新人教版选择性必修1第4章 第2节 第2课时 电解原理的应用课件(67张)
合集下载
高中化学新人教版选择性必修一422电解原理的应用同步教学课件(35张)
及其变化 不变
等,Cu2+浓度减小
典例精析
【例 1】下面有关电化学的图示,完全正确的是 ( )
A
B
C
D
解析:在 Zn-Cu 原电池中,Zn 为负极,A 项错误;电解精炼 铜时粗铜为阳极,精铜为阴极,B 项错误;在铁上镀锌时,应让镀 层金属锌作阳极,待镀金属铁作阴极,C 项错误;电解饱和食盐 水时阳极上产生 Cl2,可用碘化钾淀粉溶液检验,阴极上产生的 H2 可用向下排空气法收集后点燃验证,生成的 NaOH 用酚酞 溶液检验,D 项正确。
电解质溶液: CuSO4 溶液。
(2)电解精炼铜。
阳极: 待精炼的铜 ,电极反应式: Cu-2e- Cu2+ ;
阴极: 纯铜 ;电极反应式: Cu2++2e- Cu
;
电解质溶液: CuSO4 溶液。
电解精炼铜时会有副产物金、银等金属,在哪个电极上产生?
答案: 在阳极上产生,俗称阳极泥。
3.电冶金 (1)金属冶炼的本质。 使矿石中的金属离子获得电子变成金属单质的过程,可
解析:电镀时,通常镀层金属作阳极、镀件作阴极,含有镀 层金属离子的电解质溶液作电镀液。
答案:A
3.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,则下列叙述中正确的 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
新教材 高中化学 选择性必修1 第四章 第二节 第2课时 电解原理的应用
装置
阳极材料
电镀 镀层金属Cu精炼 来自铜(含锌、银、金等杂质)阴极材料
镀件金属Fe
纯铜
阳极反应 Cu－2e－===Cu2＋ Zn－2e－===Zn2＋、Cu－2e－===Cu2＋等
阴极反应 Cu2＋＋2e－===Cu
Cu2＋＋2e－===Cu
硫酸铜溶液浓度保持 Cu2＋浓度减小，金、银等金属沉积形成
√C.该电解池的阴极反应可表示为Ag＋＋e－===Ag
D.当电镀一段时间后，将电源反接，铜牌可恢复如初
5.利用电解法可将含有Fe、Zn、Ag、Pt等杂质的粗铜提纯，下列叙述正 确的是 A.电解时以纯铜作阳极 B.电解时阴极发生氧化反应 C.粗铜连接电源负极，其电极反应式是Cu－2e－===Cu2＋
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。
随堂演练 知识落实
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＋
③总反应： 化学方程式为_2_N__a_C_l_＋__2_H_2_O_=_电=_=_解=_=_H__2_↑__＋__C_l2_↑__＋__2_N__aO__H_； 离子方程式为_2_C__l－_＋__2_H__2O__=电_=_=解_=_=_H__2↑__＋__C__l2_↑__＋__2_O_H__－。
第2课时 电解原理的应用
一、电解饱和食盐水
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 氯碱工业 。 1.电解饱和食盐水的原理 通电前：溶液中的离子是 Na＋、Cl－、H＋、OH－ 。 通电后：①移向阳极的离子是 Cl－、OH－ ， Cl－比 OH－ 容易失去电子，被氧化成 氯气 。 阳极： 2Cl－－2e－===Cl2↑( 氧化 反应)。 ②移向阴极的离子是 Na＋、H＋ ， H＋ 比 Na＋容易得 到电子，被还原成 氢气 。其中H＋是由水电离产生的。 阴极：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－ (还原 反应)。
高中化学新人教版选择性必修1 第4章 第2节 第2课时 电解原理的应用 课件(64张)
辨析 ·易错易混
小练 ·素养达成
课后提能训练
化学 选择性必修1 新人教版
知识导图
第四章 化学反应与电能
课前 ·新知导学
课堂 ·素养初培
辨析 ·易错易混
小练 ·素养达成
课后提能训练
化学 选择性必修1 新人教版
第四章 化学反应与电能
课前 ·新知导学
课前 ·新知导学
课堂 ·素养初培
辨析 ·易错易混
小练 ·素养达成
课前 ·新知导学
课堂 ·素养初培
辨析 ·易错易混
小练 ·素养达成
课后提能训练
化学 选择性必修1 新人教版
[典例精练]
第四章 化学反应与电能
(2020·安徽师大附中高二检测)以KCl和ZnCl2的混合溶液为电镀
液在铁制品上镀锌，下列说法正确的是
()
A．未通电前上述镀锌装置可构成原电池，电镀过程是该原电池的 充电过程
