2020化学新素养同步鲁教选修4(课件+讲义+素养练):第1章第2节 电能转化为化学能-电解 第2课时.ppt
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1、1 完成课前学习 探究核心任务 第第2课时课时 电解原理的应用电解原理的应用 学业要求学业要求 素养对接素养对接 理解并掌握电解饱和食盐水理解并掌握电解饱和食盐水、电镀电镀、电电 解精炼铜解精炼铜、电冶金的原理电冶金的原理。 社会责任:利用电解知识解决生活和生社会责任:利用电解知识解决生活和生 产中的实际问题产中的实际问题。 2 完成课前学习 探究核心任务 知知 识识 梳梳 理理 知识点一知识点一、电解饱和食盐水制备烧碱电解饱和食盐水制备烧碱、氢气和氯气氢气和氯气 1.现象现象(装置如图装置如图) (1)阳极上:阳极上:_。 (2)阴极上:阴极上:_。 产生黄绿色气体产生黄绿色气体 产生无色气
2、体,阴极附近溶液变红产生无色气体,阴极附近溶液变红 3 完成课前学习 探究核心任务 2.原理分析及电极反应原理分析及电极反应 电解时电解时U形管中形管中,_移向阳极移向阳极,_移向阴极移向阴极。 (1)阳极离子放电顺序:阳极离子放电顺序:_,电极反应:电极反应: _(_反应反应)。 (2)阴极离子放电顺序:阴极离子放电顺序:_,电极反应:电极反应: _(_反应反应)。 3.总反应化学方程式:总反应化学方程式:_。 离子方程式:离子方程式:_。 Cl 、 、OH H 、 、Na Cl OH 2Cl 2e =Cl2 氧化氧化 H Na 2H 2e =H2 还原还原 2NaCl2H2O= 通电通电
3、2NaOHCl2H2 2Cl 2H2O= 通电通电 H2Cl22OH 4 完成课前学习 探究核心任务 4.用惰性电极电解饱和食盐水一段时间用惰性电极电解饱和食盐水一段时间,电解后的混合液能使红色布条退色的原因电解后的混合液能使红色布条退色的原因 是是_ _。 电解饱和食盐水电解饱和食盐水,阴极区生成阴极区生成NaOH,阳极区生成阳极区生成Cl2,二者发生反应:二者发生反应: Cl2 2NaOH=NaClNaClOH2O,NaClO水解出的水解出的HClO具有漂白性具有漂白性 5 完成课前学习 探究核心任务 知识点二知识点二、铜的电解精炼铜的电解精炼 工业上主要从工业上主要从_提炼铜提炼铜。冶炼
4、铜矿石所获得的铜通常含有锌冶炼铜矿石所获得的铜通常含有锌、铁铁、镍镍、银银 、金和铂等微量杂质金和铂等微量杂质,俗称粗铜俗称粗铜。 黄铜矿黄铜矿 6 完成课前学习 探究核心任务 1.装置与原理装置与原理 阳极材料用阳极材料用_,阴极材料用阴极材料用_,电解质溶液用硫酸酸化的电解质溶液用硫酸酸化的_ 溶液溶液。 粗铜粗铜 精铜精铜 CuSO4 精铜精铜 Cu2 2e =Cu 粗铜粗铜 Cu2e =Cu2 CuSO4 7 完成课前学习 探究核心任务 2.电解特点电解特点 电解结束后电解结束后,_中含有中含有_等等,电解质溶液中的金属阳离子有电解质溶液中的金属阳离子有 _,阴极得到阴极得到_。 阳极
5、泥阳极泥 Au、Pt、Ag Zn2 、 、Fe2 、 、Ni2 、 、Cu2 精铜精铜 8 完成课前学习 探究核心任务 知识点三知识点三、电镀电镀 1.根据图示根据图示,书写电极反应式:书写电极反应式: 阳极:阳极:_; 阴极:阴极:_。 Cu2e =Cu2 Cu2 2e =Cu 9 完成课前学习 探究核心任务 2.电镀的概念是应用电镀的概念是应用_原理在某些金属或非金属材料表面镀上一薄层其他原理在某些金属或非金属材料表面镀上一薄层其他 _或或_的过程的过程。 3.电镀池的构成:一般都是用电镀池的构成:一般都是用_作电镀液;把作电镀液;把 _浸入电镀液中与直流电源的正极相连浸入电镀液中与直流电
