电解原理的应用-公开课

H2SO4溶液CuCl2溶液Cu(a)(b)(c)(d)温故知新应用原电池、电解池的相关知识，分析讨论右图装置讨论1：左边烧杯为________装置，右边烧杯为______装置讨论2：请写出a、b、c、d对应的电极反应式（注明电极名称）讨论3：标出电子的流动方向原电池电解池—+阳阴a（负极）：Zn-2e–=Zn2+b（正极）：2H++2e–=H2↑d（阴极）：Cu2++2e–=Cuc（阳极）：2Cl–-2e–=Cl2↑e–c→be–e–a→d一、电解池原理1.定义：(1)两个电极（活性或惰性）(2)电解质溶液(3)直流电源（4）形成闭合回路电能转化为化学能的装置为电解池，它是一个非自发的氧化还原反应。2.构成条件3.电极名称：与电源负极相连的电极为阴极与电源正极相连的电极为阳极电解原理的应用应用一电解冶炼某些活泼金属电解某些活泼金属的熔融盐，制取活泼金属单质（如Na、Mg、Al等）2NaCl(熔融)电解2Na+Cl2↑MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑电解2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑电解冰晶石Na：Mg：Al：电解原理的应用写出对应的电极反应和总反应阳极：2Cl—-2e—=Cl2↑阴极：2H++2e—=H2↑总反应：2Cl—+2H2O电解Cl2↑+H2↑+2OH—饱和食盐水CFe应用二电解饱和食盐水（氯碱工业的基础）阳离子交换膜电解槽Na+探究与实践饱和NaCl溶液石墨棒下图是一个简易家庭用次氯酸钠消毒液发生器，请根据电解饱和食盐水的反应原理，画出外加电源与导线(标出电源的正、负极)，简单分析发生器的工作原理—+ab阳阴阳极：2Cl—-2e—=Cl2↑阴极：2H++2e—=H2↑总反应：2Cl—+2H2O电解Cl2↑+H2↑+2OH—Cl2+2OH—=Cl—+ClO—+H2O探究与实践下图是一个简易家庭用次氯酸钠消毒液发生器，请根据电解饱和食盐水的反应原理，画出外加电源与导线(标出电源的正、负极)，简单分析发生器的工作原理—+ab阳阴阳极：2Cl—-2e—=Cl2↑阴极：2H++2e—=H2↑总反应：2Cl—+2H2O电解Cl2↑+H2↑+2OH—Cl2+2OH—=Cl—+ClO—+H2ONaOHCl2Fe拓展与延伸电解法制备Fe(OH)2由于Fe(OH)2极易被氧化，所以实验室很难用亚铁盐溶液与烧碱溶液反应制得Fe(OH)2白色沉淀。若用右图所示实验装置，则可制得纯净的Fe(OH)2，并可较长时间观察到白色沉淀。（1）a极材料为，电极反应式为_____________Fe－2e=Fe2+石墨Fe已知两极材料分别为石墨和铁：拓展与延伸电解法制备Fe(OH)2由于Fe(OH)2极易被氧化，所以实验室很难用亚铁盐溶液与烧碱溶液反应制得Fe(OH)2白色沉淀。若用右图所示实验装置，则可制得纯净的Fe(OH)2，并可较长时间观察到白色沉淀。已知两极材料分别为石墨和铁：（1）a极材料为，电极反应式为_____________Fe石墨（2）如果实验后看到有白色沉淀生成，则电解液c可以是______A．纯水B．NaCl溶液C．NaOH溶液D．CuCl2溶液Fe－2e=Fe2+Fe√√拓展与延伸电解法制备Fe(OH)2由于Fe(OH)2极易被氧化，所以实验室很难用亚铁盐溶液与烧碱溶液反应制得Fe(OH)2白色沉淀。若用右图所示实验装置，则可制得纯净的Fe(OH)2，并可较长时间观察到白色沉淀。已知两极材料分别为石墨和铁：（1）a极材料为，电极反应式为_____________隔绝空气，防止生成的Fe(OH)2被空气中的氧气氧化排净溶液中溶解的氧气，防止生成的Fe(OH)2在溶液中被氧化Fe石墨（2）如果实验后看到有白色沉淀生成，则电解液c可以是______A．纯水B．NaCl溶液C．NaOH溶液D．CuCl2溶液（3）苯或汽油（3）液体d可为，其作用是，在加d之前对c溶液进行加热煮沸处理，目的是Fe－2e=Fe2+Fe√√拓展与延伸电解法制备Fe(OH)2由于Fe(OH)2极易被氧化，所以实验室很难用亚铁盐溶液与烧碱溶液反应制得Fe(OH)2白色沉淀。