小练 ·素养达成
课后提能训练
化学 选择性必修1 新人教版
第四章 化学反应与电能
电镀时，镀层金属离子浓度远高于其他阳离子浓度，因此一定是电 镀液中的镀层金属离子得到电子变为金属单质在阴极析出，而不是其他 阳离子。例如在铁片上镀锌时，阴极反应式为Zn2＋＋2e－═══Zn，而不 是2H＋＋2e－═══H2↑。
D．利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属
【答案】D
课前 ·新知导学
课堂 ·素养初培
辨析 ·易错易混
小练 ·素养达成
课后提能训练
化学 选择性必修1 新人教版
第四章 化学反应与电能
任务二 电解的有关计算
核心素养
考查途径
素养探源
主要考查电极或电解质溶液质量的变化、 证据推理与模型
第4章第2节电解池第1课时电解原理-2024-2025学年高二化学选择性必修1配套课件
电解过
离子运动
程分析 通电后 电极反应
总反应
Cu2＋、H＋移向阴极 Cl－、OH－移向阳极 阴极：Cu2＋＋2e－===Cu 阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑ Cu2＋＋2Cl－=电==解==Cu＋Cl2↑
第23页
1．如图所示装置中属于电解池的是___③_⑥____(填序号)。
解析 根据电解池的构成条件逐个判断。①②⑤无外接直流电源，不能构成
第25页
解析 乙为电解池装置，锌片为阴极，A 项错误；乙为电解池装置，溶液内 的 H＋在阴极锌片上被还原，B 项错误；甲为原电池，锌片为负极，发生氧化反 应，C 项错误；甲装置中铜片为正极，H＋在铜片上得电子被还原为氢气，乙装置 中铜片为阳极，发生氧化反应，铜片质量减小，D 项正确。
第26页
项目2 电解规律的微观辨识
课内导航
1 学习目标 2 自主研习 3 突破“四层”目标 4 自助体验
第1页
第二节
电解池
第2页
第1课时 电解原理
第3页
学习目标
第4页
内容标准阐释
学业要求·学科素养定位
1.了解电解池的工作原理。
1.能分析、解释电解池的工作原理(模型
2．认识化学能与电能相互转化的实际意义 认知)。
及其重要应用。
【提示】 先看电极，如果是活性电极(除 Au、Pt 以外的金属电极都是活性 电极)，则电极材料失去电子，被溶解；如果是惰性电极(如石墨、Au、Pt 等电极)， 则发生反应的是溶液中的阴离子。阴离子的还原性越强，失电子能力越强，越容 易放电。
第20页
[问题探究 5] 阴、阳离子在电解过程中的移动方向与在原电池中的移动方 向有什么区别和联系？
第27页
4.2课时3电解原理的应用课件高二化学人教版选择性必修1
学习目标
新知讲学
（2）工业电解熔融氯化钠
课堂总结
液体钠 Na出口
NaCl进口
Cl2出口
Cl2
熔融 NaCl
铁丝网
阴极：Na++e－===Na
阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑
电解
总反应：2NaCl（熔融）===2Na+Cl2↑
阴极
阳极 阴极
电解熔融氯化钠示意图
学习目标
新知讲学
课堂总结
【练一练】 1.判断正误 (1)电解熔融的氧化铝制取金属铝,用铁作阳极。 ( ) (2)电解法精炼粗铜,用纯铜作阴极。 ( ) (3)从粗铜精炼所得阳极泥中可回收Ag、Au、Fe等金属。 ( ) (4)铁器上镀铜所用电解质溶液为FeSO4溶液。 ( ) (5)在镀件上电镀铜时，也可以用惰性材料作阳极，用硫酸铜溶液作电解液。( ) (6)电镀铜和电解精炼铜时，电解质溶液中c(Cu2＋)均保持不变。( ) (7)电解冶炼镁、铝通常电解MgCl2和Al2O3，也可以电解MgO和AlCl3。( )
阳极：有黄绿色、刺激性气味的气体产生， 使湿润的淀粉KI试纸变蓝。
【思考】该装置是否能安全、有效的得到所需要的产物？
不能，①Cl2接触NaOH溶液会反应使产品不纯 ②H2和Cl2混合遇火或遇强光爆炸。
学习目标
新知讲学
课堂总结
（3）离子交换膜 离子交换膜是一类高分子膜，它能选择性地使物质通过。阳离子能
学习目标
新知讲学
课堂总结
（3）铁钉镀铜
[实验用品] 铁钉、铜片、石墨棒、CuSO4溶液
[确定阴极] 阴极材料： 铁钉
阴极反：应Cu物2＋：＋2Ceu－2＝＋ Cu
[确定阳极] 阳极材料：铜片
高中化学选择性必修一第4章第2节 电解池 基础知识讲义
第二节电解池一、电解池（一）电解的定义：使电流通过电解质溶液（或熔融电解质）而在阳极、阴极引起氧化还原反应的过程。
