高中化学苏教版 (2019)选择性必修1第二单元 化学能与电能的转化优秀课件ppt

这是一份高中化学苏教版 (2019)选择性必修1第二单元 化学能与电能的转化优秀课件ppt，共30页。PPT课件主要包含了电解饱和食盐水，氢气和氯气，注意事项，硫酸铜浓度不变，①阴极-待镀金属，②阳极-镀层金属，作业布置等内容，欢迎下载使用。
1.能够对氯碱工业、电镀、电解精炼铜、电冶金等原理进行分析；2.认识电能与化学能的能量转换；3.加深对间接原理的理解和应用
用 的方法来制取 ,并以它们为原料生产一系列化工产品的工业,称为氯碱工业。
知识点一 · 电解饱和食盐水的原理分析
2Cl－－2e－===Cl2↑
2H2O＋2e－==H2↑+2OH－
属于电解水和电解质类型的电解池
知识点一·电解饱和食盐水
1.当电解过程中被电解的是水和电解质时,电极反应式中出现的是H+或OH-放电,但在书写总反应式时要将反应物中的H+或OH-均换成水,如电解饱和食盐水。
1.电解池中阴极、阳极的酸碱性如何变化？
阴极碱性增强，阳极酸性增强
2.工业电解饱和食盐水存在什么隐患？
(2)生成物H2和Cl2混合，混合后遇火或遇强光爆炸。
(1)Cl2接触NaOH溶液会反应,使产品不纯。反应方程式: .
Cl2 +2 NaOH =NaCl + NaClO + H2O
解决方法:使用离子交换膜
离子交换膜由高分子特殊材料制成，分三类：(1)阳离子交换膜，简称阳膜，只允许阳离子通过，不允许阴离子通过。(2)阴离子交换膜，简称阴膜，只允许阴离子通过，不允许阳离子通过。(3)质子交换膜，只允许H＋通过，不允许其他阳离子和阴离子通过。
知识点一· 电解饱和食盐水
(1)能将两极区隔离，阻止两极区产生的物质接触，防止发生化学反应。(2)能选择性的通过离子，起到平衡电荷、形成闭合回路的作用。
如果得到产物NaOH,阴极侧生成OH-，还需要Na+移向阴极，而我们要避免OH-移向阳极与产物Cl2反应，所以应选择阳离子交换膜。
H2O（含少量NaOH）
电解饱和食盐水的原理示意图
电解帮助人类创造出更多自然界不存在的新物质，成为化学重要分支——电化学或能源化学的基础，因此也形成了电解工业。 电解的本质是使电流通过电解质溶液或熔融状态的电解质，而在阴阳两极引起氧化还原反应的过程。 电解除广泛应用于金属矿物冶炼、金属精炼外，还促进了电镀、污水处理等领域的技术革命，为新的制造业的发展提供了理论基础。
对于像钠、镁、铝这样非常活泼的金属，采用一般的还原剂很难将它们从其化合物中还原出来，工业上常用电解法冶炼。
知识点二 · 电解法冶炼活泼金属
AlCl3是共价化合物，不是电解质，不能电解。Al2O3是离子化合物；熔点2050℃，冰晶石在铝电解中作为助溶剂，降低氧化铝的熔点。
阳极--粗铜阴极--纯铜电解液-- CuSO4溶液
1.粗铜中含有的杂质：
Zn、Fe、Ni、Ag、Au等
知识点三 · 电解法精炼铜
粗铜的杂质中比铜活泼的金属（Zn、Fe、Ni）只溶解，不析出；比铜不活泼的金属（Au、Ag）不溶解，以金属单质形式沉淀。
Cu–2e- == Cu2+
Fe–2e- == Fe2+
Zn－2e－== Zn2＋
阴极：放电顺序：Cu2+ ＞ H+ ＞ Fe2+
Cu2＋＋2e－===Cu
2.铁作电解池的阳极时,铁并不是失去 3个 电子生成Fe3+,而是失去2个电子生成Fe2+;在阴极Fe3+得电子生成Fe2+,而不是铁单质。
4.电解精炼过程中的“两不等”：
①电解质溶液浓度在电镀前后不相等；
②阴极增加的质量和阳极减少的质量不相等。
电解后铜离子浓度减小，铁离子等浓度增加。
阴极得到精铜，由于阳极泥的存在，阳极减少的质量比应急增加的质量大。
应用电解原理在某些金属表面镀上一层其它金属或合金的过程。
增强金属抗腐蚀能力,增加美观和硬度。
1.铁制品应该在哪一极？2.电解质溶液中应该含有什么离子？3.另一极应该用什么材料做电极？
Cu2++2e-＝Cu
Cu-2e-=Cu2+
电解一段时间后溶液中硫酸铜浓度怎样变化？
③电解液-含镀层金属阳离子的盐溶液
一多——阴极上有镀层金属沉积 一少——阳极上有镀层金属溶解 一不变——电解质溶液的浓度不变
3.若在铁片上镀锌,以下叙述错误的是(　　)《导与练》P31A.把铁片与电源的正极相连B.电解质必须用含有锌离子的可溶性盐C.锌极发生还原反应D.铁极的电极反应式为Zn2+ +2e-==Zn
应用电解原理在某些金属表面镀上一层其它金属的装置。
①镀层金属接电源正极，待镀金属接电源负极②电镀液须含有镀层金属的离子
阳极：镀层金属；阴极：镀件
应用电解原理将不纯的金属提纯的装置。
①不纯金属接电源正极纯的金属接电源负极②电解质溶液须待提纯金属的离子
阳极：不纯金属；阴极：纯金属
电解精炼池、电镀池的比较
4.粗铜精炼时,阴极增重与阳极减重不相等;电镀时两极质量变化相等。
电解原理及应用中常见误区
3.水溶液中,在金属活动性顺序表中排在氢前面的金属,其阳离子不一定不能放电,如:在镀件上镀锌,电解质溶液应是含Zn2+的浓溶液,在阴极Zn2+得电子生成Zn,而不是H+放电。
5.电解时的氧化产物或还原产物能与电解质溶液中的微粒发生反应时,应将该微粒写入电极反应式中。
知识点五 · 有关电解的计算
1.如图所示的A、B两个电解池中的电极均为铂,在A池中加入0.05 ml·L-1的氯化铜溶液,B池中加入0.1 ml·L-1的硝酸银溶液,进行电解。a、b、c、d四个电极上所析出的物质的物质的量之比是(　　) A.2∶2∶4∶1B.1∶1∶2∶1C.2∶1∶1∶1D.2∶1∶2∶1
2.在100 mL硫酸和硫酸铜的混合液中,用石墨作电极进行电解,两极上均收集到2.24 L气体(标准状况),则原混合液中,Cu2+的物质的量浓度为(　　)A.1 ml·L-1B.2 ml·L-1C.3 ml·L-1D.4 ml·L-1
(1)电源中X极是　　　　(填“正”或“负”)极。(2)通电5 min时,B中共收集到224 mL(标准状况)气体,溶液体积为200 mL(电解前后溶液的体积变化忽略不计),则通电前 c(CuSO4)=　　 　　。(3)若A中KCl溶液的体积也是200 mL,则电解后溶液的c(OH-)=　 　。
3.如图所示,若电解5 min时,测得铜电极的质量增加2.16 g。试回答:
0.025 ml·L-1
1.《课时作业》第157~159页2.预习金属的腐蚀与防护