若用右图所示实验装置，则可制得纯净的Fe(OH)2，并可较长时间观察到白色沉淀。已知两极材料分别为石墨和铁：（4）若c改为Na2SO4溶液，当电解一段时间，看到白色沉淀后，再反接电源继续电解，除了电极上看到的气泡外，另一明显的现象为：______（1）a极材料为，电极反应式为_____________Fe石墨（3）液体d可为，其作用是，在加d之前对c溶液进行加热煮沸处理，目的是。（2）如果实验后看到有白色沉淀生成，则电解液c可以是______A．纯水B．NaCl溶液C．NaOH溶液D．CuCl2溶液Fe－2e=Fe2+Fe√√FeCNa2SO4溶液FeCNa2SO4溶液拓展与延伸电解法制备Fe(OH)2由于Fe(OH)2极易被氧化，所以实验室很难用亚铁盐溶液与烧碱溶液反应制得Fe(OH)2白色沉淀。若用右图所示实验装置，则可制得纯净的Fe(OH)2，并可较长时间观察到白色沉淀。已知两极材料分别为石墨和铁：（4）若c改为Na2SO4溶液，当电解一段时间，看到白色沉淀后，再反接电源继续电解，除了电极上看到的气泡外，另一明显的现象为：______白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色电解水Fe(OH)2思考1：如果阳极碳棒用Cu作电极，能达到实验目的吗？思考2：如果阳极和阴极都为铜棒，则实验现象如何呢？电解精炼铜电镀CuSO4溶液Fe思考与讨论CFeCuSO4溶液CuFeCuSO4溶液CuCuCuSO4溶液结合原电池或电解池的工作原理，设计实验，使图中的铁棒上析出铜，而铁的质量不变。（作图并说明原理）ZnFeCuSO溶液原电池原理电解原理CuFeCuSO4溶液电解精炼铜电镀CuCuCuSO4溶液电解原理的应用电镀、电解精炼铜应用三电镀电解原理的应用镀层金属待镀金属含镀层金属阳离子的溶液CuCuCuSO4溶液电解精炼铜电镀、电解精炼铜应用三电镀电解原理的应用镀层金属待镀金属含镀层金属阳离子的溶液电镀、电解精炼铜应用三CuCuCuSO4溶液电解精炼铜粗铜纯铜铜的电解精炼纯铜粗铜小结电解原理的应用应用一：电解冶炼某些活泼金属(如Na、Mg、Al等）应用二：电解饱和食盐水（氯碱工业的基础）应用三：电镀、电解精炼铜巩固和提高△△结合元素化合物及电化学原理等知识，利用废铜制备CuSO4实验室用铜和硫酸制取CuSO4有几种方法：随着反应进行，浓硫酸浓度逐渐变小，而稀硫酸不能再与铜发生反应（1）甲学生进行了下列实验：取6.4g铜片和10mL18mol·L－1浓硫酸放在圆底烧瓶中共热，发生反应：Cu+2H2SO4(浓)=CuSO4+SO2↑+2H2O。直到反应完毕，最后发现烧瓶中还有铜片剩余。他根据自己所学的化学知识，认为烧瓶中还有较多的硫酸剩余。他这样认为的理由是：△巩固和提高△△（1）甲学生进行了下列实验：取6.4g铜片和10mL18mol·L－1浓硫酸放在圆底烧瓶中共热，发生反应：Cu+2H2SO4(浓)=CuSO4+SO2↑+2H2O。直到反应完毕，最后发现烧瓶中还有铜片剩余。他根据自己所学的化学知识，认为烧瓶中还有较多的硫酸剩余。他这样认为的理由是：结合元素化合物及电化学原理等知识，利用废铜制备CuSO4实验室用铜和硫酸制取CuSO4有几种方法：（2）乙同学认为甲设计的实验方案不好，他自己设计的思路是2Cu+O22CuO，CuO+H2SO4=CuSO4+H2O。对比甲的方案，乙同学方案的优点是。△获取等量的CuSO4，乙消耗的硫酸的用量更少，且不产生污染物SO2。△巩固和提高△△2CuO，CuO+H2SO4实验室用铜和硫酸制取CuSO4有几种方法：△（3）某地有丰富的电力资源。为了具备乙同学的优点，你能不能根据该地的资源优势设计一个Cu和硫酸制取硫酸铜的方案？（其他材料任选）用废铜作阳极，碳棒作阴极，稀硫酸作电解质溶液进行电解（2）乙同学认为甲设计的实验方案不好，他自己设计的思路2Cu+O22CuO，CuO+H2SO4=CuSO4+H2O。对比甲的方案，乙同学方案的优点是。△拓展与延伸增加废水的导电性电化学方法处理污水铬是一种用途广泛的化工原料，但六价铬具有强烈的致癌作用，且又是一种严重的污染物。