2025版新教材高中化学第4章化学反应与电能第2节电解池第2课时电解原理的应用课件新人教版选择性必修1.pptx

第四节沉淀溶解平衡第四节沉淀溶解平衡第二节电解池第二节电解池第第2课时电解原理的应用课时电解原理的应用1了解电解原理在工业生产中的应用了解电解原理在工业生产中的应用2认识电解在实现物质转化和储存能量中的具体应用认识电解在实现物质转化和储存能量中的具体应用1通通过过对对氯氯碱碱工工业业、电电镀镀、电电解解精精炼炼铜铜、电电冶冶金金等等原原理理的的分分析析，培养变化观念与平衡思想培养变化观念与平衡思想2建建立立电电解解应应用用问问题题的的分分析析思思维维模模型型，培培养养证证据据推推理理与与模模型型认认知知的能力的能力烧烧碱碱、氯氯气气都都是是重重要要的的化化工工原原料料，习习惯惯上上把把电电解解饱饱和和食食盐盐水水的的工工业业生产叫做生产叫做_一、电解饱和食盐水一、电解饱和食盐水氯碱氯碱工业工业1电解饱和食盐水的电解饱和食盐水的原理原理(1)阳极阳极(_极极)反应：反应：_(_反应反应)2)阴极阴极(_极极)反应：反应：_(_反应反应)a2Cl2e=Cl2氧化氧化b2H2O2e=H22OH还原还原(3)总反应：总反应：化学方程式：化学方程式：_；离子方程式：离子方程式：_2氯碱工业生产流程氯碱工业生产流程工业生产中，电解饱和食盐水的反应在离子交换膜电解槽中进行。

工业生产中，电解饱和食盐水的反应在离子交换膜电解槽中进行1)阳离子交换膜阳离子交换膜电解槽电解槽(2)阳阳离离子子交交换换膜膜的的作作用用：只只允允许许Na等等阳阳离离子子通通过过，不不允允许许Cl、OH等等阴阴离离子子及及气气体体分分子子通通过过，可可以以防防止止阴阴极极产产生生的的_与与阳阳极极产产生生的的_混混合合发发生生爆爆炸炸，也也能能避避免免_与与阴阴极极产产生生的的_反反应应而影响氢氧化钠的产量而影响氢氧化钠的产量氢气氢气氯气氯气氯气氯气氢氧化钠氢氧化钠3氯碱工业产品及其氯碱工业产品及其应用应用正正|误误|判判|断断(1)电电解解饱饱和和食食盐盐水水时时，阴阴极极发发生生氧氧化化反反应应：2Cl2e=Cl2)(2)氯氯碱碱工工业业电电解解槽槽中中滴滴入入酚酚酞酞溶溶液液，变变红红色色的的区区域域为为阳阳极极区区)(3)电电解解饱饱和和食食盐盐水水时时，阳阳极极和和阴阴极极都都可可以以选选择择金金属属材材料料(如如铁铁))(4)电解饱和电解饱和NaCl溶液可以制取金属钠溶液可以制取金属钠)深深|度度|思思|考考“84”消消毒毒液液是是环环境境消消毒毒液液之之一一某某学学生生想想制制作作一一种种家家用用环环保保型型消消毒毒液液发发生生器器，用用石石墨墨作作电电极极电电解解饱饱和和氯氯化化钠钠溶溶液液，通通电电时时，为为使使Cl2被被完完全全吸吸收收制制得得有有较较强强杀杀菌菌能能力力的的消消毒毒液液，设设计计了了如如图图所所示示的的装装置置。

c、d都都为为石墨电极完成下列填空石墨电极完成下列填空：(1)a为为电电源源的的_(填填“正正”“”“负负”“”“阴阴”或或“阳阳”，下下同同)极极，c为为电解池的电解池的_极2)d电电极极的的电电极极反反应应式式：_，电电解产生消毒液的总化学方程式为解产生消毒液的总化学方程式为_负负阳阳2H2O2e=H22OH应应|用用|体体|验验1.关于用惰性电极电解关于用惰性电极电解NaCl水溶液，下列叙述正确的是水溶液，下列叙述正确的是()A若在阴极附近的溶液中滴入石蕊试液，溶液呈无色若在阴极附近的溶液中滴入石蕊试液，溶液呈无色B若在阳极附近的溶液中滴入若在阳极附近的溶液中滴入KI溶液，溶液呈棕色溶液，溶液呈棕色C电解时在阳极得到氯气，在阴极得到金属钠电解时在阳极得到氯气，在阴极得到金属钠D电电解解一一段段时时间间后后，将将全全部部电电解解液液转转移移到到烧烧杯杯中中，充充分分搅搅拌拌后后溶溶液呈液呈中性中性B2高高铁铁酸酸盐盐在在能能源源环环保保领领域域有有广广泛泛用用途途用用镍镍(Ni)、铁铁作作电电极极电电解解浓浓NaOH溶液制备高铁酸钠溶液制备高铁酸钠(Na2FeO4)的装置如图所示，回答下列问题的装置如图所示，回答下列问题：(1)若若离离子子交交换换膜膜为为阴阴离离子子交交换换膜膜，则则OH自自_(填填“左左”或或“右右”，下同，下同)向向_移动。

