人教版化学选修四第三节《电解原理的应用》教学课件

工业生产中的氯碱工业人教版化学选修四第三节《电解原理的应用》人教版化学选修四第三节《电解原理的应用》工业生产中的氯碱工业人教版化学选修四第三节《电解原理的应用》1第四章第三节

电解原理的应用第四章第三节电解原理的应用2请写出用石墨作电极电解下列物质水溶液时两电极的电极反应：CuCl2、Na2SO4、CuSO4

、NaCl、明确溶液中存在哪些离子判断阴阳两极附近离子种类及离子放电顺序根据阳极氧化、阴极还原分析得出产物CuCl2溶液阳极：2Cl--2e-=Cl2阴极：Cu2++2e-=Cu总反应：CuCl2==Cl2+Cu电解复习旧知请写出用石墨作电极电解下列物质水溶液时两电极的电极反应：明确Na2SO4溶液阳极：4OH--4e-=2H2O+O2阴极：4H++4e-=2H2总反应：2H2O==2H2+O2电解CuSO4溶液阳极：4OH--4e-=2H2O+O2阴极：2Cu2++4e-=2Cu总反应：2CuSO4+2H2O==2Cu+O2+2H2SO4离子反应：2Cu2++2H2O==2Cu+O2+4H+电解电解复习旧知Na2SO4溶液电解CuSO4溶液电解电解复习旧知(2)生成物H2和Cl2混合有什么危险？(1)

Cl2接触NaOH溶液会反应，反应方程式：

Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O混合遇火或强光能反应使用离子交换膜将池分开阳极：2Cl--2e-=Cl2阴极：2H++2e-=H2总反应：2NaCl+2H2O==Cl2+H2+2NaOH离子反应：2Cl-+2H2O==Cl2+H2+2OH-电解电解用惰性电极电解NaCl溶液(3)如何不让生成物H2和Cl2混合复习旧知人教版化学选修四第三节《电解原理的应用》人教版化学选修四第三节《电解原理的应用》(2)生成物H2和Cl2混合有什么危险？(1)Cl2接触N电解原理阳极：2Cl--2e-=Cl2↑阴极：2H++2e-=H2↑总反应：2NaCl+2H2O====2NaOH+H2↑+Cl2↑电解1.电解饱和食盐水制烧碱、氯气和氢气+-精制饱和食盐水水(含少量NaOH)Cl2H2NaOH溶液淡盐水Na+AB1.氯碱工业人教版化学选修四第三节《电解原理的应用》人教版化学选修四第三节《电解原理的应用》电解原理阳极：2Cl--2e-=Cl2↑电解1.(1)生产设备名称：阳离子交换膜电解槽阳离子交换膜：只允许阳离子通过，把电解槽隔成阴极室和阳极室(2)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。1.氯碱工业人教版化学选修四第三节《电解原理的应用》人教版化学选修四第三节《电解原理的应用》(1)生产设备名称：阳离子交换膜电解槽1.氯碱工业人教版化学阳极：Fe=Fe2++2e-阴极：Cu2++2e-=Cu阳极阴极Cu

Cl2溶液FeCu电解氯化铜溶液，电极反应有何变化？电极反应式怎么写？阳极：阴极：Cu=Cu2++2e-

Cu2++2e-=Cu阳极阴极1.氯碱工业人教版化学选修四第三节《电解原理的应用》人教版化学选修四第三节《电解原理的应用》阳极：Fe=Fe2++2e-阴极：Cu2++2e-定义：利用电解原理在某些金属的表面镀上一薄层其它金属或是合金的过程目的：特点：电镀材料的选择：阴极——镀件电镀液——含有镀层金属离子的溶液阳极——镀层金属使金属增强抗腐蚀的能力，增加美观和表面硬度阳极本身参加电极反应；电解质溶液的浓度保持不变2.金属电镀人教版化学选修四第三节《电解原理的应用》人教版化学选修四第三节《电解原理的应用》定义：利用电解原理在某些金属的表面镀上一薄层其它金属或是合金电镀摆件及电镀金杯电镀车间人教版化学选修四第三节《电解原理的应用》人教版化学选修四第三节《电解原理的应用》电镀摆件及电镀金杯电镀车间人教版化学选修四第三节《电解原理的2.金属电镀电镀池的构成铁件上镀铜CuSO4溶液①阴极材料：Fe，电极反应式：Cu2＋＋2e－===Cu②阳极材料：Cu，电极反应式：Cu－2e－===Cu2＋③电解质溶液：CuSO4溶液。2.金属电镀电镀池的构成铁件上镀铜CuSO4溶液①阴极材料：电解精炼铜后CuSO4溶液的浓度略有减小阳极反应：