（二）电解池的定义：将电能转变为化学能的装置，也称电解槽（三）构成条件：两极一液一电源，氧化还原是条件注：电解法是一种强氧化还原手段，可以完成一个不自发的氧化还原反应1、两极（1）阴极——负极——阳离子——还原反应（2）阳极——正极——阴离子——氧化反应注：阳极分为两种：（1）活性电极：电极自身放电即电极自身发生氧化反应，如：Fe、Cu、Ag（2）惰性电极：电极自身不反应，由电解质中的阴离子发生氧化反应。
如：Au、Pt、C2、电解质溶液3、外接电源4、能发生氧化还原反应：可以是自发的反应，也可以是非自发的反应（四）工作原理（以电解CuCl2溶液为例）电极名称阴极阳极电极材料石墨石墨电极反应Cu2++2e-=Cu 2Cl-—2e-=Cl2↑反应类型还原反应氧化反应总反应CuCl2Cu+ Cl2↑反应现象有红色物质产生有刺激性气味的气体，使湿润的淀粉KI试剂变蓝电子流向负极→阴极，阳极→正极电流流向正极→阳极，阴极→负极离子走向阳离子→阴极，阴离子→阳极注：放电：离子得失电子发生氧化还原反应的过程（五）电极的放电顺序1、阳极：（1）活性电极：Fe、Cu、Ag。
反应方式：M-ne-=M n+Fe-2e- =Fe2+、Cu-2e- =Cu2+、Ag-e- =Ag+（2）惰性电极：Au、Pt、C。
溶液中的阴离子放电常见放电顺序：活性电极>S2- >I- >Br- >Cl- >OH- >含氧酸根>F-2I-2e-=I2 2Br-2e-=Br22Cl-2e-=Cl22H2O—4e-=4H++O2↑2、阴极：常见阳离子放电顺序：金属活动性顺序的倒序Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+(酸)>Pb2+>Fe2+>Zn2+>H+（水）>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+ 最常见的阴极产物有Ag、Cu、H2Ag++e-= Ag Cu2++2e-=Cu 2H++2e-=H2↑或2H2O+2e-=H2↑+2OH-注：在电镀时，通过控制条件，Fe2+和Zn2+的得电子能力会强于酸中的H+，即浓度越大，得电子能力越强（六）电解方程式的书写看电极→找离子→分阴阳→排顺序→写反应注：1、必须在总反应方程式的“==”上标明“通电”或“电解”2、只是电解质被电解，电解化学方程式中只写电解质及电解产物，无关的不写注：常考的电解池反应式：惰性电极的情况下，电解强碱、含氧酸、活泼金属含氧酸盐（KNO3、Na2SO4）、HCl、CuCl2、NaCl、MgCl2、CuSO4、AgNO31、惰性电极的情况下，电解强碱、含氧酸、活泼金属含氧酸盐（KNO3、Na2SO4）：阴极：2H2O+2e-=H2↑+2OH- 阳极：2H2O—4e-=4H++O2↑总反应：2H2O电解2H2↑+O2↑2、惰性电极的情况下，电解HCl：阴极：2H++2e-=H2↑阳极：2Cl--2e-=Cl2↑总反应：2HCl电解H2↑+Cl2↑3、惰性电极的情况下，电解CuCl2溶液：阴极：Cu2++2e-=Cu 阳极：2Cl--2e-=Cl2↑总反应：CuCl2电解Cu+ Cl2↑4、惰性电极的情况下，电解NaCl溶液：阴极：2H2O+2e-=H2↑+2OH- 阳极：2Cl--2e-=Cl2↑总反应：2H2O+2Cl-电解Cl2↑+H2↑+2OH-5、惰性电极的情况下，电解MgCl2溶液：阴极：2H2O+2e-=H2↑+2OH- 阳极：2Cl--2e-=Cl2↑总反应：Mg2++2H2O+2Cl-电解Cl2↑+H2↑+ Mg (OH)26、惰性电极的情况下，电解CuSO4溶液：阴极：Cu2++2e-=Cu 阳极：2H2O—4e-=4H++O2↑总反应：2Cu2++2H2O电解2Cu+4H++O2↑7、惰性电极的情况下，电解AgNO3溶液：阴极：Ag++e-= Ag 阳极：2H2O—4e-=4H++O2↑总反应：4Ag++2H2O电解4Ag +4H++O2↑（八）电解池与原电池的比较原电池电解池能量转化化学能→电能电能→化学能反应能否自发进行自发进行的氧化还原反应非自发进行的氧化还原反应构成装置两极、电解质、导线两极、电解质、电源电极名称负极正极阴极（与负极相连）阳极（与正极相连）电极反应失电子—氧化反应得电子—还原反应得电子—还原反应失电子—氧化反应电子流向负极→外电路→正极负极→阴极，阳极→正极电流流向正极→外电路→负极正极→阳极，阴极→负极离子流向阳离子→正极，阴离子→负极阳离子→阴极，阴离子→阳极小结：原电池与电解池的电极反应：负阳氧，正阴还原电池的离子走向：正向正，负向负；电解池的离子走向：阴阳相吸二、电解原理的应用（一）氯碱工业——电解饱和食盐水制烧碱和氯气1、原理：阴极：2H2O+2e-=H2↑+2OH-阳极：2Cl-—2e-=Cl2↑总