移动2)电电解解一一段段时时间间后后，撤撤去去离离子子交交换换膜膜，混混合合后后的的溶溶液液与与原原溶溶液液比比较较，pH_(填填“增大增大”或或“减小减小”)左左右右减小减小归纳总结：归纳总结：离离子子交交换换膜膜是是“具具有有选选择择透透过过性性能能的的网网状状立立体体结结构构的的高高分分子子功功能能膜膜或或分分离离膜膜”，常常运运用用于于膜膜电电解解和和电电渗渗析析等等离离子子交交换换膜膜法法技技术术中中它它具具有有选选择择透透过过性性、分分离离效效率率高高、能能耗耗低低、污污染染少少等等特特点点，在在水水处处理理、环环保保、化工、冶金等领域都有广泛应用化工、冶金等领域都有广泛应用离离子子交交换换膜膜的的种种类类有有阳阳离离子子交交换换膜膜、阴阴离离子子交交换换膜膜、质质子子交交换换膜膜等等离离子子交交换换膜膜的的作作用用：隔隔离离某某些些物物质质，防防止止阴阴极极与与阳阳极极产产物物之之间间或或产产物物与与电电解解质质溶溶液液发发生生反反应应；用用于于制制备备某某些些物物质质：通通过过离离子子定定向向移移动动使使得得阴极区或阳极区得到所制备的新物质；阴极区或阳极区得到所制备的新物质；对物质进行分离、提纯等对物质进行分离、提纯等。

二、电镀电冶金二、电镀电冶金1电镀电镀(1)电电镀镀：利利用用_原原理理在在某某些些金金属属表表面面镀镀上上一一薄薄层层其其他他_或或_的加工工艺的加工工艺2)目的：使金属增强抗腐蚀能力，增加表面硬度和美观目的：使金属增强抗腐蚀能力，增加表面硬度和美观电解电解金属金属合金合金(3)电镀池的构成电镀池的构成(在铁制钥匙上面镀铜在铁制钥匙上面镀铜)阳极材料：镀层金属阳极材料：镀层金属_，电极反应：，电极反应：_；阴极材料：镀件阴极材料：镀件_，电极反应：，电极反应：_电解质溶液：电解质溶液：Cu2浓度浓度_CuCu2e=Cu2铁铁制制钥匙钥匙Cu22e=Cu保持不变保持不变2电解精炼电解精炼(粗铜含锌、银、金等杂质粗铜含锌、银、金等杂质)阳阳极极材材料料：_，电电极极反反应应：Zn2e=Zn2、Cu2e=Cu2；阴极材料：阴极材料：_，电极反应：，电极反应：Cu22e=Cu；电解质溶液：电解质溶液：Cu2浓度浓度_，金、银等金属沉积形成阳极泥，金、银等金属沉积形成阳极泥粗铜粗铜纯铜纯铜减小减小3电冶金电冶金(1)金金属属冶冶炼炼就就是是使使矿矿石石中中的的_获获得得电电子子变变成成_的的过程：过程：Mnne=M。

2)电电解解法法用用于于冶冶炼炼较较活活泼泼的的金金属属(如如钠钠、钙钙、镁镁、铝铝等等)，但但不不能能电电解其盐溶液，应电解其熔融态解其盐溶液，应电解其熔融态金属离子金属离子金属单质金属单质(3)冶炼金属钠冶炼金属钠阳极：阳极：_；阴极：阴极：_；总反应：总反应：_冶炼金属镁冶炼金属镁阳极：阳极：_；阴极：阴极：_；总反应：总反应：_2Cl2e=Cl22Na2e=2Na2Cl2e=Cl2Mg22e=Mg冶炼金属铝冶炼金属铝阳极：阳极：_；阴极：阴极：_；总反应：总反应：_6O212e=3O2 4Al312e=4Al正正|误误|判判|断断(1)在在Fe上电镀上电镀Zn，应用，应用Zn作阳极，用作阳极，用ZnSO4溶液作电镀液溶液作电镀液)(2)电电解解精精炼炼铜铜时时，粗粗铜铜作作阳阳极极，活活泼泼性性比比Cu弱弱的的杂杂质质金金属属成成为为阳阳极极泥沉在阳极区泥沉在阳极区)(3)电电镀镀铜铜和和电电解解精精炼炼铜铜时时，电电解解质质溶溶液液中中c(Cu2)均均保保持持不不变变)(4)工业冶炼金属镁时，电解熔融态工业冶炼金属镁时，电解熔融态MgO)深深|度度|思思|考考1.工工业业生生产产金金属属镁镁和和金金属属铝铝均均采采用用电电解解法法，制制取取Mg时时电电解解的的是是熔熔融融的的MgCl2，而而制制取取Al时时却却电电解解的的是是熔熔融融的的氧氧化化铝铝，不不是是AlCl3，这这是是为为什什么？么？提提示示：MgCl2是是离离子子化化合合物物，在在熔熔融融状状态态时时导导电电，而而AlCl3是是共共价价化化合物，在熔融状态下不导电，故制取金属铝用的是熔融的氧化铝合物，在熔融状态下不导电，故制取金属铝用的是熔融的氧化铝。