Zn－2e－＝Zn2+

Fe-2e-=Fe2+

Ni－2e－＝Ni2+

Cu－2e－＝Cu2+

Ag、Au阴极反应：Cu2+＋2e－＝Cu阳极：粗铜(Zn、Fe、Ni、Cu、Ag、Au等)阴极：纯铜电解液：CuSO4溶液（或CuCl2）3.电解精炼铜电解精炼铜后CuSO4溶液的浓度略有减小阳极反应：Zn－铜精炼阳极炉车间镍铁精炼炉3.电解精炼铜铜精炼阳极炉车间镍铁精炼炉3.电解精炼铜电解2NaCl(熔融)==2Na

+Cl2↑MgCl2

(熔融)==Mg+Cl2↑电解2Al2O3(熔融)===4Al+3O2↑电解冰晶石(1)金属冶炼的本质：使矿石中的金属离子获得电子，从它们的化合物中还原出来，电解法用于冶炼活泼金属冶炼钠、钙、镁、铝这些金属金属Na4.电冶金电解2NaCl(熔融)==2Na+Cl2↑M4.电冶金(1)电解法制取钠、钾、镁、铝时不能电解含有这些金属阳离子的水溶液。(2)工业上用电解熔融MgCl2而不是MgO的方法制Mg；用电解熔融Al2O3而不是AlCl3的方法制Al。（由于AlCl3是共价化合物，无法导电）注意：4.电冶金(1)电解法制取钠、钾、镁、铝时不能电解含有这些金要点阐述1．原电池、电解池、电镀池的判断方法(1)若装置中无外加电源，则该装置可能为原电池，然后根据原电池的构成条件进行分析判断。(2)若装置中有外加电源，且两电极插入电解质溶液中并构成闭合回路，则该装置为电解池或电镀池，电解质溶液中含有阳极金属离子的即为电镀池，否则为一般电解池。要点阐述1．原电池、电解池、电镀池的判断方法要点阐述2．电镀铜与精炼铜的比较

电镀铜精炼铜能量转变电能转化为化学能电能转化为化学能阳极材料纯铜粗铜(含锌、银、金等杂质)阴极材料镀件纯铜阳极反应Cu－2e－===Cu2＋Zn－2e－===Zn2＋Cu－2e－===Cu2＋等阴极反应Cu2＋＋2e－===CuCu2＋＋2e－===Cu电解质溶液及其变化硫酸铜溶液浓度保持不变反应后硫酸铜溶液中混有Zn2＋等，Cu2＋浓度减小人教版化学选修四第三节《电解原理的应用》人教版化学选修四第三节《电解原理的应用》要点阐述2．电镀铜与精炼铜的比较

电镀铜精炼铜能量转变电能转1、工业上采用Fe、C为电极电解K2MnO4溶液制KMnO4。电解时应以

作阴极，电解过程中阴极附近溶液pH将会

，阳极反应式为

，总电解反应式为

。Fe增大MnO42-→MnO4-+e-2K2MnO4+2H2O===2KMnO4+2KOH+H2↑通电课堂巩固人教版化学选修四第三节《电解原理的应用》人教版化学选修四第三节《电解原理的应用》1、工业上采用Fe、C为电极电解K2MnO4溶液制KMnO4课堂巩固2.某同学设计一个燃料电池(如下图所示)，目的是探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理，其中乙装置中X为阳离子交换膜。(1)通入氢气的电极为________(填“正极”或“负极”)，负极的电极反应式为：

。(2)如果粗铜中含有锌、银等杂质，丙装置中反应一段时间，硫酸铜

溶液浓度将________(填“增大”“减小”或“不变”)。负极H2－2e－＋2OH－===2H2O减小人教版化学选修四第三节《电解原理的应用》人教版化学选修四第三节《电解原理的应用》课堂巩固2.某同学设计一个燃料电池(如下图所示)，目的是探究3.将含有0.4molCuSO4和0.2molNaCl的水溶液1L，用惰性电极

电解一段时间后，在一个电极上得到0.3molCu，另一个电极上

析出气体在标准状况下的体积为(

)A．4.48L

B．5.6LC．6.72L D．13.44L课堂巩固人教版化学选修四第三节《电解原理的应用》人教版化学选修四第三节《电解原理的应用》3.将含有0.4molCuSO4和0.2molNaC4.金属镍有广泛的用途。粗镍中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等杂质，可用电解法制备高纯度的镍，下列叙述正确的是（）（已知氧化性：Fe2+＜Ni2+＜Cu2+）A.阳极发生还原反应，其电极反应式：Ni2++2e—=NiB.电解过程中，阳极质量的减少与阴极质量的增加相等C.电解后，溶液中存在的金属阳离子只有Fe2+