反应：2Cl―+2H2O电解2OH―+Cl2↑+H2↑2、现象及检验：阴极：有无色、无味气泡产生，滴加酚酞——变红阳极：有黄绿色、刺激性气味的气体产生，使湿润的淀粉KI试纸变蓝3、阳离子交换膜的作用（1）将电解池隔成阳极室和阴极室，只允许阳离子（Na+、H+）通过，而阻止阴离子（Cl-、OH-）和气体通过（2）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（二）电镀1、定义：利用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的加工工艺2、目的：使金属增强抗腐蚀能力，增加美观和表面硬度3、电镀池的构成：阴极：待镀金属——镀件阳极：镀层金属（通常是一些在空气或溶液里不易起变化的金属（如Cr、Ni、Ag和合金（如黄铜）））电解质溶液：含有镀层金属阳离子的电解质溶液——电镀液4、实例：铁上镀铜5、特点：一多一少一不变一多：阴极上有镀层金属沉积一少：阳极上镀层金属溶解一不变：电解质溶液浓度不变（三）电解精炼铜1、装置：如图2、原理：阳极：Cu—2e-=Cu2+（Zn—2e-=Zn2+、Fe—2e-=Fe2+、Ni—2e-=Ni2+）阳极泥成分：Au、Ag阴极：Cu2++2e-=Cu（电解质溶液浓度减小，因为m Cu（溶解）< m Cu（析出））（四）电冶金1、金属冶炼：使矿石中的金属离子获得电子变成金属单质的过程。
高中化学新人教版选择性必修一4.2.2电解原理的应用 同步课件(87张)
(3)氯碱工业中，阳极室放入的是精制后的饱和食盐水，阴极室放入的是稀的 NaOH 溶液，阳极室放入的食盐水为什么要精制？离子交换膜使用的是阳离子交换膜还 是阴离子交换膜？ 提示：食盐水精制的目的是除去食盐中的 Ca2＋、Mg2＋、SO24－ 等杂质，目的是防止 生成的 Mg(OH)2 等沉淀堵塞交换膜；电解食盐水使用的是阳离子交换膜，其目的 是阳极室的 Na＋穿过交换膜进入阴极室，与 OH－结合得到产品 NaOH。
阴极：镀件
电
阳极：氧化 阳极：氧化
极 阳极：氧化反应
反应
反应
反 阴极：还原反应 阴极：还原 阴极：还原
应
反应
反应
【典例】(2017·全国卷Ⅱ)用电解氧化法可以在铝制品表面形成致密、耐腐蚀的 氧化膜，电解质溶液一般为 H2SO4H2C2O4 混合溶液。下列叙述错误的是( ) A．待加工铝质工件为阳极 B．可选用不锈钢网作为阴极 C．阴极的电极反应式为 Al3＋＋3e－===Al D．硫酸根离子在电解过程中向阳极移动
(2) 如 果 精 盐 中
SO
2－ 4
含量较高，必须添加钡试剂除去
SO
2－ 4
，钡试剂可以是
________(填字母)。
a．Ba(OH)2 b．Ba(NO3)2 c．BaCl2 (3)为有效除去 Ca2＋、Mg2＋、SO24－ ，加入试剂的合理顺序为________(填字母)。 a．先加 NaOH，后加 Na2CO3，再加钡试剂
(2)在铁上镀锌时，溶液中的阳离子有两种，为什么在阴极是锌离子得电子而不是 氢离子得电子被还原？ 提示：因为锌离子浓度远大于氢离子浓度，所以是锌离子得电子。
(3)粗铜中含有锌、铁、镍、银、金等金属杂质，在精炼铜的过程中，杂质金属为 什么不在阴极析出？精炼铜的过程中溶液中 Cu2＋的浓度是否有变化？ 提示：因氧化性 Cu2＋大于 Fe2＋、Zn2＋、Ni2＋，故在阴极上 Cu2＋得到电子析出单质铜， 比铜活泼的金属锌、铁、镍被氧化，比铜活泼性弱的金属 Ag、Au 形成阳极泥。电 解精炼铜时，阳极产生锌离子、亚铁离子、镍离子、铜离子，但阴极只消耗铜离 子，所以电镀液中 Cu2＋浓度会减小。
人教版高中化学选择性必修第1册 4.2 第二节 电解池
答案：D
状元随笔 电镀特点：“一多一少、一不变”，“一多”指阴极
上有镀层金属沉积，“一少”指阳极上金属溶解，“一不变”指电解 质溶液的浓度不变。
(1)因为阳极产物 Cl2 和阴极产物 H2 会发生反应，Cl2 和 NaOH 会 发生反应，因此工业上常用特殊的电解槽电解饱和食盐水，一般用阳 离子交换膜将电解槽分隔成两部分，以避免电解产物之间发生反应。
提升点二 电解原理的应用 [例 2] 下图是常见的电化学装置图，①、③、④中电极均为惰性 电极，下列说法错误的是( )
A．装置①中阳极反应为 2Cl－－2e－===Cl2↑，阴极反应为 Cu2＋ ＋2e－===Cu
B．装置②中铜片为阳极，若铜片和铁制品的质量相等，电解一
段时间后，电路中有 2 mol 电子转移，此时铜片和铁制品的质量差为
答案：B
