1、電化學基礎第三節 電解池一、教材分析電解池 是人教版高中化學選修四 化學反應原理第四章第三節， 這部分教材主要介紹了電解原理以及電解原理的應用。 電解屬于電化學的知識范疇， 是中學化學理論體系不可缺少的一部分， 同時電解與物理學科中的電學、 能量的轉換有密切的聯系， 是氧化還原反應、原電池、電離等知識的綜合運用。本節教材可分為三個部分：電解原理、電解原理的應用、電鍍。把握教材意圖后，我把本節內容安排為兩課時完成。二、教學目標1 知識目標：(1) 知道電解的基本原理，會判斷一般電解反應產物；(2) 能說出電解、電解池及形成條件；(3) 知道銅的電解精煉和電鍍銅的原理， 知道氯堿工業反應原理， 能

2、正確書寫電極反應式和電解的總化學方程式；(4) 通過對比、分析明確原電池與電解池的區別和聯系2能力目標：(1) 培養學生觀察、分析、整理、歸納總結、探究等能力；(2) 通過實驗培養學生的觀察能力、分析能力和解決實際問題的能力；3情感、態度和價值觀目標：(1) 指導學生積極參與教學過程，激發其主動探究的意識；(2) 對學生進行辯證唯物主義教育和環境保護教育，培養學生正確的處世態度；(3) 通過氯堿工業的學習， 培養學生確立理論聯系實際的學習方法， 進一步樹立探究精神及合作意識，同時增強環境保護意識。三、教學重點難點重點：電解原理、氯堿工業反應原理難點：離子放電實質四、學情分析學生的認知發展水平和

3、知識基礎都是我們要考慮的學情。 我們的學生素質不太高， 沒有強烈的求知欲，思維能力漸趨成熟。但也有思維方面的劣勢，他們習慣演繹式的教學方法，探究學習的經驗少。 在知識方面， 學生在初中沒有電化學知識； 在高一化學中學習過有關電化學的原電池；在生活中也很少有涉及到電解應用經歷。五、教學方法1 實驗探究與啟發討論法。2學案導學：見后面的學案。3.新授課教學基本環節：預習檢查、總結疑惑-情境導入、展示目標-合作探究、精講點撥-反思總結、當堂檢測-發導學案、布置預習六、課前準備1 學生的學習準備：預習實驗“電解池原理” ，初步把握實驗的原理和方法步驟。2教師的教學準備：多媒體課件制作，課前預習學案，課

4、內探究學案，課后延伸拓展學案。3教學環境的設計和布置：四人一組，實驗室內教學。課前打開實驗室門窗通風，課前準備好如下儀器裝置和藥品：實驗儀器：小燒杯、玻璃棒、碳棒、導線、電流表、直流電源、改進的塑料制電解槽；實驗藥品：CuCl2溶液、淀粉碘化鉀試紙、NaOH§液、CuSO溶液、銅片、鐵片。七、課時安排：2課時第一課時電解原理第二課時電解的應用八、教學過程第一課時電解原理【復習引入】化學反應過程中，除有新物質生成之外還常常伴有能量的轉化，如化學能轉化為電能的原電池反應。請每位同學自己設計一組原電池裝置圖，注明電極名稱、所用材料、電子流動方向、寫出電極反應式；構成原電池的條件是什么？能量

5、如何變化？電能會不會轉化為化學能呢？若能，又需要通過什么裝置？怎樣才能實現電能到化學能的轉化？將是我們這一節要學習的內容。【板書】第三節電解池電解原理【課件】例如：ZnCu原電池（模擬該電池的裝置及工作過程）稀硫族 UuUb溶液【引導】若將該原電池裝置加以改動為右圖所示裝置【討論】（1）通電前溶液中有哪些離子？來源是什么？（2）開通電源前后，溶液中陰陽離子分別怎樣運動？分別有什么現象？如何用簡單的方法初步檢驗其產物？【介紹并板書】電極名稱陰極：與外接電源的負極相連的電極陽極：與外接電源的正極相連的電極【實驗探究】讓學生分組用改進的電解槽電解CuCl2溶液，觀察現象，以驗證上面討論的結果。【學生

