高中化学第四章电化学基础第三节第2课时电解原理的应用课件新人教版选修

1 第二课时 电解原理的应用

课后提能 层级练

层级一 基础达标练

1．下列描述中，不符合生产实际的是( )

A．电解熔融的氧化铝制取金属铝，用铁作阳极

B．电解法精炼粗铜，用纯铜作阴极

C．电解饱和食盐水制烧碱，用涂镍碳钢网作阴极

D．在镀件上电镀锌，用锌作阳极

解析：选A 用石墨棒作阳极，A错误；粗Cu作阳极，纯铜作阴极，B正确；用涂镍碳钢网作阴极，C正确；镀件作阴极，Zn作阳极，D正确。选A。

2．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：选D 电镀时镀件作阴极，A项错误；电解精炼铜时电解液成分改变，B项错误；电解精炼铜时，杂质若有比铜活泼的金属(如锌)，则还会发生Zn－2e－===Zn2＋的反应，C项错误。

3．金属镍有广泛的用途，粗镍中含有少量的Fe、Zn、Cu、Pt等杂质，用电解法制备高纯度的镍，下列叙述中正确的是( )

A．阳极发生还原反应，其电极反应式为Ni2＋＋2e－===Ni

B．电解过程中，阳极减少的质量与阴极增加的质量相等

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

解析：选D 本题为“电解精炼铜”的迁移应用。阳极应发生氧化反应，A项错误；溶液中的阳离子主要为Ni2＋，根据金属原子的还原性和金属阳离子的氧化顺序，阳极反应为Zn－2e－===Zn2＋，Fe－2e－===Fe2＋，Ni－2e－===Ni2＋，Cu、Pt在该条件下不失电子，阴极反应为Ni2＋＋2e－===Ni，Fe2＋、Zn2＋在该条件下不得电子，C项错误；比较两电极反应，因Zn、Fe、Ni的相对原子质量可能不等，当两极通过相同的电量时，阳极减少的质量与阴极增加的质量可能不等，B项错误。

4-3-2电解池（第二课时）

教学目标

1、了解氯碱工业，电镀，冶金的原理

2、培养学生的实验操作能力，团结协作能力、观察能力、分析能力、归纳总结能力以及运用知识解决问题的能力

教学重点：

电解池原理

教学难点：

电解原理的应用

教学过程：

【引言】上节课我们学习了电解的原理，电解是通过电流引起化学反应的过程，即将电能转变成了化学能。电解的原理在工业上有哪些应用呢？这节课就向同学们介绍两个电解原理在工业上应用的事例.

【板书】二、电解原理的应用

【讲】电解饱和食盐水以制备烧碱、氢气和氯气，电解饱和食盐水的工业生产叫氯碱工业。

【板书】1、电解饱和食盐水制烧碱、氢气和氯气

【投影】

实验装置及原理

按上图装置，在U形管里倒入饱和食盐水，插入一根石墨棒做阳极，一根铁棒做阴极。同时在两边管中各滴入几滴酚酞试液，并用湿润的碘化钾淀粉试纸检验阳极放出的气体。接通直流电源后，注意管内发生的现象。

【讲】在这个反应中，由于H＋在阴极上得到电子而生成H2，破坏了附近的水的电离平衡，促进了水继续电离，结果阴极区溶液里OH―浓度增大而呈碱性。 【板书】（1）实验原理：

阳极(放电顺序：Cl―>OH―)：2Cl―-2e == Cl2↑ (氧化反应)

阴极(放电顺序：H＋>Na＋)：2H＋+2e==H2↑(还原反应)

总反应：2NaCl+2H2O2NaOH +H2↑+ Cl2↑

阴极阳极

【注意】在学习电解食盐水的化学原理时，学生往往不容易理解碱为什么在阴极区生成。这点可以从H＋在阴极上大量被还原，从而引起水的电离平衡被破坏，来分析在阴极区积累大量OH―的理由。

【板书】（2）工业制备方法---离子交换膜法

【讲】由阳极、阴极、离子交换膜、电解槽框和导电铜棒等组成，每台电解槽由若干个单元槽串联或并联组成。

将电解槽隔成阴极室和阳极室和阴极室，它只允许阳离子(Na＋)通过，而阻止阴离子(Cl―、OH―)和气体通过。这样既能防止阴极产生的H2和阳极产生的Cl2相混合而引起爆炸，又能避免Cl2和NaOH作用生成NaClO 而影响烧碱的质量。