3．下列关于用惰性电极电解 NaCl 溶液的叙述正确的是( ) A．电解时在阳极得到氯气，在阴极得到金属钠 B．若向阳极附近的溶液中滴入 KI 溶液，溶液呈棕色 C．若向阴极附近的溶液中滴入酚酞溶液，溶液呈无色 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
解析：用惰性电极电解 NaCl 溶液，阳极的电极反应为 2Cl－－2e－ ===Cl2↑，有 Cl2 生成；阴极的电极反应为 2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－， 故向阴极附近的溶液中滴入酚酞溶液，溶液呈红色，A、C 项错误。Cl2 可与 KI 反应生成 I2，I2 溶于水呈棕色，B 项正确。电解液中有 NaOH 生 成，溶液呈碱性，D 项错误。
(3)以石墨为阳极，铁棒为阴极，使电解质和水的质量都减少，进 行电解，则电解质是_C_u_S_O__4、__N__a_C_l______________________________。
状元随笔 电镀特点：“一多一少、一不变”，“一多”指阴极
上有镀层金属沉积，“一少”指阳极上金属溶解，“一不变”指电解 质溶液的浓度不变。
(1)因为阳极产物 Cl2 和阴极产物 H2 会发生反应，Cl2 和 NaOH 会 发生反应，因此工业上常用特殊的电解槽电解饱和食盐水，一般用阳 离子交换膜将电解槽分隔成两部分，以避免电解产物之间发生反应。
提升点二 电解原理的应用 [例 2] 下图是常见的电化学装置图，①、③、④中电极均为惰性 电极，下列说法错误的是( )
A．装置①中阳极反应为 2Cl－－2e－===Cl2↑，阴极反应为 Cu2＋ ＋2e－===Cu
B．装置②中铜片为阳极，若铜片和铁制品的质量相等，电解一
段时间后，电路中有 2 mol 电子转移，此时铜片和铁制品的质量差为
答案：B
3．下列关于用惰性电极电解 NaCl 溶液的叙述正确的是( ) A．电解时在阳极得到氯气，在阴极得到金属钠 B．若向阳极附近的溶液中滴入 KI 溶液，溶液呈棕色 C．若向阴极附近的溶液中滴入酚酞溶液，溶液呈无色 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
解析：用惰性电极电解 NaCl 溶液，阳极的电极反应为 2Cl－－2e－ ===Cl2↑，有 Cl2 生成；阴极的电极反应为 2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－， 故向阴极附近的溶液中滴入酚酞溶液，溶液呈红色，A、C 项错误。Cl2 可与 KI 反应生成 I2，I2 溶于水呈棕色，B 项正确。电解液中有 NaOH 生 成，溶液呈碱性，D 项错误。
(3)以石墨为阳极，铁棒为阴极，使电解质和水的质量都减少，进 行电解，则电解质是_C_u_S_O__4、__N__a_C_l______________________________。
4.2.2电解原理的应用ppt高二化学上学期人教版选择性必修1
（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
冰晶石
2
(高温熔融)-->Na+ + Cl－
助熔剂：冰晶石（Na3AlF6 六氟合铝酸钠）
课堂小结
1.电解饱和食盐水 以制造烧碱、氯气和氢气。（氯碱工业） 2.电镀
3.电解精炼铜 4.电解冶金
随堂练习
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（ D ）
C
有志的人战天斗地，无志的人怨天恨地。
丈夫志不大，何以佐乾坤。
饱和食盐水
1、电解饱和食盐水
制烧碱、氯气和氢气
阴极：2H2O+ 2e- = H2↑+2OH阳极：2Cl- -2e- = Cl2↑ 总反应：
(氯碱工业)
2H2O + 2Cl- 电=解 H2↑ + Cl2↑ + 2OH-
电解
C
C
2H2O + 2NaCl = H2↑ + Cl2↑ + 2NaOH
阴极 纯金属
Cu2+ + 2e- = Cu
电解 质溶 液
电解质溶液须待提纯金属的离子 c(Cu2+) 减小
电镀池
应用电解原理在某些金属表面镀上一 层其它金属的装置。
镀层金属：纯Cu
Cu2+ + 2e- = Cu
冰晶石
2
(高温熔融)-->Na+ + Cl－
助熔剂：冰晶石（Na3AlF6 六氟合铝酸钠）
课堂小结
1.电解饱和食盐水 以制造烧碱、氯气和氢气。（氯碱工业） 2.电镀
3.电解精炼铜 4.电解冶金
随堂练习
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（ D ）
C
有志的人战天斗地，无志的人怨天恨地。
丈夫志不大，何以佐乾坤。
饱和食盐水