6、代表發言】敘述觀察到的現象。【討論】離子在兩極上發生了什么反應？【學生回答并板書】電極反應陰極： （反應）陽極： （反應）總反應式：【結論】（1）由以上實驗分析可知 CuCl2溶液通入直流電時， 在陰、陽兩極發生了 反 應，有新物質生成， 能轉化為 能。（2）電解原理：電解質在 或 狀態下電離出自由移動的離子，通電時，自由離子定向移動， 離子移向陰極，在陰極 電子，發生 反應； 離子移向陽極，在陽極 電子，發生 反應。【板書】電解池：電解原理：【思考】根據原電池的構成結合以上實驗總結出構成電解池的條件。【板書】電解池的構成條件：【思考】CuCl2溶液中共有幾種離子？結合實驗，試說明其中離子得失

7、電子的難易順序。【學生回答】CuCl2溶液中有Cu2+、Cl > H+、OR四種離子，由實驗結果可知，兩極上的產物分別為Cu和C12,則可說明陽離子得電子能力：Cu2+> H+,陰離子失電子能力：Cl > OH。【設疑】為什么在同一溶液中各種離子的放電順序有先后之分，應有怎樣的順序？【講述】由于各種離子的得失電子能力不同，因此，在電解時離子放電順序難易也不同，結合氧化還原反應的知識，可知氧化性強的離子先得電子，還原性強的離子先失電子。【板書】離子的放電順序（惰性電極）陽離子放電順序： Ag+>Hg+> Fe 3+ > Cu 2+ >H+>Sn4+

8、>Fe2+>Zn2+> 陰離子放電順序：S2 >I >Br >Cl >OH >含氧酸根>L【注意】用惰性電極（如：石墨、 Pt）電解時，溶液中的陰、陽離子按順序放電，若陽極為 活性電極（如 Ag、Cu等金屬），則電極本身放電，溶液中的陰離子不放電。【過度】現在我們已經基本了解了電解池，下面將電解池和原電池加以比較。【課件】（本部分由教師和學生共同歸納完成）電源負極- 11電解阿容11皺電源正極w1、電解池、原電池的區別Zri jj Cu 17J_L步;二匕稀僚酸it - 一 JCuCb溶液裝置名稱電極名稱點極反應式總反應式反應現象能量轉變2

9、、電解池和原電池關系示意圖手陰極還原反應電解| | |質溶 j 陽11-陽極（氧化反應）重點學習了電解池的概念及電解原理,知道了電解原理及電解時電能轉變為化學【小結】本節課我們在復習原電池基本概念的基礎上, 并比較了電解池和原電池的區別和聯系。第二課時電解的應用【復習引入】上節課我們學習了有關電解的知識，電解原能的事實。同時，通過分析知道了電解質溶液導電的實質及溶液中離子的放電順序。 理在實際的工業生產中具有廣泛的應用，本節課我們將學習其中的一些典型實例。【板書】二、電解原理的應用1、電解飽和食鹽水以制取燒堿、氯氣和氫氣【閱讀】閱讀教材相關內容回答下列問題：(1)在飽和食鹽水中存在哪些離子，通

10、電時這些離子如何移動？哪些離子放電？分別寫出兩極上的電極反應方程式。(2)兩極上各有什么現象產生？如何檢驗有NaOH可C12生成？(3)若食鹽溶液中有 Ca2+、Mc2+> SO”等雜質離子，應選擇哪些試劑除去？加入試劑應有 怎樣的順序？【學生討論后回答】(1) NaCl溶液中存在 Na+、C/、H+、OH ,通電后H+、Ns+移向陰極，C、OhT移向陽極。 根據離子放電順序：陰極： 2 H+2e =H2T陽極：2Cl -2e =Cl2?(2)陰極區產生無色無味的氣體；陽極區產生黃綠色有刺激性氣味的氣體。陽極區產生的 有刺激性氣味的氣體遇濕潤的淀粉碘化鉀試紙變藍，檢驗為Cl 2；陰極區加