※精品试卷※

推 荐 下 载 第1课时 电解原理

[目标要求] 1.理解电解原理，初步掌握一般电解反应产物的判断方法。2.掌握电解电极反应方程式的书写。3.了解电解反应的一般规律。

一、电解

1．概念

使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程。

2．特点

(1)电解是最强有力的氧化还原手段，是不可逆(填“可逆”或“不可逆”)的。

(2)电解质溶液的导电过程，就是电解质溶液的电解过程。

二、电解池

1．定义

把电能转化成化学能的装置。

2．形成条件

(1)直流电源；

(2)两个电极：与电源正极相连的一极是阳极；与电源负极相连的一极是阴极；

(3)电解质溶液或熔融电解质；

(4)形成闭合回路。

3．装置及电极反应

以电解CuCl2溶液为例

(1)装置

(2)电极反应

阴极 Cu2＋＋2e－===Cu发生还原反应

阳极 2Cl－－2e－===Cl2发生氧化反应

总反应 CuCl2=====电解Cu＋Cl2↑

4.电子流向和离子流向

(1)电子流向

电源负极―→电解池阴极

电解池阳极―→电源正极

(2)离子流向

阳离子―→电解池阴极

阴离子―→电解池阳极

知识点一 电解池

1.如图是电解CuCl2溶液的装置，其中c、d为石墨电极，则下列有关判断正确的是( ) ※精品试卷※

推 荐 下 载

A．a为负极，b为正极

B．a为阳极，b为阴极

C．电解过程中，d电极质量增加

D．电解过程中，氯离子浓度不变

答案 C

解析 电流从电源的正极流出，故a为电源的正极，b为负极；与电源正极相连的c为阳极，与电源负极相连的d为阴极。在电解过程中，因为Cu2＋是阳离子，移向阴极d，在阴极放电析出Cu，所以d电极质量增加；Cl－是阴离子，移向阳极c，在阳极放电析出Cl2，导致溶液中氯离子浓度降低。

2．下列有关电解池的说法正确的是( )

A．在电解池中与外接电源负极相连的电极是阳极

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精品K12教育教学资料 第1课时 电解原理

[目标要求] 1.理解电解原理，初步掌握一般电解反应产物的判断方法。2.掌握电解电极反应方程式的书写。3.了解电解反应的一般规律。

一、电解

1．概念

使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程。

2．特点

(1)电解是最强有力的氧化还原手段，是不可逆(填“可逆”或“不可逆”)的。

(2)电解质溶液的导电过程，就是电解质溶液的电解过程。

二、电解池

1．定义

把电能转化成化学能的装置。

2．形成条件

(1)直流电源；

(2)两个电极：与电源正极相连的一极是阳极；与电源负极相连的一极是阴极；

(3)电解质溶液或熔融电解质；

(4)形成闭合回路。

3．装置及电极反应

以电解CuCl2溶液为例

(1)装置

(2)电极反应

阴极 Cu2＋＋2e－===Cu发生还原反应

阳极

2Cl－－2e－===Cl2发生氧化反应

总反应 CuCl2=====电解Cu＋Cl2↑

4.电子流向和离子流向

(1)电子流向

电源负极―→电解池阴极

电解池阳极―→电源正极

(2)离子流向

阳离子―→电解池阴极

阴离子―→电解池阳极

知识点一 电解池

1.如图是电解CuCl2溶液的装置，其中c、d为石墨电极，则下列有关判断正确的是( ) 精品K12教育教学资料

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A．a为负极，b为正极

B．a为阳极，b为阴极

C．电解过程中，d电极质量增加

D．电解过程中，氯离子浓度不变

答案 C

解析 电流从电源的正极流出，故a为电源的正极，b为负极；与电源正极相连的c为阳极，与电源负极相连的d为阴极。在电解过程中，因为Cu2＋是阳离子，移向阴极d，在阴极放电析出Cu，所以d电极质量增加；Cl－是阴离子，移向阳极c，在阳极放电析出Cl2，导致溶液中氯离子浓度降低。

2．下列有关电解池的说法正确的是( )