1、电解饱和食盐水
制烧碱、氯气和氢气
阴极：2H2O+ 2e- = H2↑+2OH阳极：2Cl- -2e- = Cl2↑ 总反应：
(氯碱工业)
2H2O + 2Cl- 电=解 H2↑ + Cl2↑ + 2OH-
电解
C
C
2H2O + 2NaCl = H2↑ + Cl2↑ + 2NaOH
阴极 纯金属
Cu2+ + 2e- = Cu
电解 质溶 液
电解质溶液须待提纯金属的离子 c(Cu2+) 减小
电镀池
应用电解原理在某些金属表面镀上一 层其它金属的装置。
镀层金属：纯Cu
Cu2+ + 2e- = Cu
新人教版选择性必修1第4章 第2节 第1课时 电解原理课件(44张)
双 基
达
识
自 主
复原；B
项，实质电解水：2H2O=电==解==2H2↑＋O2↑，故加水复原；
·
标
随 堂
预
检
习
C
项
，
2NaCl
＋
2H2O
电解 =====
2NaOH
＋
H2↑
＋
Cl2↑
，
减
少
的
测
关
课
键 能 力
n(H2)∶n(Cl2)＝1∶1，故加入 HCl 复原；D 项，2CuSO4＋2H2O=电==解==
随 堂
预
检
习 识分析推断两极生成物的名称。
测
关 键 能
[提示]
通电前 CuCl2 溶液中的 Cu2＋、Cl－等自由运动。通电后
课 时
力
分
核 心
Cu2＋和 Cl－发生了定向移动。根据实验现象可知，与电源负极相连的
层 作
突
业
破 一极有 Cu 生成，与电源正极相连的一极有 Cl2 生成。
返 首 页
·
20
阳极：4OH－－4e－===O2↑
_减__小__
课
时
_增__大__ 加入
分
核 心 突 破
水 型
Na2SO4 活泼金属
＋2H2O 阴极：4H＋＋4e－===2H2↑
H2O
_不__变__
的含氧酸盐
_H__2O___
层 作 业
返 首 页
·
·
·
必
阳 极 ： 2Cl － － 2e －
备
知 识
HCl 无氧 ===Cl2↑
堂 检
习
测
高中化学人教版(2019)选择性必修1第四章第二节第2课时电解原理的应用 课件(25张)
B.当转移电子 0.3 mol 时,阴极所得的气体体积在标准状况下为 1.12 L
C.当转移电子 0.4 mol 时,阳极产生气体 0.2 mol
-
D.在电解过程中,Na+与 S 的物质的量之比始终保持 3∶1
解析:A.若持续电解至溶质不再变化,0.1 mol Cu2+完全反应得到 0.2 mol 电子,0.3 mol Cl+
-
完全反应失去 0.3 mol 电子,故阴极上放电的 H 的物质的量大于阳极上放电的 OH 的物质
的量,所得溶液中溶质为 NaOH 和 Na2SO4,所得溶液的 pH 大于 7,正确;B.当转移电子 0.3 mol
2+
时,在阴极上 0.1 mol Cu 先完全反应得到 0.2 mol 电子,则阴极上产生 H2 转移电子的物质
反应;
电子;
生氧化反应;
正极:溶液中阳离子得电子,
阴极:电镀液中阳
阴极:溶液中阳离子
发生还原反应
离子得电子
得电子发生还原反应
负极
正极
电源负极
阳极
阴极;
电源正极
同电解池
铜—锌—稀硫酸原电池:
-
原理
负极:Zn-2e
举例
正极:2H++2e总反应:Zn+2H+
主要
应用
电解 CuCl2 溶液:
Zn ;
阳极:2Cl -2e
则 c 为电源的
极;该发生器中反应的总离子方程式为
。
(3)氯碱工业是高耗能产业,一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺可以节(电)能
30%以上。该工艺的相关物质运输与转化关系如图 3 所示(其中的电极未标出,所用
C.当转移电子 0.4 mol 时,阳极产生气体 0.2 mol
-
D.在电解过程中,Na+与 S 的物质的量之比始终保持 3∶1
解析:A.若持续电解至溶质不再变化,0.1 mol Cu2+完全反应得到 0.2 mol 电子,0.3 mol Cl+
-
完全反应失去 0.3 mol 电子,故阴极上放电的 H 的物质的量大于阳极上放电的 OH 的物质
的量,所得溶液中溶质为 NaOH 和 Na2SO4,所得溶液的 pH 大于 7,正确;B.当转移电子 0.3 mol
2+
时,在阴极上 0.1 mol Cu 先完全反应得到 0.2 mol 电子,则阴极上产生 H2 转移电子的物质
反应;
电子;
生氧化反应;
正极:溶液中阳离子得电子,
阴极:电镀液中阳
阴极:溶液中阳离子
发生还原反应
离子得电子
得电子发生还原反应
负极
正极
电源负极
阳极
阴极;
电源正极
同电解池
铜—锌—稀硫酸原电池:
-
原理
负极:Zn-2e
举例
正极:2H++2e总反应:Zn+2H+
主要
