人教版高中化学选择性必修1 第四章 第二节 电解池 第2课时（课件）.pptxVIP

第4章化学反应与电能第二节电解池第2课时电解原理的应用

导入提问：大家还记得海水的综合利用吗?通过对海水的处理,得到食盐,将食盐运用到氯碱工业,得到的产品可以用于纺织、轻工、冶金、化工等领域。那么工业上可通过什么反应来得到这些产品?

导入电解饱和食盐水。阴极(石墨):2H2O+2e－??H2↑+2OH－阳极(石墨):2Cl－－2e－Cl2↑总反应:2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑

导入提问：反应过程中可能存在哪些副反应呢?可能存在的副反应:Cl2+H2OHCl+HClO、H2+Cl22HCl。

导入提问：如何防止副反应的发生呢?

一、电解饱和食盐水提问：电解饱和食盐水需要解决的主要问题是什么?(1)避免Cl2与NaOH溶液发生反应,使产品不纯。(2)避免生成物H2和Cl2混合发生爆炸。

一、电解饱和食盐水实际生产中可以用阳离子交换膜将电解槽隔成阴极室和阳极室,阳离子交换膜只允许阳离子(Na+)通过,而阻止阴离子(Cl－、OH－)和气体通过。习惯上把电解饱和食盐水的工业生产叫做氯碱工业。

一、电解饱和食盐水思考:(1)分析并书写电解饱和食盐水的电极反应及总反应。提示:通电前,在食盐溶液中存在Na+、Cl－、H+、OH－四种离子。通电时,在阳极,Cl－比OH－容易失去电子,Cl－被氧化生成氯气;在阴极,H+比Na+容易得到电子,H+被还原生成氢气。阴极:2H2O+2e－H2↑+2OH－阳极:2Cl－－2e－Cl2↑总反应:2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑

一、电解饱和食盐水思考:(2)阳离子交换膜的作用是什么?提示:①阳离子交换膜只允许阳离子通过,阻止阴离子和气体通过。②电解饱和食盐水的装置中,阳离子只允许Na+、H+通过,而Cl－、OH－和气体不能通过,故既可防止阳极生成的Cl2和阴极生成的H2混合而引起爆炸,又能避免Cl2和NaOH溶液发生反应。

一、电解饱和食盐水思考:(3)阴极室加入含少量NaOH的水的目的是什么?(4)电解饱和食盐水装置中阴极区溶液为什么呈碱性?提示:增强溶液导电性。提示:放电的H+来源于水的电离,其在阴极上得电子生成H2,破坏了水的平衡,促进了水的电离,使溶液中c(OH－)c(H+),使阴极区溶液显碱性。

一、电解饱和食盐水氯碱工业的应用

一、电解饱和食盐水小试牛刀1.正误判断。(1)电解饱和食盐水时,阴极发生氧化反应:2Cl－－2e－Cl2↑。()(2)向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)电解饱和NaCl溶液可以制取金属钠。()××××

一、电解饱和食盐水小试牛刀2.“84”消毒液是环境消毒液之一。某学生想制作一种家用环保型消毒液发生器,用石墨作电极电解饱和食盐水,通电时,为使Cl2被完全吸收制得有较强杀菌能力的消毒液,设计了如图所示的装置。c、d都为石墨电极。回答下列问题:

一、电解饱和食盐水小试牛刀(1)a为电源的_____(填“正”或“负”)极,c为电解池的_____(填“阴”或“阳”)极。(2)d电极的电极反应式:_______________________,电解产生消毒液的总化学方程式为____________________________。负阳2H2O+2e－H2↑+2OH－NaCl+H2ONaClO+H2↑

一、电解饱和食盐水拓展延伸：离子交换膜离子交换膜是“具有选择透过性能的网状立体结构的高分子功能膜或分离膜”,常运用于膜电解和电渗析等离子交换膜法技术中。它具有选择透过性、分离效率高、能耗低、污染少等特点,在水处理、环保、化工、冶金等领域都有广泛应用。离子交换膜的种类有阳离子交换膜、阴离子交换膜、质子交换膜等。

一、电解饱和食盐水拓展延伸：离子交换膜离子交换膜的作用:①隔离某些物质,防止阴极与阳极产物之间或产物与电解质溶液之间发生反应;②用于制备某些物质,通过离子定向移动使得阴极区或阳极区得到所制备的新物质;③对物质进行分离、提纯等。

二、电镀提问：在日常生活中,我们经常看到一些美观的金属制品在使用一段时间后失去表面的光泽,如铁生锈等。我们应该怎么做才能避免或减缓这种现象的发生呢?为什么要这么做?

二、电镀电镀(1)定义:电镀是一种利用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的加工工艺。(2)目的:使金属增强抗腐蚀能力,增加表面硬度和美观。(3)组成:电源、阴极(待镀的金属制品)、阳极(镀层金属)、电镀液。

二、电镀提