电解原理的应用公开课ppt课件.ppt

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1、电解原理的应用,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=Cu,c（阳极）：2Cl-2e=Cl2,c b,ad,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

2、为阴极与电源正极相连的电极为阳极,探究与实践,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）,+,阳,阴,原电池原理,电解原理,电解原理的应用,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）,Na：,Mg：,Al：,电解原理的应用,写出对应的电极反应和总反应,阳离子交换膜电解槽,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,+,阳,阴,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

3、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,+,阳,阴,Cl2+2OH=Cl+ClO+H2O,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。,（1）a极材料为，电极反应式为_,Fe2e=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

4、)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 BNaCl溶液 CNaOH溶液 DCuCl2溶液,Fe2e=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，

5、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 BNaCl溶液 CNaOH溶液 DCuCl2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,Fe2e=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

6、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 BNaCl溶液 CNaOH溶液 DCuCl2溶液,Fe2e=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

7、。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,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,思考与讨论,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）,原电池原理,电解原理,电解精炼铜,电镀,电解原理的应用,电镀,电解原理的应用,电解精炼铜,电镀,电解原理的应用,电解精炼铜,铜的电解精炼,纯铜,粗铜,小结

8、,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,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：,（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+O2 2CuO，CuO+H2SO4=CuSO4+H2O。对比甲的方案，乙同学方案的优点是。,获取等量的Cu

9、SO4，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+O2 2CuO，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

10、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：往工业废水中加入适量NaCl 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：往工业废水中加入适量NaCl 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

11、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：往工业废水中加入适量NaCl 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

12、,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：往工业废水中加入适量NaCl 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

13、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：往工业废水中加入适量NaCl 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,?,Class is over!,