐水CC阴极阳极Na+Cl-OH-H+氯气氢气NaOH阳极室阴极室 阳极：金属钛网阴极：碳钢网离子交换膜的作用： a. 防止Cl2和H2混合而引起爆炸; b. 避免Cl2与NaOH反应生成NaClO，影响NaOH的产量和质量。【思考】能否换成阴离子交换膜？ 若不用离子交换膜，电解一段时间后，将电解液充分混合，能获得何种物质？Cl2 + 2OH- = Cl- +ClO- + H2O制取漂白液我国的氯碱工业铜导线黄铜矿（含Zn、Fe、Ni、Ag、Au等杂质）?精炼【环节二】电解原理析应用材料电极反应式阳极阴极电解液Cu2

4、+ +2e- CuZn2e-Zn2+ Fe2e-Fe2+Ni2e-Ni2+ 粗铜精铜CuSO4溶液粗铜精铜CuSO4溶液Ag Au阳极泥（含Zn、Fe、Ni、Ag、Au等杂质）活性电极放电顺序： Zn Fe Ni Cu Ag Au 电解精炼过程中，电解液组分（如浓度、酸碱性）是否变化？需定期补充电解液?Cu2e-Cu2+ Cu2e-Cu2+ 电镀与生产生活材料电极反应式阳极阴极电镀液【环节三】电解原理我应用请应用电解原理，设计实验方案，在铁钉上镀铜。Cu2+ +2e-CuCu2e-Cu2+ 铜板铁钉CuSO4溶液铜板(镀件)CuSO4溶液电镀过程中，电镀液组分（如浓度、酸碱性）是否发生变化？无

5、需补充电镀液铁钉Cu2+ +2eCu熔融NaClCC阴极阳极氯气【思考】工业上是如何制备金属钠的？2Na+ +2e = 2Na 总反应：2NaCl(熔融) 2Na+ Cl2通电2Cl 2e = Cl2Na+Cl1921年，电解熔融氯化钠制取金属钠得以实现工业化。1807年，英国化学家戴维通过电解熔融碳酸钠制得金属钠。【环节四】电解原理再应用电极材料电极反应式和离子导体总反应式冶炼Mg阳极：阴极：离子导体：冶炼Al阳极：阴极：离子导体：惰性电极惰性电极2Al2O3(熔融) 4Al+3O26O2- -12e = 3O24Al3+ +12e = 4Al通电熔融Al2O3 MgCl2(熔融) Mg+C

6、l22Cl -2e= Cl2Mg2+ +2e = Mg通电熔融MgCl2 【思考】电解熔融NaCl的方法可制备金属钠，金属Mg、Al如何制备呢？电解法冶炼活泼金属【环节四】电解原理再应用冰晶石阴极：Mn+ + ne = M课堂小结随堂练习随堂练习1. 下列叙述错误的是（ ）A生铁中含有碳，抗腐蚀能力比纯铁弱B用锡焊接的铁质器件，焊接处易生锈C在铁制品上镀铜时，镀件为阳极，铜盐为电镀液D铁管上镶嵌锌块，铁管不易被腐蚀2. 利用电解法可将含有Fe、Zn、Ag、Pt等杂质的粗铜提纯，下列叙述正确的是（ ）A. 电解时以精铜作阳极B电解时阳极发生还原反应C粗铜连接电源负极，其电极反应是Cu = Cu2+ + 2e-D电解后，电解槽底部会形成含少量Ag、Pt等金属的阳极泥3. 下列描述中，不符合生产实际的是（ ）A电解熔融的氧化铝制取金属铝，用铁作阳极B电解法精炼粗铜，用纯铜作阴极C在冶金工业上，常用电解法制取钠、镁、铝等金属D在镀件上电镀锌，用锌作阳极 ACD5. 关于下列各图的说法中，正确的是（ ）A中阴极处能产生使湿润淀粉KI试纸变蓝的气体 B中待镀铁制品应与电源正极相连C中电子由b极流向a极 D中的离子交换膜可以避免生成的Cl2与NaOH溶液反应D随堂练习4. 下列关于电解氯化钠水溶液（两根石墨棒作电极）的叙述正确的是（）