第3课时电解池的工作原理及应用.PPT

-*- 第3课时　电解池的工作原理及应用 阅读思考 自主检测 任务一、快速阅读教材第18页以及第19页前2段,思考下列问题: 1.原电池能够实现化学能向电能的转化,工业生产中人们要想使不能自发进行的氧化还原反应顺利进行,一般采取什么方法? 提示:通过电解可以使不能自发进行的氧化还原反应顺利进行。 2.教材图1-19为熔融电解质导电的实验,也是工业上生产金属钠的方法,熔融的氯化钠为什么能导电? 提示:氯化钠在熔融的状态下电离出自由移动的Na+和Cl-,在电流的作用下,Na+向和电源负极相连的电极移动,Cl-向和电源正极相连的电极移动,形成闭合回路,从而能导电。 阅读思考 自主检测 3.什么是电解?电解池的定义是什么?在电解池的装置中,阴、阳极分别发生什么反应? 提示:在直流电的作用下,在两极上分别发生氧化反应和还原反应的过程叫做电解。电解池就是将电能转化为化学能的装置。在电解池装置中阴极发生还原反应,阳极发生氧化反应。 阅读思考 自主检测 任务二、认真阅读教材第19页活动与探究至第21页的内容,分别完成下列任务: 1.用石墨电极电解氯化铜溶液时,溶液中存在Cu2+、H+、Cl-和OH-,在直流电作用下,哪些离子优先放电?为什么? 提示:理论上Cu2+、H+都可以在阴极放电而被还原,但由于Cu2+氧化性大于H+,故Cu2+先放电;同理Cl-和OH-都可以在阳极放电而被氧化,但由于Cl-还原性大于OH-,故Cl-先放电。 2.电解原理在工业生产中有哪些应用? 提示:电解活泼金属的熔融盐冶炼金属,如钠、铝、镁等金属的冶炼;电解饱和食盐水生产烧碱和氯气;电解精炼铜等。 阅读思考 自主检测 3.什么是电镀?电镀时,对阳极、阴极以及电解质溶液有什么要求? 提示:电镀是应用电解原理在某些金属或非金属材料表面镀上一薄层其他金属或合金的过程。电镀时通常以待镀的金属制品为阴极,以镀层金属为阳极,用含镀层金属阳离子的溶液作电解质溶液。 阅读思考 自主检测 1.(2016江苏徐州测试)右图是电解CuCl2溶液的装置,其中c、d为石墨电极。则下列有关的判断正确的是 (　　) A.a为负极、b为正极 B.a为阳极、b为阴极 C.电解过程中,d电极质量增加 D.电解过程中,氯离子浓度不变 答案:C 2.在铁制品上镀上一层锌层,以下电镀方案中合理的是(　　) A.锌作阳极,铁制品作阴极,溶液中含Fe2+ B.锌作阴极,铁制品作阳极,溶液中含Zn2+ C.锌作阴极,铁制品作阳极,溶液中含Fe3+ D.锌作阳极,铁制品作阴极,溶液中含Zn2+ 答案:D 探究问题 知识点拨 重点难点 重要考向 1.电解池的阴、阳极与两极材料的金属活动性有关吗? 提示:电解池的阴、阳极取决于外接电源的正负极,与电极材料的金属活动性无关。 2.电解质溶液导电一定发生了化学变化,这种说法正确吗? 提示:电解质溶液的导电过程,就是该溶液的电解过程,一定发生化学变化。 3.氯碱工业中离子交换膜在电解槽中的作用是什么? 提示:将阴极、阳极区隔开,防止氯气与阴极区的氢气混合发生爆炸,防止氯气与阴极区的NaOH溶液反应,降低NaOH产品纯度。 探究问题 知识点拨 重点难点 重要考向 4.为什么电解精炼铜的电解槽里会有含金、银等杂质的“阳极泥”? 提示:在金属活动性顺序中,位于铜之后的金、银等杂质,因为失电子能力比铜弱,难以在阳极失去电子变成阳离子溶解,当阳极上的铜失去电子变成离子溶解之后,它们以金属单质的形式沉积在电解槽底,形成阳极泥。阳极泥可作为提炼金、银等贵重金属的原料。 探究问题 知识点拨 重点难点 重要考向 1.电解产物的判断及电极反应式的书写 (1)电解产物的判断及规律 ①阳极产物的判断 首先看电极,如果是活泼电极,则电极材料优先失电子,电极被溶解。如果是惰性电极(Pt、Au、石墨等),则要看溶液中离子的失电子能力,此时根据阴离子放电顺序加以判断(放电顺序即为得、失电子能力顺序)。阳极上阴离子放电顺序:S2-I-Br-Cl-OH-(水)含氧酸根F-。 ②阴极产物判断 电极本身不参加反应,电解质溶液中氧化性强的阳离子优先得电子,常见阳离子的放电顺序为: 探究问题 知识点拨 重点难点 重要考向 (2)电极反应式的书写 ①首先判断阴、阳极,分析电极材料,判断是电极材料放电还是溶液中的离子放电。阳极为活泼金属电极时,电极材料放电。 ②再分析溶液中的离子种类,根据离子放电顺序,分析电极反应,并判断电极产物,写出电极反应式。 ③电解水溶液时,应注意放电顺序排在H+、OH-之后的离子一般不参与放电反应。 (3)电解化学方程式的书写 ①必须在长等号上标明通电。 ②只有电解质被电解,电解化学方程式中只写电解质及电解产物。 探究问题 知识点拨 重点难点 重要考向 ③只有水被电解,只写水及电解产物即可。 如: