1.3 课时2 电解原理的应用 课件(共27张PPT) 2025-2026学年鲁科版2019高中化学选择性必修1

(课件网) 电解原理的应用 第1章 化学反应与能量转化 学习目标 01 认识电解在实现物质转化中的具体应用。 02 能综合考虑化学变化中的物质变化和能量变化来分析、解决实际问题。 生活中处处有电解的身影。闪亮的电镀饰品、消毒用的次氯酸钠溶液、锂电池的电极材料，这些都离不开电解技术。 那么，电解是如何实现这些神奇转化的呢？ 课堂导入 一、电解食盐水 实验探究 ——— 电解饱和食盐水 实验室电解饱和食盐水装置图 按如图所示组装电解装置，电极材料为石墨，离子导体为饱和食盐水。 1. 请你分析饱和食盐水中可能存在哪些离子，在电场中它们的移动方向如何，可能发生的电极反应是什么。 2. 接通电源，观察电极表面出现的现象。根据已有的化学知识，设法检验两极附近溶液组成的变化并判断气体产物。 3. 判断阴极和阳极，写出电极反应和该电解反应的化学方程式。 电解食盐水制备烧碱、氢气和氯气 ①阳极上有黄绿色有刺激性气味的气体产生。 ②阴极上有气体产生，阴极附近溶液变红色。 实验现象 电解时，OH-、Cl- 移向阳极，H+、Na+ 移向阴极。 ①阳极电极反应：2Cl- - 2e- == Cl2↑，氧化反应。 ②阴极电极反应：2H+ + 2e- == H2↑，还原反应。 原理分析及电极反应: 一、电解食盐水 + - 精制饱和NaCl 淡水 Cl2 H2 NaOH溶液 H2O含少量NaOH Cl- Cl2 OH- Na+ 阳离子交换膜 阳 阴 2H++2e- H2↑ 2Cl--2e- Cl2↑ 在食盐水的电解过程中，由于阴极区 H+ 浓度变小，水的电离平衡向生成 H+ 和 OH- 的方向移动，而且随着 H+ 不断变为氢原子并最终形成氢气逸出，阴极区溶液中的 OH- 越来越多。 一、电解食盐水 水是一种极弱的电解质，水分子能电离出极少量的 H+ 和 OH- 。水的电离过程达到平衡状态时可以表示为：H2O H+ + OH- ，当 H+ 或 OH- 的浓度改变时，该平衡会发生移动。 水的电离 离子在电极表面得到或失去电子的过程通常叫作“放电”。当电解质溶液中存在多种阳离子或阴离子时，离子在电极上放电的顺序是存在某种规律的。根据大量的实验事实，人们总结出一些离子的放电顺序。 阴极上，金属阳离子得电子能力越强越先放电。通常，常见阳离子的放电顺序为： 离子放电顺序 离子放电顺序 对于阳极来说，阳极材料为金属（铂、金等惰性金属除外）时，通常金属阳极材料优先失去电子；阳极材料为石墨时，电解质溶液中的阴离子失去电子，阴离子失电子能力越强越先放电。通常，常见阴离子的放电顺序为： 思考与讨论 该装置有什么缺点？ 2NaCl＋2H2O ==== 2NaOH＋H2↑＋Cl2↑ 通电 H2和Cl2 混合不安全。 Cl2会和NaOH反应，会使得到的NaOH不纯。 如何改进装置呢？ 隔离阴阳极，控制离子移动 工业电解食盐水制备烧碱 电解食盐水是氯碱工业的基础。工业电解食盐水制备烧碱时必须阻止 OH- 移向阳极，以使 Na+ 和 OH- 在阴极溶液中富集。目前，比较先进的方法是用阳离子交换膜将两极溶液分开。 一、电解食盐水 离子交换膜是一类高分子膜，它能选择性地使物质通过。阳离子能通过阳离子交换膜，而阴离子则不能通过。在电解食盐水的过程中，Na+ 不断从阳极区进入阴极区，而阴极区不断产生的 OH- 只能留在阴极附近的溶液中，因此由阴极附近的溶液可以得到浓度较高的 NaOH溶液。 工业电解食盐水制备烧碱 一、电解食盐水 二、铜的电解精炼 冶炼铜得到的是粗铜，需要电解精炼才能得到高纯度99.99%的精铜，如何用电解的方法得到纯铜？ 粗铜 （Zn、Fe、Ni、Ag、Pt、Au……） 粗铜生成铜离子，应该在哪一极进行？ 电解质溶液选择原则。 二、铜的电解精炼 粗铜 阳极 ：发生的主要反应是粗铜作为电极反应物氧化为 Cu2+ 而进入溶液 阴极：Cu2+ 比 H+ 、Zn2+、Fe2+ 和 Ni2+ 等离子优先在阴极上得到电子被 ... ...