【高中化学】电解池原理的应用（教学课件） 高二化学同步备课系列（人教版2019选择性必修1）.pptx

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1、第2讲 电解原理的应用新人教版 化学 选择性必修一第四章 化学反应与电能第二节 电解池视频导入模块一 电解饱和食盐水一、电解饱和食盐水一、电解饱和食盐水阳极阳极：2Cl 2eCl2阴极阴极：2H2O +2e H2+2OH-总反应：总反应：2NaCl+2H2O 2NaOH+Cl2+H2 电解电解电解电解NaCl溶液溶液时其电极反应式为：时其电极反应式为：2Cl-+2H2O 2OH-+Cl2+H2 电解电解ClOH阳极离子放电顺序：阳极离子放电顺序：HNa阴极离子放电顺序：阴极离子放电顺序：一、电解饱和食盐水一、电解饱和食盐水 工业生产中，电解饱和食盐水在离子交换膜电解槽中进行。工业生产中，电解饱

2、和食盐水在离子交换膜电解槽中进行。离子交换膜电解槽是由多个单元槽组成的。离子交换膜电解槽是由多个单元槽组成的。图图4-12 4-12 离子交换膜电解槽离子交换膜电解槽一、电解饱和食盐水一、电解饱和食盐水+Cl2Cl2ClH2Na+H+OH淡盐水淡盐水NaOH溶液溶液精制饱和精制饱和NaCl溶液溶液H2O（含少量（含少量NaOH）离子交换膜离子交换膜阳阳极极室室阴阴极极室室图图4-13 4-13 一个单元槽的电解原理示意图一个单元槽的电解原理示意图一、电解饱和食盐水一、电解饱和食盐水离子交换膜的作用离子交换膜的作用防止防止Cl2和和H2混合而引起爆炸混合而引起爆炸避免避免Cl2与与NaOH反应生

3、成反应生成NaClO,影响影响 NaOH的产量。的产量。一、电解饱和食盐水一、电解饱和食盐水 电 解 饱 和 食 盐 水液碱液碱湿氢气湿氢气湿氯气湿氯气NaOHNaOH含氯漂白剂含氯漂白剂Cl Cl2 2H H2 2HClHCl有机合成有机合成造纸造纸玻璃玻璃肥皂肥皂纺织纺织印染印染有机合成有机合成氯化物合成氯化物合成农药农药盐酸盐酸有机合成有机合成金属冶炼金属冶炼图图4 411 11 氯碱工业产品及其应用氯碱工业产品及其应用模块二 电镀电镀二、电镀二、电镀二、电镀二、电镀1.电镀的定义电镀的定义 利用电解原理在某些金属的表面镀上一薄层其它金属或是合金的加工工艺利用电解原理在某些金属的表面镀上

4、一薄层其它金属或是合金的加工工艺 使金属增强抗腐蚀的能力，增加美观和表面硬度。使金属增强抗腐蚀的能力，增加美观和表面硬度。2.电镀的目的电镀的目的 二、电镀二、电镀3.电镀材料的选择电镀材料的选择 阴极阴极镀件镀件电镀液电镀液含有镀层金属离子的溶液含有镀层金属离子的溶液阳极阳极镀层金属镀层金属4.电镀的特点电镀的特点 阳极本身参加电极反应阳极本身参加电极反应电解质溶液的浓度保持不变电解质溶液的浓度保持不变模块三 电解精炼铜三、电解精炼铜三、电解精炼铜三、电解精炼铜三、电解精炼铜阳极：阳极：粗粗铜铜 阴极：阴极：精精铜铜 电解液：电解液：CuSO4阳极：阳极：不及铜活泼的贵重金属（银、金等）沉不

5、及铜活泼的贵重金属（银、金等）沉入槽底形成阳极泥。入槽底形成阳极泥。阴极：阴极：Cu2+2e-=Cu（Cu2+氧化性最强且浓度最大）氧化性最强且浓度最大）比铜活泼的金属：比铜活泼的金属：Zn 2e-=Zn2+Fe 2e-=Fe2+Ni 2e-=Ni2+Cu 2e-=Cu2+含杂质含杂质(Zn、Fe、Ni、Ag、Au 等等)电解质溶液中电解质溶液中CuSO4的浓度变小的浓度变小三、电解精炼铜三、电解精炼铜粗铜纯铜四、电冶金四、电冶金使矿石中的金属离子获得电子变成金属单质的过程使矿石中的金属离子获得电子变成金属单质的过程1.金属冶炼金属冶炼 得电子，被还原得电子，被还原Mn+M+ne-正价正价 0

6、 0价价K Ca Na MgK Ca Na Mg Al AlZn Fe Sn Pb(H)Cu Zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg Ag Hg Ag Pt AuPt Au电解法电解法热还原法热还原法热分解法热分解法富集法富集法通常极难被还原的活泼金属从它们的化合物中还原出来通常极难被还原的活泼金属从它们的化合物中还原出来四、电冶金四、电冶金2应用制取一些活泼金属单质(熔融)电解Mg+Cl2MgCl2阳极：2Cl-2e-=Cl2 阴极：Mg2+2e-=Mg 阳极：6O2-12e-=3O2 阴极：Al3+3e-=Al 电解冰晶石 Al2O3(熔融)4Al+3O222NaCl(熔融)2Na+Cl2

7、电解阳极：2Cl-2e-=Cl2 阴极：Na+e-=Na 四、电冶金四、电冶金2.电解法冶炼钠电解法冶炼钠 总反应：总反应：2NaCl(2NaCl(熔融熔融)2Na+Cl)2Na+Cl2 2 电解电解阳极：阳极：2Cl 2Cl-2e 2e-=Cl Cl2 2 阴极：阴极：NaNa+e+e-=Na Na 四、电冶金四、电冶金阳极：阳极：2Cl 2Cl-2e2e-=Cl=Cl2 2 阴极：阴极：MgMg2+2+2e+2e-=Mg=Mg总反应：总反应：MgClMgCl2 2(熔融熔融)=Mg+Cl)=Mg+Cl2 2 电解电解3.电解法冶炼镁电解法冶炼镁 4.电解法冶炼铝电解法冶炼铝 阳极：6O2-12e-=3O2阴极：4Al3+12e-=4Al总反应：2Al2O3(熔融)=4Al+3O2 电解冰晶石助熔剂：冰晶石助熔剂：冰晶石(Na3AlF6 六氟合铝六氟合铝酸钠酸钠)降低降低Al2O3的的熔点熔点