11、酚酬:顯紅色，檢驗為NaOH(3) NaCO、NaOH BaCL、HCl試劑，加入時 BaCL溶液要在加 N%CO溶液前加入。【提問】寫出該電解反應的總的化學方程式。電解【板書】2NaCl+2H2O H4 +C12T +2NaOH【設疑】生產過程中，為什么強調是電解飽和食鹽水？【講述】上節課學習了理論上溶液中離子的放電順序。在實際生產中，由于溶液中離子濃度的變化，常會出現放電順序變化的情況，因此在氯堿工業中，為保證C先于。即放電，生成Cl2故使用飽和食鹽水，以保證 C濃度足夠大先放電。【過渡】下面我們再來學習電解的其他用途。【板書】2、電鍍【閱讀】閱讀教材相關內容，回答：(1)電鍍的主要目的是

12、什么？(2)電鍍時，通常把 作陰極，把 作陽極，用 作電鍍液。【學生討論后回答，教師板書】陰極：待鍍金屬；陽極：鍍層金屬電解質溶液：含有鍍層金屬離子的鹽溶液【講述】由于在電鍍過程中， 鍍層金屬轉化為離子進入溶液，而溶液中又有與鍍層金屬相同的離子，故電解前后電解質溶液的濃度不變。因此，電鍍是一種特殊的電解。利用電解原理同樣也可以進行銅的精煉。【討論】(1)為什么要進行銅的電解精煉？(2)電解精煉銅時，用 作陰極，用 作陽極，用 作電解液。【討論后學生回答，教師板書】陽極：粗銅精煉J陰極：I電解質溶液：電極反應式：陽極：陰極：【講述】銅作為活性電極放電，形成Cu2+ 進入溶液后，金屬活潑性順序位于

13、Cu之后的Ag和Au等金屬雜質，由于失電子能力比Cu弱，難以在陽極失去電子變成陽離子溶解，于是以金屬單質的形式沉積在電解槽底部，形成陽極泥。Zn、Fe、Ni等比Cu活潑的金屬，先于 Cu放電，形成離子進入溶液，但其離子得電子的能力弱于Cu2+,因此留在溶液中。【過度】電解原理的另一個應用是電冶金。【板書】3、電冶金【思考】（1）金屬冶煉的本質是什么？（2）冶煉金屬的方法有哪些？（3）電解冶煉主要適用于冶煉哪些金屬？【學生討論后回答】【板書】本質：Mn+ne =M【提問】以電解熔融 NaCl得到金屬Na為例，寫出電極反應方程式和總反應方程式。陽極：陰極：總反應：【小結】本節課我們學習了電解原理在

14、實際生產生活中的應用，在鞏固電解原理的同時，了解了化學原理在實際生產上的應用。實際生產上的過程很復雜，這里我們只停留在理論上進行討論。九、板書設計第一課時電解原理第三節電解池電解原理1、電極名稱陰極：與外接電源的負極相連的電極陽極：與外接電源的正極相連的電極2、電解原理：陰極：Cu2+ +2e =Cu （還原反應）陽極：2C-2e=Cl2f （氧化反應）使電流通過電解質溶液而在陰、陽兩極上引起氧化還原反應的過程叫做電解。把電能轉變為化學能的裝置叫做電解池或電解槽。CuCl2Cu+C12T電解池的構成條件：離子的放電順序（惰性電極）陽離子放電順序：Ag+>Hg+> Fe 3+ >

15、; Cu 2+ >H+>Sr4+>Fe2+>Zn2+>陰離子放電順序：S2 >I >Br >C1>OH >含氧酸根>L3、電解池、原電池的區別4、電解池和原電池關系示意圖電源負極> 陰極（還原反應| |電解 電解| | |用容質溶 j i 糧 液j j 電源正極2Z陽極（氧化反應）J第二課時電解的應用、電解原理的應用1、電解飽和食鹽水以制取燒堿、氯氣和氫氣電解2NaCl+2HOH4 +C12T +2NaOH2、電鍍陰極：待鍍金屬；陽極：鍍層金屬電解質溶液：含有鍍層金屬離子的鹽溶液陽極：粗銅精煉J陰極：L電解質溶液：電極反應式：陰極（精銅）：Cu2+ 2e = Cu 陽極（粗銅）：Cu 2e = Cu+3、電冶金本質：Mn+ne =M十、教學反思電化學內容是無機化學中很重要的知識，他既涉及到理論知識，又與元素化合物知識密切相關。通過化學能與電能之間的相互轉化，可以使學生對氧化還原反應中能量變化的認識更加深刻，從而進一步樹立能量觀點和辯證唯物主義觀點。授課中要