2020-2021学年第二节 电解池教学课件ppt

课题名

电解原理的应用

教学目标

1.通过对电解饱和食盐水、电镀、电解精炼铜等原理的分析，认识电能与化学能之间的能量转化。

2.建立电解应用问题的分析思维模型和电解相关计算的思维模型，加深对电解原理的理解和应用

教学重点

电解饱和食盐水、电镀、电解精炼铜等原理

教学难点

电解饱和食盐水、电镀、电解精炼铜等原理

教学准备

教师准备：课件、例题

学生准备：复习电解原理知识

教学过程

一．新课导入

知识回顾：电解饱和食盐水

食盐水中的离子：H＋、Na＋、Cl－、OH－

现象：

阴极有无色气体产生阴极端溶液变红，

阳极产生的黄绿色气体能使淀粉—KI溶液变蓝。

阳极离子放电顺序：Cl－>OH－

阳极反应：2Cl－－2e－===Cl2↑

阴极离子放电顺序：H＋>Na＋

阴极反应：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－

总反应化学方程式：2NaCl＋2H2O 2NaOH＋Cl2↑＋H2↑

2Cl－＋2H2O H2↑＋Cl2↑＋2OH－

装置缺点：

1.H2和Cl2 混合不安全

2.Cl2会和NaOH反应，会使得到的NaOH不纯

二．知识精讲

（一）氯碱工业

思考：换成阴离子交换膜可否？

【例1】目前电解法食盐水制烧碱通常采用离子交换膜法，阳(阴)离子交换膜不  允许阴(阳)离子通过。则下列叙述中错误的是(　　)

A．NaOH、H2均在Ⅰ区产生

B．图中a为阴离子交换膜

C．使用离子交换膜可以有效地隔离  NaOH和Cl2，阻止二者之间的反应

D．电解时往Ⅲ区的溶液中滴加几滴 甲基橙，溶液先变红后褪色

2.电镀：

应用电解原理，在金属表面镀上一薄层金属或合金的方法。

目的：增强金属的抗腐蚀能力、耐磨性或改善金属制品的外观。

例：电镀铜

①电极式：阳极：Cu - 2e- = Cu2+

阴极：Cu2+ + 2e- = Cu

②电镀液：含Cu2+离子的电解质溶液

③电极：阳极：镀层金属

阴极：待镀金属制品（即镀件）

④电镀液：含有镀层金属离子的电解质溶液

【例2】在铜片上镀银时，下列叙述中错误的是(　C　)

             ①将铜片接在电源的正极　

             ②将银片接在电源的正极　

             ③在铜片上发生的反应是Ag＋＋e－ = Ag

             ④在银片上发生的反应是4OH－－4e－=O2↑＋2H2O　

             ⑤可用CuSO4溶液作电解质溶液　

             ⑥可用AgNO3溶液作电解质溶液

   A．①③⑥　     B．②③⑥     C．①④⑤   D．②③④⑥

3.粗铜精炼：

①电极式：

阳极：Cu - 2e- = Cu2+

Fe - 2e- = Fe2+   

Zn - 2e- = Zn2+ 

Ni - 2e- = Ni2+

阴极：Cu2+ + 2e- = Cu

②电镀液：含Cu2+离子的电解质溶液

 注意：1.粗铜作阳极，纯铜作阴极。

2.阳极放电的金属有锌、铁、镍和铜，而银、金、铂等金属不放电形成阳极泥，同时阴极只有Cu2+放电，所以能够将杂质除去。

3.Cu2+的浓度有所下降。

4. 电冶金

K、Ca、Na、Mg、Al 等活泼金属，很难用还原剂从它们的化合物中还原得到单质，因此必须通过电解熔融的化合物的方法得到。

原理：  Mn+ + ne- = M

（1）电解熔融的氯化钠：（制取金属钠）

阳极：2Cl -  －2e- =  Cl2↑

阴极：2Na+ + 2e- = 2Na

总反应：2NaCl(熔融) 2Na  + Cl2 ↑

（2）电解熔融的氯化镁：（制取金属镁）

阳极：2Cl -  －2e- =  Cl2↑

阴极：Mg2+ + 2e- = Mg 

总反应：MgCl2(熔融) Mg + Cl2 ↑

（3）电解熔融的氧化铝：（制取金属铝）

阳极：6O2-  －12e- =  3O2↑

阴极：4Al3+ + 12e- = 4Al 

总反应：2Al2O3(熔融) 4Al + 3O2 ↑

Q：工业制取镁，用的氯化镁而不用氧化镁？制取铝时，用的是氧化铝而不用氯化铝？

原因：因为氧化镁的熔点比氯化镁高很多，浪费了能量 ；

      氯化铝是共价化合物，共价化合物为分子晶体，不能电解

       而氧化铝是离子化合物，可电解

三．课堂小结

电解原理的应用

1.氯碱工业

2.电镀

3.粗铜精炼

4.电冶金

四．随堂练习

1.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— = Ni

B.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Pt

布置作业

化学课时作业《电解原理的应用》

板书设计

电解原理的应用

1.氯碱工业

2.电镀

3.粗铜精炼

4.电冶金

教学反思

学生在学习本节课前对电解有初步的认识，学习过电解水等相关知识，但对其原理并不清晰，教师在教学中应注重引导学生探索知识的本质。