人教版 (2019)选择性必修1第二节 电解池课文配套课件ppt

这是一份人教版 (2019)选择性必修1第二节 电解池课文配套课件ppt，共41页。PPT课件主要包含了电解饱和食盐水，氯碱工业，氢氧化钠，铁制钥匙，保持不变，金属离子，金属单质，不相等，Zn2＋，随堂演练·知识落实等内容，欢迎下载使用。

1．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。
1．通过对氯碱工业、电镀、电解精炼铜、电冶金等原理的分析，培养变化观念与平衡思想。2．建立电解应用问题的分析思维模型，培养证据推理与模型认知的能力。
烧碱、氯气都是重要的化工原料，习惯上把电解饱和食盐水的工业生产叫做__________。
1．电解饱和食盐水的原理
(1)阳极(____极)反应：___________________(______反应)。(2)阴极(____极)反应：_________________________(______反应)。
2Cl－－2e－===Cl2↑　
2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－　
(3)总反应：化学方程式：______________________________________；离子方程式：______________________________________。
2．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。(1)阳离子交换膜电解槽
(2)阳离子交换膜的作用：只允许Na＋等阳离子通过，不允许Cl－、OH－等阴离子及气体分子通过，可以防止阴极产生的______与阳极产生的______混合发生爆炸，也能避免______与阴极产生的__________反应而影响氢氧化钠的产量。
3．氯碱工业产品及其应用
正|误|判|断(1)电解饱和食盐水时，阴极发生氧化反应：2Cl－－2e－===Cl2↑。(　　)(2)氯碱工业电解槽中滴入酚酞溶液，变红色的区域为阳极区。(　　)(3)电解饱和食盐水时，阳极和阴极都可以选择金属材料(如铁)。(　　)(4)电解饱和NaCl溶液可以制取金属钠。(　　)
深|度|思|考“84”消毒液是环境消毒液之一。某学生想制作一种家用环保型消毒液发生器，用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液，通电时，为使Cl2被完全吸收制得有较强杀菌能力的消毒液，设计了如图所示的装置。c、d都为石墨电极。完成下列填空：
(1)a为电源的____(填“正”“负”“阴”或“阳”，下同)极，c为电解池的____极。(2)d电极的电极反应式：________________________________，电解产生消毒液的总化学方程式为_______________________________。
2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－
应|用|体|验1.关于用惰性电极电解NaCl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B．若在阳极附近的溶液中滴入KI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D．电解一段时间后，将全部电解液转移到烧杯中，充分搅拌后溶液呈中性
2．高铁酸盐在能源环保领域有广泛用途。用镍(Ni)、铁作电极电解浓NaOH溶液制备高铁酸钠(Na2FeO4)的装置如图所示，回答下列问题：
(1)若离子交换膜为阴离子交换膜，则OH－自____(填“左”或“右”，下同)向____移动。(2)电解一段时间后，撤去离子交换膜，混合后的溶液与原溶液比较，pH______(填“增大”或“减小”)。
归纳总结：离子交换膜是“具有选择透过性能的网状立体结构的高分子功能膜或分离膜”，常运用于膜电解和电渗析等离子交换膜法技术中。它具有选择透过性、分离效率高、能耗低、污染少等特点，在水处理、环保、化工、冶金等领域都有广泛应用。离子交换膜的种类有阳离子交换膜、阴离子交换膜、质子交换膜等。离子交换膜的作用：①隔离某些物质，防止阴极与阳极产物之间或产物与电解质溶液发生反应；②用于制备某些物质：通过离子定向移动使得阴极区或阳极区得到所制备的新物质；③对物质进行分离、提纯等。
二、电镀　电冶金1．电镀(1)电镀：利用______原理在某些金属表面镀上一薄层其他______或______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。
(3)电镀池的构成(在铁制钥匙上面镀铜)
阳极材料：镀层金属______，电极反应：___________________；阴极材料：镀件__________，电极反应：___________________。电解质溶液：Cu2＋浓度__________。
Cu－2e－===Cu2＋　
Cu2＋＋2e－===Cu　
2．电解精炼(粗铜含锌、银、金等杂质)
阳极材料：______，电极反应：Zn－2e－===Zn2＋、Cu－2e－===Cu2＋；阴极材料：______，电极反应：Cu2＋＋2e－===Cu；电解质溶液：Cu2＋浓度______，金、银等金属沉积形成阳极泥。
3．电冶金(1)金属冶炼就是使矿石中的__________获得电子变成__________的过程：Mn＋＋ne－===M。(2)电解法用于冶炼较活泼的金属(如钠、钙、镁、铝等)，但不能电解其盐溶液，应电解其熔融态。
(3)①冶炼金属钠阳极：________________________；阴极：_____________________；总反应：___________________________________。②冶炼金属镁阳极：______________________；阴极：_______________________；总反应：______________________________。