6、源的正极相连,作为阳极;作为阳极;_ 与直流电源的负极相连与直流电源的负极相连,作为阴极作为阴极。 4.电镀的目的主要是增强材料电镀的目的主要是增强材料_能力能力,也有许多电镀是为了美观或增加表面也有许多电镀是为了美观或增加表面 硬度硬度。 电解电解 金属金属 合金合金 含有镀层金属离子的电解质溶液含有镀层金属离子的电解质溶液 镀层金属镀层金属 待镀金属制品待镀金属制品 抗腐蚀抗腐蚀 10 完成课前学习 探究核心任务 知识点四知识点四、电冶金电冶金 1.金属冶炼的本质:使矿石中的金属冶炼的本质:使矿石中的_获得电子获得电子,从它们的化合物中从它们的化合物中_ 出来出来。如如Mn ne =M。
7、。 2.电解熔融的氯化钠可制取金属钠:电解熔融的氯化钠可制取金属钠: 阳极反应式:阳极反应式:_; 阴极反应式:阴极反应式:_; 总反应式:总反应式:_。 金属离子金属离子 还原还原 2Cl 2e =Cl2 2Na 2e =2Na 2NaCl(熔融熔融)= 通电通电 2NaCl2 11 完成课前学习 探究核心任务 1.判断正误判断正误,正确的打正确的打“”“”,错误的打错误的打“” 自自 我我 检检 测测 (1)氯碱工业是非常重要的化工生产氯碱工业是非常重要的化工生产,在电解饱和食盐水时在电解饱和食盐水时,在阴极上得到的产在阴极上得到的产 物为物为H2和和NaOH( ) (2)电解饱和食盐水制
8、烧碱电解饱和食盐水制烧碱,用涂镍碳钢网作阳极用涂镍碳钢网作阳极( ) (3)电解法精炼粗铜电解法精炼粗铜,用纯铜作阳极用纯铜作阳极( ) (4)在镀件上电镀锌在镀件上电镀锌,用锌作阳极用锌作阳极( ) (5)电解法精炼粗铜时电解法精炼粗铜时,电解质溶液中各离子浓度一定不变电解质溶液中各离子浓度一定不变( ) (6)在镀件上电镀铜在镀件上电镀铜,电镀过程中阳极减少的质量等于阴极增加的质量电镀过程中阳极减少的质量等于阴极增加的质量( ) 12 完成课前学习 探究核心任务 2.粗铜的电解精炼如图所示粗铜的电解精炼如图所示。在粗铜的电解过程中在粗铜的电解过程中,粗铜板应是图中电极粗铜板应是图中电极_(
9、 填图中的字母填图中的字母);在电极;在电极d上发生的电极反应式为上发生的电极反应式为_;若粗铜中还含有;若粗铜中还含有Au、 Ag、Fe,它们在电解槽中的存在形式和位置为它们在电解槽中的存在形式和位置为_。 13 完成课前学习 探究核心任务 解析解析 电解精炼时电解精炼时,粗铜作阳极粗铜作阳极,纯铜作阴极纯铜作阴极,CuSO4溶液作电解液溶液作电解液,比铜活泼比铜活泼 的金属失电子生成离子进入溶液的金属失电子生成离子进入溶液,不如铜活泼的金属形成阳极泥沉积下来不如铜活泼的金属形成阳极泥沉积下来。 答案答案 c Cu2 2e =Cu Au、 、Ag以单质的形式沉积在以单质的形式沉积在c(阳极阳
10、极)下方下方,Fe以以 Fe2 的形式进入电解液 的形式进入电解液 14 完成课前学习 探究核心任务 学习任务一学习任务一、电解原理的应用电解原理的应用 【观图思考观图思考】 15 完成课前学习 探究核心任务 1.氯碱工业的原理是什么氯碱工业的原理是什么? 提示提示 2NaCl2H2O= 通电通电 2NaOHH2Cl2。 2.实际生产过程中为什么要有离子交换膜实际生产过程中为什么要有离子交换膜? 提示提示 常用阳离子交换膜将两溶液分开常用阳离子交换膜将两溶液分开,使阳离子能透过阳离子交换膜使阳离子能透过阳离子交换膜,而阴离而阴离 子不能通过子不能通过,避免生成的氯气和氢氧化钠发生反应避免生成的
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