工业上为了处理含Cr2O72—酸性工业废水，按下面的方法处理：①往工业废水中加入适量NaCl②以铁为电极进行电解，经过一段时间有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀生成，工业废水中铬的含量已低于排放标准。试回答：（1）加入适量NaCl是为了；拓展与延伸电化学方法处理污水（2）Fe-2e－=Fe2+（2）电极反应式：阳极，阴极；2H++2e－=H2↑铬是一种用途广泛的化工原料，但六价铬具有强烈的致癌作用，且又是一种严重的污染物。工业上为了处理含Cr2O72—酸性工业废水，按下面的方法处理：①往工业废水中加入适量NaCl②以铁为电极进行电解，经过一段时间有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀生成，工业废水中铬的含量已低于排放标准。试回答：（1）加入适量NaCl是为了；拓展与延伸电化学方法处理污水（3）6Fe2++Cr2O72—+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O（3）由Cr2O72—转化为Cr3+的离子方程式为_______________（2）电极反应式：阳极，阴极；铬是一种用途广泛的化工原料，但六价铬具有强烈的致癌作用，且又是一种严重的污染物。工业上为了处理含Cr2O72—酸性工业废水，按下面的方法处理：①往工业废水中加入适量NaCl②以铁为电极进行电解，经过一段时间有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀生成，工业废水中铬的含量已低于排放标准。试回答：（1）加入适量NaCl是为了；拓展与延伸电化学方法处理污水（4）在阴极反应及Cr2O72—与Fe2+反应过程中，H+被大量消耗，促使水的电离平衡向电离方向移动，OH-大量增加，促使Fe3+、Cr3+最终转化为Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀（4）电解过程Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀是怎样产生的?（3）由Cr2O72—变Cr3+的离子方程式为_______________（2）电极反应式：阳极，阴极；铬是一种用途广泛的化工原料，但六价铬具有强烈的致癌作用，且又是一种严重的污染物。工业上为了处理含Cr2O72—酸性工业废水，按下面的方法处理：①往工业废水中加入适量NaCl②以铁为电极进行电解，经过一段时间有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀生成，工业废水中铬的含量已低于排放标准。试回答：（1）加入适量NaCl是为了；（4）在阴极反应及Cr2O72—与Fe2+反应过程中，H+被大量消耗，促使水的电离平衡向电离方向移动，OH-大量增加，促使Fe3+、Cr3+最终转化为Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀拓展与延伸电化学方法处理污水（5）不能改用石墨电极，因用石墨作电极，阳极产生Cl2，得不到Fe2+，结果因缺少还原剂，不能使Cr2O72-转化成Cr3+，最终生成Cr(OH)3而除去（5）能否改用石墨作电极？原因是什么？。（4）电解过程Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀是怎样产生的?（3）由Cr2O72—变Cr3+的离子方程式为_______________（2）电极反应式：阳极，阴极；铬是一种用途广泛的化工原料，但六价铬具有强烈的致癌作用，且又是一种严重的污染物。工业上为了处理含Cr2O72—酸性工业废水，按下面的方法处理：①往工业废水中加入适量NaCl②以铁为电极进行电解，经过一段时间有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀生成，工业废水中铬的含量已低于排放标准。试回答：（1）加入适量NaCl是为了；结合原电池及电解原理，思考分析金属的腐蚀与防护课后思考Classisover!直挂云帆济沧海长风破浪会有时