和Zn2+D.电解后，电解槽底部的阳极泥中只有Cu和PtD课堂巩固人教版化学选修四第三节《电解原理的应用》人教版化学选修四第三节《电解原理的应用》4.金属镍有广泛的用途。粗镍中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt5.某学生设计了一个“黑笔写红字”的趣味实验。滤纸先用氯化钠、无色酚酞的混合液浸湿，然后平铺在一块铂片上，接通电源后，用铅笔在滤纸上写字会出现红色字迹。则下列叙述正确的是()铂片滤纸铅笔祝你成功ab直流电源A.铅笔端作阳极，发生还原反应B.铂片端作阴极，发生氧化反应C.铅笔端有少量的氯气产生D.a点是负极，b点是正极D人教版化学选修四第三节《电解原理的应用》人教版化学选修四第三节《电解原理的应用》5.某学生设计了一个“黑笔写红字”的趣味实验。滤纸先用氯化钠工业生产中的氯碱工业人教版化学选修四第三节《电解原理的应用》人教版化学选修四第三节《电解原理的应用》工业生产中的氯碱工业人教版化学选修四第三节《电解原理的应用》23第四章第三节

电解原理的应用第四章第三节电解原理的应用24请写出用石墨作电极电解下列物质水溶液时两电极的电极反应：CuCl2、Na2SO4、CuSO4

、NaCl、明确溶液中存在哪些离子判断阴阳两极附近离子种类及离子放电顺序根据阳极氧化、阴极还原分析得出产物CuCl2溶液阳极：2Cl--2e-=Cl2阴极：Cu2++2e-=Cu总反应：CuCl2==Cl2+Cu电解复习旧知请写出用石墨作电极电解下列物质水溶液时两电极的电极反应：明确Na2SO4溶液阳极：4OH--4e-=2H2O+O2阴极：4H++4e-=2H2总反应：2H2O==2H2+O2电解CuSO4溶液阳极：4OH--4e-=2H2O+O2阴极：2Cu2++4e-=2Cu总反应：2CuSO4+2H2O==2Cu+O2+2H2SO4离子反应：2Cu2++2H2O==2Cu+O2+4H+电解电解复习旧知Na2SO4溶液电解CuSO4溶液电解电解复习旧知(2)生成物H2和Cl2混合有什么危险？(1)

Cl2接触NaOH溶液会反应，反应方程式：

Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O混合遇火或强光能反应使用离子交换膜将池分开阳极：2Cl--2e-=Cl2阴极：2H++2e-=H2总反应：2NaCl+2H2O==Cl2+H2+2NaOH离子反应：2Cl-+2H2O==Cl2+H2+2OH-电解电解用惰性电极电解NaCl溶液(3)如何不让生成物H2和Cl2混合复习旧知人教版化学选修四第三节《电解原理的应用》人教版化学选修四第三节《电解原理的应用》(2)生成物H2和Cl2混合有什么危险？(1)Cl2接触N电解原理阳极：2Cl--2e-=Cl2↑阴极：2H++2e-=H2↑总反应：2NaCl+2H2O====2NaOH+H2↑+Cl2↑电解1.电解饱和食盐水制烧碱、氯气和氢气+-精制饱和食盐水水(含少量NaOH)Cl2H2NaOH溶液淡盐水Na+AB1.氯碱工业人教版化学选修四第三节《电解原理的应用》人教版化学选修四第三节《电解原理的应用》电解原理阳极：2Cl--2e-=Cl2↑电解1.(1)生产设备名称：阳离子交换膜电解槽阳离子交换膜：只允许阳离子通过，把电解槽隔成阴极室和阳极室(2)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。1.氯碱工业人教版化学选修四第三节《电解原理的应用》人教版化学选修四第三节《电解原理的应用》(1)生产设备名称：阳离子交换膜电解槽1.氯碱工业人教版化学阳极：Fe=Fe2++2e-阴极：Cu2++2e-=Cu阳极阴极Cu