应用
电解 CuCl2 溶液:
Zn ;
阳极:2Cl -2e
则 c 为电源的
极;该发生器中反应的总离子方程式为
。
(3)氯碱工业是高耗能产业,一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺可以节(电)能
30%以上。该工艺的相关物质运输与转化关系如图 3 所示(其中的电极未标出,所用
高中化学人教版(2019)选择性必修1课件：第4章 第2节 第2课时 电解原理的应用
返回导航
第四章 化学反应与电能
化学（选择性必修1·化学反应原理）
预习自测
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)电解熔融的氧化铝制取金属铝，用铁作阳极。 (2)电解法精炼粗铜，用纯铜作阴极。 (3)电解饱和食盐水制烧碱，用涂镍碳钢网作阴极。 (4)在镀件上电镀锌，用锌作阳极。
(× ) (√ ) (√ ) (√ )
返回导航
第四章 化学反应与电能
化学（选择性必修1·化学反应原理）
(5)从粗铜精炼所得阳极泥中可回收Ag、Au、Fe等金属。 ( × )
(6)铁器上镀铜所用电解质溶液为FeSO4溶液。
(× )
(7)电镀铜和电解精炼铜时，电解质溶液中c(Cu2＋)均保持不变。
(× )
(8) 电 解 冶 炼 镁 、 铝 通 常 电 解 MgCl2 和 Al2O3 ， 也 可 以 电 解 MgO 和
第四章 化学反应与电能
化学（选择性必修1·化学反应原理）
解析：电解熔融Al2O3生成金属铝和氧气，选项A正确；电解熔融 NaCl生成金属钠和氯气，但电解饱和NaCl溶液生成氢氧化钠、氯气和氢 气，选项B错误；利用电解法可在铁表面镀上一层均匀光滑的银，其中 铁连接负极作阴极，银连接正极作阳极，电解质溶液为硝酸银溶液，形 成电镀池，选项C正确；利用电解原理可除去粗铜中的杂质得到高纯度 的铜，其中精铜为阴极，粗铜为阳极，硫酸铜溶液为电解质溶液，形成 电解池，选项D正确。
返回导航
第四章 化学反应与电能
化学（选择性必修1·化学反应原理）
2．电镀池与电解精炼池的区别与联系： 电镀池
电解精炼池
应用电解原理在某些金属表面镀 利用电解原理提纯金属的装 定义
上一层其他金属或合金的装置 置
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
随 堂
预
检
习 －、OH－等阴离子及气体分子通过，可以防止阴极产生的氢气与阳极 测
关 键 能
产生的氯气混合发生爆炸，也能避免氯气与阴极产生的氢氧化钠溶
课 时
力 液反应而影响氢氧化钠溶液的产量和质量。
核
分 层
心
作
突
业
破
·
返 首 页
8
·
必
双
备 知
微点拨：氯碱工业规律的记忆口诀：氢气烧碱出阴极，氯气阳
基 达
随 堂
预
检
习 电子形成阳离子而溶解(残留在溶液中)；比铜不活泼的金属 银、金 测
关 键 能
等，以金属单质的形式沉积在电解槽的底部(形成阳极泥)；粗铜中的
课 时
力 铜在纯铜上析出。
核
分 层
心
作
突
业
破
·
返 首 页
17
·
必
双
备
基
知
达
识
四、电冶金
标
·
自
随
主 预 习
1．金属冶炼就是使矿石中的金属离子 获得电子变成金属单质的
关 键
硫酸铜溶液作电解质溶液。
能
力 核
2．阳极反应式为 Cu－2e－===Cu2＋ 、
Zn－2e－===Zn2＋ 、
课 时 分 层
心 突
Fe－2e－===Fe2＋
破
作
等；阴极反应式为 Cu2＋＋2e－===Cu 。 业
·
返 首 页
16
·
必
双
备
基
知
达
识
标
·
自 主
3．电解精炼铜的原理：粗铜中比铜活泼的金属 锌、铁等，失去
测
关
课
键 能
[提示] 不能。若两极材料互换，则 Fe 作阳极，其电极反应式 时
力
分
核 心
为 Fe－2e－===Fe2＋，故在 Fe 的表面不会镀上铜。
层 作
突
业
破
·
返 首 页
15
·
必
双
备 知
三、电解精炼铜
基 达
识
标
·
自 主
1．粗铜中往往含有铁、锌、银、金等多种杂质，常用电解的方
随 堂
预
检
习 法进行精炼。电解池的构成是用粗铜作阳极，用纯铜作阴极，用 测
双 基
知
达
识 自
阴极反应式为_2_H__＋_＋__2_e_－_=_=_=_H__2↑______；
·
标 随
主
预 习
因 H＋ 放电，促进了水的电离，使阴极区溶液显 碱 性。
堂 检 测
关
(3)电解的总反应式
课
键 能 力
化学方程式为2NaCl＋2H2O=电==解==H2↑＋Cl2↑＋2NaOH；
时 分
核 心 突
能
课 时
力 核
(2)阳极反应式为__C_u_－__2_e_－_=_=_=_C__u_2_＋____；
