苏教版 (2019)选择性必修1第二单元 化学能与电能的转化评课ppt课件

这是一份苏教版 (2019)选择性必修1第二单元 化学能与电能的转化评课ppt课件，共60页。PPT课件主要包含了黄绿色，OH－，Na＋，Cl－＞OH－，H＋＞Na＋，＋H2↑，硫酸铜溶液，电镀液，镀上一层光亮的银，不断溶解等内容，欢迎下载使用。
必备知识　自主预习储备
1．电解饱和食盐水(1)装置
电解饱和食盐水的原理示意图(2)现象阳极上有______气体产生；阴极上有____气体产生。
(3)原理分析及电极反应电解时，__________移向阳极，_________移向阴极。①阳极离子放电顺序：__________，电极反应式：_________________(____反应)。②阴极离子放电顺序：_________，电极反应式：_________________________(____反应)。
2Cl－－2e－===Cl2↑
2H2O＋2e－===2OH－
③电解反应化学方程式：___________________________________________，离子方程式：___________________________________________。
【特别提醒】　阳离子交换膜只允许阳离子通过，阻止阴离子和气体通过。既能防止阴极产生的H2和阳极产生的Cl2混合而引起爆炸，又能避免Cl2和NaOH反应影响烧碱质量。
判一判　(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)电解饱和食盐水时，阴极发生氧化反应：2Cl－－2e－===Cl2↑。(　)(2)氯碱工业电解槽中滴入酚酞溶液，变红色的区域为阳极区。(　)(3)电解饱和食盐水时，阳极和阴极都可以选择金属材料(如铁)。(　)(4)利用电解饱和食盐水可制得“84消毒液”。(　)
2．铜的电解精炼(1)铜的电解精炼示意图铜的电解精炼示意图(2)粗铜中往往含有铁、锌、银、金等多种杂质，常用电解的方法进行精炼。电解池的构成是用_____作阳极，用_____作阴极，用___________作电解质溶液。
(3)阳极反应式为Cu－2e－===Cu2+、Zn－2e－===Zn2+、Fe－2e－===Fe2+等；阴极反应式为Cu2+＋2e－===Cu。(4)电解精炼铜的原理：粗铜中比铜活泼的金属如_________等，失去电子形成阳离子而溶解(残留在溶液中)；比铜不活泼的金属如________等，以金属单质的形式沉积在电解槽的底部(形成阳极泥)；溶液中的铜离子在纯铜上得电子析出。
判一判　(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)电解精炼铜和电镀铜，电解质溶液中的c(Cu2+)均保持不变。(　)(2)电解精炼时，阳极泥可以作为提炼贵重金属的原料。(　)(3)电解精炼铜和电镀铜过程中，阳极质量的减少与阴极质量的增加都相等。(　)(4)电解精炼铜时，粗铜作阳极，活泼性比Cu弱的杂质金属成为阳极泥沉在阳极区。(　)
3．电镀(1)电镀的概念：应用____原理在某些金属或其他材料制品表面镀上一薄层其他____或____的过程。电镀可以使金属更加美观耐用，抗腐蚀性能增强。(2)某电镀银实验装置(电镀池)如图所示。
请回答下列问题：①银为____金属，与直流电源的____相连，作阳极；待镀金属与直流电源的____相连，作阴极；含银离子溶液为______，含有镀层金属离子。②阳极反应式为Ag－e－===Ag＋(氧化反应)阴极反应式为Ag＋＋e－===Ag(还原反应)③可观察到的现象是待镀金属表面________________，银________。④含银离子溶液浓度的变化是____。(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度、溶液pH等保持不变。
判一判　(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)在Fe上镀Ag，应用Fe作阳极，Ag作阴极，用AgNO3溶液作电镀液。(　)(2)在镀件上电镀铜时，镀件应连接电源的正极。(　)(3)电镀过程中相关离子的浓度、溶液pH基本不变。(　)
关键能力　情境探究达成
[情境素材]电镀就是利用电解原理在某些金属表面上镀上一薄层其他金属或合金的过程，是利用电解作用使金属或其他材料制品的表面附着一层金属膜的工艺，从而起到防止金属氧化(如锈蚀)，提高耐磨性、导电性、反光性、抗腐蚀性(硫酸铜等)及增进美观等作用。不少硬币的外层亦为电镀。
[问题探究][问题1]　电镀池应该具备什么条件？电镀过程中电镀液的浓度如何变化？
提示：条件：镀层金属作阳极，镀件作阴极，含镀层金属离子的盐溶液作电解质溶液。电镀过程中电镀液的浓度不变。
