1.2.4電解池的應用核心素養(yǎng)目標1.宏觀辨識與微觀探析：能從宏觀現(xiàn)象辨識電解池工作過程，從微觀角度理解電解原理，明確電解池中能量轉(zhuǎn)化及不同電解應用的微觀機制，建立宏觀現(xiàn)象與微觀本質(zhì)的深度聯(lián)系。2.變化觀念與平衡思想：認識電解過程中物質(zhì)變化和能量變化的規(guī)律，理解電解反應條件對反應的影響，體會電解過程中化學平衡的移動與調(diào)控，形成對電解反應動態(tài)變化的全面認識。3.科學態(tài)度與社會責任：通過電解池原理探究、電鍍等實驗，培養(yǎng)嚴謹、求實的科學態(tài)度和實踐操作能力；認識電解原理在工業(yè)生產(chǎn)、材料加工中的重要價值，了解其對社會發(fā)展、資源利用與環(huán)境保護的意義，增強運用化學知識服務社會、推動綠色化學與可持續(xù)發(fā)展的社會責任意識

。學習重難點學習重點?1.掌握電解池工作原理，包括電解時離子移動方向、電子流向、電極反應式（陽極、陰極

）和電解總反應式的書寫；2.理解離子放電順序及其對電解產(chǎn)物的影響；熟悉電解原理在工業(yè)冶煉、氯堿工業(yè)、電鍍等領域的應用。學習難點?1.準確判斷復雜電解質(zhì)體系（混合溶液、熔融態(tài)

）中離子的放電順序，靈活書寫不同電解條件下的電極反應式；2.深入理解電解原理在實際工業(yè)應用（如銅的電解精煉、塑料電鍍

）中的原理與工藝，分析電解過程中的能量轉(zhuǎn)化與物質(zhì)循環(huán)。課前導入這些精美的電鍍飾品是如何制作的？為什么金屬表面能覆蓋一層均勻的鍍層？氯堿工業(yè)生產(chǎn)出的燒堿、氯氣和氫氣對我們的生活有哪些重要作用？它們是怎樣通過化學反應得到的？污水處理廠利用什么方法去除廢水中的重金屬離子？這背后蘊含著怎樣的化學原理？電解池的應用PART01電冶金電解法冶煉金屬的實質(zhì)是利用電解原理使金屬離子獲得電子，從它們的化合物中還原出來：Mn++ne-===M。總反應方程式電極反應式冶煉鈉冶煉鎂冶煉鋁2NaCl(熔融)===2Na+Cl2↑通電MgCl2(熔融)===Mg+Cl2↑通電2Al2O3(熔融)===4Al+3O2↑通電陽極：2Cl--2e-=Cl2↑陰極：2Na++2e-=2Na陽極：2Cl--2e-=Cl2↑陰極：Mg2++2e-=Mg陽極：6O2--12e-=3O2↑陰極：4Al3++12e-=4Al電解飽和食鹽水【交流討論】

電解飽和食鹽水時，發(fā)生如下反應：2Cl-+2H2O2OH-+Cl2↑+H2↑電解1.電解飽和食鹽水原理電解飽和食鹽水與電解CuCl2溶液的原理相似。通電前，食鹽水中NaCl和H2O發(fā)生電離，在溶液中存在著Na+、Cl-、H+、OH-，

4種自由移動的離子。通電時，這些離子改作定向運動。在陽極，Cl-比OH-容易失去電子，Cl-被氧化生成氯氣；在陰極，H+比Na+容易得到電子，H+被還原生成氫氣。電解飽和食鹽水Cl2H2淡鹽水NaOH溶液精制飽和NaCl溶液H2O(含少量NaOH)陽離子交換膜陽極金屬鈦網(wǎng)陰極碳鋼網(wǎng)+－補充Na+和Cl-增強溶液導電性電子的流向離子的移動方向離子放電順序由直流電源負極流向陰極，由陽極流向直流電源正極Na+、H+Cl-、OH-移向陰極移向陽極陽極陰極Cl-＞OH-Na+＜H+陽極：2Cl--2e-=Cl2↑陰極：2H2O+2e-=H2

＋2OH－電解飽和食鹽水陽離子交換膜只允許陽離子通過，而阻止陰離子和氣體通過。在電解飽和食鹽水的裝置中，陽離子交換膜只允許Na+、H+通過，而Cl-、OH-和氣體不能通過，因此既能防止陰極產(chǎn)生的H2和陽極產(chǎn)生的Cl2混合而引起爆炸，又能避免Cl2和NaOH反應導致產(chǎn)物不純。PS：陽極區(qū)Cl-放電生成Cl2，生成的Cl2部分溶于水使陽極區(qū)溶液呈酸性。電解池的陰極區(qū)和陽極區(qū)用陽離子交換膜隔開，使得陰極區(qū)的OH-不能進入陽極區(qū)。電解飽和食鹽水時為什么要阻止陰極區(qū)的OH-進入陽極區(qū)？電解飽和食鹽水銅的電解精煉電極材料：陽極：含鋅、金、銀等金屬雜質(zhì)的粗銅塊。陰極：純銅薄片。電解液：硫酸酸化的CuSO4溶液銅的電解精煉+純銅待精煉的粗銅CuSO4溶液－Zn2+Cu2+Fe2+Ni2+↑e-e-↓Cu－2e-＝Cu2+（主要）