Cl2溶液FeCu电解氯化铜溶液，电极反应有何变化？电极反应式怎么写？阳极：阴极：Cu=Cu2++2e-

Cu2++2e-=Cu阳极阴极1.氯碱工业人教版化学选修四第三节《电解原理的应用》人教版化学选修四第三节《电解原理的应用》阳极：Fe=Fe2++2e-阴极：Cu2++2e-定义：利用电解原理在某些金属的表面镀上一薄层其它金属或是合金的过程目的：特点：电镀材料的选择：阴极——镀件电镀液——含有镀层金属离子的溶液阳极——镀层金属使金属增强抗腐蚀的能力，增加美观和表面硬度阳极本身参加电极反应；电解质溶液的浓度保持不变2.金属电镀人教版化学选修四第三节《电解原理的应用》人教版化学选修四第三节《电解原理的应用》定义：利用电解原理在某些金属的表面镀上一薄层其它金属或是合金电镀摆件及电镀金杯电镀车间人教版化学选修四第三节《电解原理的应用》人教版化学选修四第三节《电解原理的应用》电镀摆件及电镀金杯电镀车间人教版化学选修四第三节《电解原理的2.金属电镀电镀池的构成铁件上镀铜CuSO4溶液①阴极材料：Fe，电极反应式：Cu2＋＋2e－===Cu②阳极材料：Cu，电极反应式：Cu－2e－===Cu2＋③电解质溶液：CuSO4溶液。2.金属电镀电镀池的构成铁件上镀铜CuSO4溶液①阴极材料：电解精炼铜后CuSO4溶液的浓度略有减小阳极反应：

Zn－2e－＝Zn2+

Fe-2e-=Fe2+

Ni－2e－＝Ni2+

Cu－2e－＝Cu2+

Ag、Au阴极反应：Cu2+＋2e－＝Cu阳极：粗铜(Zn、Fe、Ni、Cu、Ag、Au等)阴极：纯铜电解液：CuSO4溶液（或CuCl2）3.电解精炼铜电解精炼铜后CuSO4溶液的浓度略有减小阳极反应：Zn－铜精炼阳极炉车间镍铁精炼炉3.电解精炼铜铜精炼阳极炉车间镍铁精炼炉3.电解精炼铜电解2NaCl(熔融)==2Na

+Cl2↑MgCl2

(熔融)==Mg+Cl2↑电解2Al2O3(熔融)===4Al+3O2↑电解冰晶石(1)金属冶炼的本质：使矿石中的金属离子获得电子，从它们的化合物中还原出来，电解法用于冶炼活泼金属冶炼钠、钙、镁、铝这些金属金属Na4.电冶金电解2NaCl(熔融)==2Na+Cl2↑M4.电冶金(1)电解法制取钠、钾、镁、铝时不能电解含有这些金属阳离子的水溶液。(2)工业上用电解熔融MgCl2而不是MgO的方法制Mg；用电解熔融Al2O3而不是AlCl3的方法制Al。（由于AlCl3是共价化合物，无法导电）注意：4.电冶金(1)电解法制取钠、钾、镁、铝时不能电解含有这些金要点阐述1．原电池、电解池、电镀池的判断方法(1)若装置中无外加电源，则该装置可能为原电池，然后根据原电池的构成条件进行分析判断。(2)若装置中有外加电源，且两电极插入电解质溶液中并构成闭合回路，则该装置为电解池或电镀池，电解质溶液中含有阳极金属离子的即为电镀池，否则为一般电解池。要点阐述1．原电池、电解池、电镀池的判断方法要点阐述2．电镀铜与精炼铜的比较

电镀铜精炼铜能量转变电能转化为化学能电能转化为化学能阳极材料纯铜粗铜(含锌、银、金等杂质)阴极材料镀件纯铜阳极反应Cu－2e－===Cu2＋Zn－2e－===Zn2＋Cu－2e－===Cu2＋等阴极反应Cu2＋＋2e－===CuCu2＋＋2e－===Cu电解质溶液及其变化硫酸铜溶液浓度保持不变反应后硫酸铜溶液中混有Zn2＋等，Cu2＋浓度减小人教版化学选修四第三节《电解原理的应用》人教版化学选修四第三节《电解原理的应用》要点阐述2．电镀铜与精炼铜的比较

电镀铜精炼铜能量转变电能转1、工业上采用Fe、C为电极电解K2MnO4溶液制KMnO4。电解时应以

作阴极，电解过程中阴极附近溶液pH将会

，阳极反应式为

，总电解反应式为

。Fe增大MnO42-→MnO4-+e-2K2MnO4+2H2O===2KMnO4+2KOH+H2↑通电课堂巩固人教版化学选修四第三节《电解原理的应用》人教版化学选修四第三节《电解原理的应用》1、工业上采用Fe、C为电极电解K2MnO4溶液制KMnO4课堂巩固2.某同学设计一个燃料电池(如下图所示)，目的是探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理，其中乙装置中X为阳离子交换膜。(1)通入氢气的电极为________(填“正极”或“负极”)，负极的电极反应式为：

。(2)如果粗铜中含有锌、银等杂质，丙装置中反应一段时间，硫酸铜

溶液浓度将________(填“