分 层
心 突 破
阴极反应式为__C_u_2_＋_＋__2_e_－_=_=_=_C__u____。
作 业
·
返 首 页
12
·
必
双
备
基
知
达
识
标
·
自
随
主
堂
预
检
习
(3)可观察到的现象是铁件表面镀一层红色的铜，铜片不断溶解。测
分 层
心
作
突 破
阳极区呈酸性。
业
·
返 首 页
9
·
必
双
备
基
知
达
识
标
·
自 主
二、电镀
随 堂
预
检
习
1．电镀的概念：利用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他 测
关 键 能
金属 或合金的加工工艺。电镀的主要目的是使金属增强抗腐蚀能力， 课 时
力 增加表面硬度和美观。
核
分 层
心
作
突
业
破
·
返 首 页
10
·
必
双
关 键
(4)硫酸铜溶液浓度的变化是不变 。
能
课 时
力
分
核
层
心
作
突
业
破
·
返 首 页
13
·
必 备
3．电镀的特点是阳极参与电极反应，电镀过程中相关离子的浓 双 基
知
达
识 度、溶液 pH 等保持不变。
标
·
自
随
主
堂
预 习
微点拨：(1)电镀规律记忆口诀：镀层阳极待镀阴，镀层离子溶
检 测
关 液跟。我与电解共原理，浓度不变要记真。
备
基
知 识
2．某电镀铜实验装置(电镀池)如图所示。
达 标
·
自
随
主
堂
预
检
习
测
关
课
键 能
时
力
分
核
层
心
作
突
业
破
返 首 页
·
11
·
必
双
备 知
请回答下列问题：
基 达
识
标
自 主
(1)铜片为镀层金属，与直流电源的正极相连，作阳极；
·
随 堂
预
检
习
铁件为待镀金属，与直流电源的负极相连，作阴极；
测
关 键
硫酸铜溶液为 电镀液，含有镀层金属离子。
层
心
作
突 破
电解原理的理解和应用。
业
·
返 首 页
·
·
必 备 知 识
必 备 知 识 自
主 预 习
关 键 能 力
核 心 突 破
3
·
双 基 达 标
随 堂 检 测
课
自主预习
时 分
层
作
业
返 首 页
4
·
必
双
备
基
知
达
识
一、电解饱和食盐水
·
标
自
随
主 预 习
1．概念：习惯上把电解饱和食盐水的工业生产叫做氯碱工业。
堂 检
测
过程，从它们的化合物中还原出来。如 Mn＋＋ne－===M。
关
课
键 能 力
2．电解法用于冶炼较活泼的金属(如钾、钠、镁、铝等)，但不
时 分
核 心
能电解其盐溶液，应电解其熔融态。
层 作
突
业
破
·
返 首 页
18
·
必
双
第四章 化学反应与电能
第二节 电解池 第2课时 电解原理的应用
2
·
必 备
发展目标
体系构建
双
基
知 识
1.通过对电解饱和食盐水、电镀、电
达 标
·
自
主 解精炼铜、电冶金等原理的分析，认
随 堂
预
检
习
识电能与化学能之间的能量转化。
测
关
键 能
2.建立电解应用问题的分析思维模型课 时力 Nhomakorabea分
核 和电解相关计算的思维模型，加深对
堂 检
测
关
2．原理：
课
键 能 力
(1)通电前，氯化钠溶液中含有的离子是 Na＋、Cl－、H＋、OH－
。
时 分
核 心
通电时，移向阳极的离子是 Cl－、OH－
层
，移向阴极的离子是 作
突
业
破 __N_a_＋_、__H__＋____。
返 首 页
·
5
·
必 备
(2)阳极反应式为_2_C__l－_－__2_e_－_=_=__=_C_l_2↑___；
课
键 能 力
时
(2)电镀特点：“1 多、1 少、1 不变”。“1 多”是指阴极上有 分
核
层
心 突
镀层金属沉积，“1 少”是指阳极上有镀层金属溶解，“1 不变”是
作 业
破
指电解质溶液的浓度不变。
返 首 页
·
14
·
必
双
备
基
知
达
识
标
·
自 主
电镀铜实验装置中若两极上的材料互换，能在铁钥匙
随 堂
预
检
习
的表面镀上一层铜吗？为什么？
离子方程式为2Cl－＋2H2O=电==解==H2↑＋Cl2↑＋2OH－ 。
层 作 业
破
·
返 首 页
6
·
必
双
备 知
3．氯碱工业生产流程：
基 达
识
标
·
自 主
(1)阳离子交换膜电解槽
随 堂
预
检
习
测
关
课
键 能
时
力
分
核
层
心
作
突
业
破
返 首 页
·
7
·
必
双
备
基
知
达
识
标
·
自 主
(2)阳离子交换膜的作用：只允许 Na＋等阳离子通过，不允许 Cl
识
标
·
自 主
极相隔离。①因为阳极产物 Cl2 和阴极产物 H2 会发生反应，Cl2 和
随 堂
预
检
习 NaOH 会发生反应，因此工业上常用特殊的电解槽电解饱和食盐水， 测
关 键 能
一般用阳离子交换膜将电解槽分隔成两部分，以避免电解产物之间