Ni－2e-＝Ni2+Fe－2e-＝Fe2+Zn－2e-＝Zn2+粗銅中，金屬銅比銅活潑的金屬雜質(zhì)轉(zhuǎn)化為陽離子進入溶液，金屬活動性順序中位于Cu之后的金屬如Ag、Au等沉積在電解槽底部形成陽極泥陽極陰極Cu2++2e-＝Cu注意：根據(jù)得知電子守恒可知，陽極產(chǎn)生的Cu2+的數(shù)目小于陰極得到電子變成銅單質(zhì)的Cu2+的數(shù)目，所以電解液中Cu2+的濃度減小。電鍍電鍍是應用電解的原理在某些金屬或其他材料制品表面鍍上一薄層其他金屬或合金的過程。電鍍除了提升美觀和增加表面硬度之外，更主要的目的是增強材料的抗腐蝕能力，防止金屬氧化等。所以電鍍所用的鍍層金屬通常是一些在空氣中或溶液里不易被腐蝕的金屬或合金，如鉻、鎳、銀、銅等。表面鍍銀的裝飾品電鍍電鍍的裝置：陽極：鍍層金屬陰極：待鍍的金屬制品電鍍液：含有鍍層金屬離子的溶液電鍍的原理：金屬材料電鍍時，通常以待鍍金屬制品為陰極，以鍍層金屬為陽極，用含有鍍層金屬離子的溶液作電解質(zhì)溶液。在直流電的作用下，鍍層金屬在待鍍金屬制品表面形成均勻、光亮而致密的鍍層。電鍍電鍍的特點：“一多、一少、一不變”。“一多”是指陰極上有鍍層金屬沉積，“一少”是指陽極上有鍍層金屬溶解，“一不變”是指電鍍液的濃度不變。電鍍常見電解池類型PART02常見電解池類型1.電解電解質(zhì)型實質(zhì)：電解質(zhì)本身被電解增大通入HCl溶液pH值變化：

溶液復原方法：

電解鹽酸：無氧酸、不活潑金屬的無氧酸鹽(如HCl、CuCl2等)溶液的電解陰極：2H++2e－=H2↑陽極：2Cl－－2e－=Cl2↑

總反應：2HCl=Cl2↑+H2↑常見電解池類型陽極：4OH--4e-=2H2O+O2↑陰極：Cu2++2e-=Cu減小陽極陰極氧氣銅CuSO4溶液

總反應：2CuSO4+

2H2O=====2Cu+O2↑+2H2SO4電解2.放氧生酸型(放出氧氣生成氫離子)不活潑金屬的含氧酸鹽

(如CuSO4、AgNO3等)溶液的電解。電解CuSO4溶液：溶液濃度：減小加CuO溶液pH值變化：

溶液復原方法：

常見電解池類型陽極陰極氯氣氫氣NaCl溶液3.放氫生堿型(放出氫氣生成堿)活潑金屬的無氧酸鹽(如NaCl、K2S等)溶液的電解陽極：

2Cl--2e-=Cl2↑陰極：2H++2e-=H2↑減小電解NaCl溶液：溶液濃度：增大加HCl溶液pH值變化：

溶液復原方法：

總反應：2NaCl+2H2O====2NaOH+H2↑

+Cl2

↑電解常見電解池類型陽極陰極氧氣氫氣Na2SO4溶液4.電解水型(電解質(zhì)不反應)含氧酸、強堿、活潑金屬的含氧酸鹽(如H2SO4、NaOH、Na2SO4等)的電解。陽極：

4OH--4e-=2H2O+O2↑陰極：4H++4e-=2H2↑變大電解Na2SO4溶液：溶液濃度：減小加H2O溶液pH值變化：

溶液復原方法：

總反應：2H2O=====2H2↑

+O2↑電解隨堂測試1.下列說法或?qū)嶒灛F(xiàn)象的描述不正確的是（）A．把銅片和鐵片緊靠在一起浸入稀硫酸中，銅片表面出現(xiàn)氣泡。B．把銅片插入氯化鐵溶液中，在銅片表面出現(xiàn)一層鐵。C．把鋅粒放入盛有鹽酸的試管中，加入幾滴氯化銅溶液，氣泡放出速度加快。D．與電源負極相連的是電解槽的陰極。B隨堂測試2.利用電解法可將含有Fe、Zn、Ag、Pt等雜質(zhì)的粗銅提純，下列敘述正確的是（

）A.電解時以精銅作陽極B．電解時陽極發(fā)生還原反應C．粗銅連接電源負極，其電極反應是Cu=Cu2++2e-D．電解后，電解槽底部會形成含少量Ag、Pt等金屬的陽極泥D隨堂測試3.在50mL0.2mol/L的硫酸銅溶液中插入兩個電極，通電電解(不考慮水分蒸發(fā))，則：⑴若兩極均為銅片，則電解過程中溶液溶質(zhì)濃度將

；⑵若陽極為純鋅，陽極反應是

；⑶如果兩極均為銅片且不考慮H+在陰極上放電當電路中有0.01mol電子通過時，陰極增重

陰極上的電極反應式