2金金属属镍镍有有广广泛泛的的用用途途粗粗镍镍中中含含有有少少量量Fe、Zn、Cu、Pt等等杂杂质质，可用电解法制备高纯度的镍，思考回答下列问题：可用电解法制备高纯度的镍，思考回答下列问题：(1)阳极发生阳极发生_反应，其电极反应式：反应，其电极反应式：_2)电电解解过过程程中中，阳阳极极质质量量的的减减少少与与阴阴极极质质量量的的增增加加_(填填“相等相等”或或“不相等不相等”)提提示示：电电解解过过程程中中阳阳极极失失电电子子的的有有Fe、Zn、Ni，阴阴极极析析出出的的是是镍镍，依据得失电子守恒，阳极质量的减少与阴极质量的增加不相等依据得失电子守恒，阳极质量的减少与阴极质量的增加不相等氧氧化化Ni2e=Ni2，Fe2e=Fe2；Zn2e=Zn2不相等不相等(3)电电解解后后，溶溶液液中中存存在在的的金金属属阳阳离离子子有有_、Ni2等4)电解后，电解槽底部含有电解后，电解槽底部含有_等金属提提示示：粗粗镍镍作作阳阳极极，Fe、Zn在在电电极极上上失失去去电电子子形形成成阳阳离离子子进进入入溶溶液液中，但中，但Cu和和Pt沉降到电解槽底部沉降到电解槽底部Fe2、Zn2Cu、Pt归纳总结：归纳总结：(1)电电解解精精炼炼过过程程中中的的“两两不不等等”：电电解解质质溶溶液液浓浓度度在在电电解解前前后后不不相相等；阴极增加的质量和阳极减少的质量不相等。

等；阴极增加的质量和阳极减少的质量不相等2)电电镀镀过过程程中中的的“一一多多，一一少少，一一不不变变”：“一一多多”指指阴阴极极上上有有镀镀层层金金属属沉沉积积；“一一少少”指指阳阳极极上上有有镀镀层层金金属属溶溶解解；“一一不不变变”指指电电镀镀液液(电解质溶液电解质溶液)的浓度不变的浓度不变应应|用用|体体|验验1.关于镀铜和电解精炼铜，下列说法中正确的是关于镀铜和电解精炼铜，下列说法中正确的是()A都用粗铜作阳极、纯铜作阴极都用粗铜作阳极、纯铜作阴极B电解液的成分都保持不变电解液的成分都保持不变C阳极反应都只有阳极反应都只有Cu2e=Cu2D阴极反应都只有阴极反应都只有Cu22e=Cu解解析析：A项项，电电镀镀时时镀镀件件作作阴阴极极；B项项，电电解解精精炼炼铜铜时时电电解解液液成成分分改改变变；C项项，电电解解精精炼炼铜铜时时，杂杂质质若若有有比比铜铜活活泼泼的的金金属属(如如锌锌)，则则阳阳极极还还会会发生发生Zn2e=Zn2的反应的反应D2中中学学阶阶段段介介绍绍的的应应用用电电解解法法制制备备的的金金属属主主要要有有钠钠、镁镁、铝铝下下列关于这三种金属工业制备方法的说法正确的是列关于这三种金属工业制备方法的说法正确的是()A电解法制金属钠的阳极反应式：电解法制金属钠的阳极反应式：Nae=NaB工业上电解氯化铝生产铝，阴极反应式：工业上电解氯化铝生产铝，阴极反应式：Al33e=AlC工工业业上上电电解解氯氯化化镁镁溶溶液液生生产产镁镁，阳阳极极反反应应式式：2Cl2e=Cl2D金金属属钠钠的的冶冶炼炼和和氯氯碱碱工工业业都都用用到到了了NaCl，在在电电解解时时它它们们的的阳阳极极都是都是Cl失失电子电子D解解析析：电电解解法法制制金金属属钠钠时时，阳阳极极反反应应式式为为2Cl2e=Cl2，阴阴极极反反应应式式为为Nae=Na，A项项错错误误；工工业业上上电电解解熔熔融融Al2O3生生。