[问题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。
[问题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，所以电解质溶液中Cu2+浓度会减小。
[归纳总结]电镀与铜的电解精炼的比较
(1)离子的放电顺序不仅与离子本身的性质有关，还与离子浓度、装置特点等有关，铁上镀锌时，溶液中的H＋不放电。(2)在金属的电解精炼中，比被提炼的金属活泼的金属首先放电，比其不活泼的金属则最终成为阳极泥。
[能力达成]1．在铁制品上镀上一定厚度的锌层，以下电镀方案中正确的是 (　　)A．锌作阳极，镀件作阴极，溶液中含Fe2+B．锌作阴极，镀件作阳极，溶液中含Zn2+C．锌作阴极，镀件作阳极，溶液中含Fe3+D．锌作阳极，镀件作阴极，溶液中含Zn2+
D　[在电镀池中，镀件作阴极，镀层金属作阳极，含镀层金属阳离子的溶液作电镀液。]
基础课时7　电解原理的应用
2．关于电镀铜和电解精炼铜，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(镀)液的成分都保持不变C．阳极反应都只有Cu－2e－===Cu2+D．阴极反应都只有Cu2+＋2e－===Cu
D　[A项电镀时镀件作阴极；B项电解精炼铜时电解液成分改变；C项电解精炼铜时，若有比铜活泼的金属杂质如锌，则阳极还会发生Zn－2e－===Zn2+的反应等。]
[问题探究][问题1]　上述电解过程中共转移多少摩尔电子？电解得到Cu的质量为多少？
提示：两极都收集到22.4 L气体(标准状况)，气体物质的量均为1 ml，阳极反应为4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，可知电解过程中参加电极反应的OH－为4 ml，转移4 ml电子，两电极转移电子的物质的量相同；阴极反应为Cu2+＋2e－===Cu和2H＋＋2e－===H2↑；其中生成1 ml H2转移2 ml电子，则被还原的Cu2+也为1 ml，因此电解得到Cu的质量为64 g。
[问题2]　怎样使溶液恢复到原来的成分和浓度？
提示：根据原理知道电解得到的是Cu、氢气和氧气，电解质复原：出什么加什么，所以应该加入氢氧化铜，根据问题1的分析可知析出的Cu、氢气和氧气分别为1 ml、1 ml、1 ml，因此需要加入1 ml氢氧化铜，才能使溶液恢复到原来的成分和浓度。
[问题3]　电解后溶液中H＋的物质的量浓度是多少？
[归纳总结]电化学综合计算的三种常用方法(1)根据总反应式计算。先写出电极反应式，再写出总反应式，最后根据总反应式列出比例式计算。(2)根据得失电子守恒计算。①用于串联电路中阴阳两极产物、正负两极产物、相同电量等类型的计算，其依据是电路中转移的电子数相等。②用于混合溶液中电解的分阶段计算。
[能力达成]1．有三个烧杯，分别盛有氯化铜、氯化钾和硝酸银三种溶液，均以Pt作电极，将它们串联在一起电解一定时间，测得电极增重总和2.8 g，这时产生的有色气体与无色气体的物质的量之比为(　　)A．4∶1 　B．1∶1C．4∶3 　D．3∶4
C　[串联电路中，相同时间内各电极得电子或失电子的物质的量相同，各电极上放出气体的物质的量之比为定值。不必注意电极增重是多少，只要判断出生成何种气体及生成该气体一定物质的量所得失电子的物质的量，就可以通过得失电子守恒，判断气体物质的量之比，第一个烧杯中放出Cl2，第二个烧杯中放出Cl2和H2，第三个烧杯中放出O2。在有1 ml电子转移时，生成的气体的物质的量分别是0.5 ml、0.5 ml、0.5 ml和0.25 ml。所以共放出有色气体(Cl2)0.5 ml＋0.5 ml＝1 ml，无色气体(O2和H2)0.5 ml＋0.25 ml＝0.75 ml。]
(1)Ag是电解池的_________极，写出此电极的电极反应式：_______________。(2)A中发生反应的化学方程式为_________________________。
Ag－e－===Ag＋
(3)B中观察到的现象是___________________________________。(4)室温下，若电解一段时间后测得电路中通过的电子的物质的量为0.2 ml，电解过程中，B中析出物质是________g，A中阳极收集到的气体体积为________(标准状况)。
Ag棒变细，Fe棒上有银白色物质析出
学习效果　随堂评估自测
C　[由图看出①处为电解池阳极产生氯气，②处为电解池阴极产生氢气，A对；该离子交换膜只能让阳离子通过，不能让阴离子和气体通过，能防止氯气与碱反应，且在阴极区得到浓度较高的烧碱溶液，B对；电解饱和食盐水有烧碱生成且H2O应写化学式，C错；电解装置是将电能转化为化学能的装置，D对。]
2．金属镍有广泛的用途。粗镍中含有少量铁、锌、铜、铂等杂质，可用电解法制备高纯度的镍，下列叙述正确的是(已知：氧化性：Fe2+