2Na＋＋2e－===2Na　
2Cl－－2e－===Cl2↑
Mg2＋＋2e－===Mg　
③冶炼金属铝阳极：______________________；阴极：______________________；总反应：___________________________________。
6O2－－12e－===3O2↑
4Al3＋＋12e－===4Al
正|误|判|断(1)在Fe上电镀Zn，应用Zn作阳极，用ZnSO4溶液作电镀液。(　　)(2)电解精炼铜时，粗铜作阳极，活泼性比Cu弱的杂质金属成为阳极泥沉在阳极区。(　　)(3)电镀铜和电解精炼铜时，电解质溶液中c(Cu2＋)均保持不变。(　　)(4)工业冶炼金属镁时，电解熔融态MgO。(　　)
深|度|思|考1.工业生产金属镁和金属铝均采用电解法，制取Mg时电解的是熔融的MgCl2，而制取Al时却电解的是熔融的氧化铝，不是AlCl3，这是为什么？提示：MgCl2是离子化合物，在熔融状态时导电，而AlCl3是共价化合物，在熔融状态下不导电，故制取金属铝用的是熔融的氧化铝。
2．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，思考回答下列问题：(1)阳极发生______反应，其电极反应式：_________________________________________________________。(2)电解过程中，阳极质量的减少与阴极质量的增加________(填“相等”或“不相等”)。提示：电解过程中阳极失电子的有Fe、Zn、Ni，阴极析出的是镍，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。
Ni－2e－===Ni2＋，
Fe－2e－===Fe2＋；Zn－2e－===Zn2＋　
(3)电解后，溶液中存在的金属阳离子有____________________、Ni2＋等。(4)电解后，电解槽底部含有____________等金属。提示：粗镍作阳极，Fe、Zn在电极上失去电子形成阳离子进入溶液中，但Cu和Pt沉降到电解槽底部。
归纳总结：(1)电解精炼过程中的“两不等”：电解质溶液浓度在电解前后不相等；阴极增加的质量和阳极减少的质量不相等。(2)电镀过程中的“一多，一少，一不变”：“一多”指阴极上有镀层金属沉积；“一少”指阳极上有镀层金属溶解；“一不变”指电镀液(电解质溶液)的浓度不变。
应|用|体|验1.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B．电解液的成分都保持不变C．阳极反应都只有Cu－2e－===Cu2＋D．阴极反应都只有Cu2＋＋2e－===Cu解析：A项，电镀时镀件作阴极；B项，电解精炼铜时电解液成分改变；C项，电解精炼铜时，杂质若有比铜活泼的金属(如锌)，则阳极还会发生Zn－2e－===Zn2＋的反应。
2．中学阶段介绍的应用电解法制备的金属主要有钠、镁、铝。下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：Na＋＋e－===NaB．工业上电解氯化铝生产铝，阴极反应式：Al3＋＋3e－===AlC．工业上电解氯化镁溶液生产镁，阳极反应式：2Cl－－2e－===Cl2↑D．金属钠的冶炼和氯碱工业都用到了NaCl，在电解时它们的阳极都是Cl－失电子
解析：电解法制金属钠时，阳极反应式为2Cl－－2e－===Cl2↑，阴极反应式为Na＋＋e－===Na，A项错误；工业上电解熔融Al2O3生产铝，B项错误；工业上电解熔融氯化镁生产镁，C项错误。
1．如图为阳离子交换膜法电解饱和食盐水原理示意图。下列说法正确的是(　　)
解析：右边是阴极区，发生2H＋＋2e－===H2↑，所以从E口逸出的气体是H2，故A错误；每生成22.4 L Cl2，没有指明温度和压强，故B错误；阴极生成OH－，且Na＋向阴极移动，阴极区生成NaOH，为增强导电性，则从B口加入稀NaOH(增强导电性)的水溶液，故C正确；粗盐提纯所加试剂的顺序Na2CO3必须放在BaCl2的后面，故D错误。
2．下列叙述正确的是(　　)A．电镀时，通常把待镀的金属制品作阳极B．氢氧燃料电池(酸性电解质)中O2通入正极，电极反应为O2＋4H＋＋4e－===2H2OC．氯碱工业是电解熔融的NaCl，在阳极能得到Cl2D．电解熔融的氧化铝制取金属铝，用铁作阳极
解析：电镀时，通常把待镀的金属制品作阴极，镀层金属作阳极，故A错误；氢氧燃料电池(酸性电解质)中O2通入正极，由于是酸性环境，故电极反应为O2＋4H＋＋4e－===2H2O，故B正确；氯碱工业是电解饱和NaCl溶液，在阳极能得到Cl2，阴极得到氢气和氢氧化钠，故C错误；铁作阳极时，铁将放电生成Fe2＋，开始时阴极还能析出少量铝，后来就变成电镀铁了，同时用铁作阳极，阳极放电的是金属铁，电极被损耗，不符合生产实际，应用石墨作阳极，故D错误。
4．(1)利用LiOH和钴氧化物可制备锂离子电池正极材料。LiOH可由电解法制备，钴氧化物可通过处理钴渣获得。利用如图装置电解制备LiOH，两电极区电解液分别为LiOH和LiCl溶液。B极区电解液为________溶液(填化学式)，阳极电极反应式为___________________，电解过程中Li＋向____电极迁移(填“A”或“B”)。
H＋＋OH－，在阴极H＋放电生成H2，c(H＋)减小，水的电离平衡正向移动，碱性增强　
解析：(1)由图可知，B极区生成H2，同时会生成LiOH，则B极区电解液为LiOH溶液；电极A为阳极，在阳极区LiCl溶液中Cl－放电，电极反应式为2Cl－－2e－===Cl2↑；在电解过程中Li＋(阳离子)向B电极(阴极区)迁移。