第1章第2節(jié)電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能--電解導(dǎo)學(xué)案第2課時電解原理的應(yīng)用設(shè)計人：時間：【溫故知新】工業(yè)上為用石墨電極，電解熔融氯化鈉的方法冶煉鈉。請寫出兩極和總反應(yīng)方程式。【課內(nèi)探究】1．電解食鹽水制備燒堿、氫氣和氯氣【活動探究1】觀察實驗現(xiàn)象，根據(jù)電解的原理完成課本P13“活動探究”。[討論總結(jié)]分析電解反應(yīng)(用惰性電極時)的一般思路:【典例1】（1）用惰性電極電解CuCl2溶液，請寫出兩極和總反應(yīng)方程式。（2）用惰性電極電解Na2SO4溶液，請寫出兩極和總反應(yīng)方程式。２、銅的電精解煉【觀察思考】觀察銅的電精解煉實驗回答下列問題：(1)金屬精煉時，兩極材料分別是什么？陽極是惰性電極嗎？誰放電？(2)粗銅里的哪些金屬雜質(zhì)將成為陽極泥？并比較它們與銅的金屬活動性？(3)陽極減小的質(zhì)量和陰極增加的質(zhì)量相等嗎？電解質(zhì)溶液中Cu2+濃度有何變化？【典例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電解時以精銅做陽極。Ｂ電解時陰極發(fā)生氧化反應(yīng)Ｃ粗通鏈接電源的負(fù)極，其電極反應(yīng)是Cu-2e-=Cu2+溶液中Cu2+濃度不變。Ｄ電解后，電解槽底部會形成含少量Ａｇ、Ｐｔ等金屬的陽極泥。e-３.電鍍e-【活動探究２】課本P１７“活動探究”。【典例3】(1).a、b哪一極為正極？(2).若要給鐵叉鍍銀，a極選用什么材料？選擇何種溶液？【自我小結(jié)】比較:電解池、電解精煉池、電鍍池有何異同?【檢測反饋】以石墨為電極，電解氯化鈉和硫酸銅的混合溶液。陽極的產(chǎn)物有__________,陰極的產(chǎn)物有___________.2．下圖為直流電源電解稀Na2SO4水溶液的裝置。通電后在石墨電極a和b附近分別滴加一滴石蕊溶液，下列實驗現(xiàn)象中正確的是()A．逸出氣體的體積，a電極的小于b電極的B．一電極逸出無味氣體，另一電極逸出刺激性氣味氣體C．a(chǎn)電極附近呈紅色，b電極附近呈藍(lán)色D．a(chǎn)電極附近呈藍(lán)色，b電極附近呈紅色3.為了實現(xiàn)銅質(zhì)獎牌鍍銀，下列說法不正確的是（）A．獎牌作陰極，銀作陽極，電解質(zhì)溶液為硝酸銀溶液B．電解過程中溶液的pH值不變C．陰極反應(yīng)式為Ag-+e-=AgD.電鍍液的濃度逐漸減小第2課時《電解原理的應(yīng)用》教學(xué)設(shè)計【溫故知新】工業(yè)上為用石墨電極，電解熔融氯化鈉的方法冶煉鈉。請寫出兩極和總反應(yīng)方程式。【板書】課題電解原理的應(yīng)用【設(shè)疑】1工業(yè)上冶煉金屬的方法有哪些？2、工業(yè)上如何冶煉鈉、鎂、鋁？下面我們進(jìn)行第1個小活動，以飽和NaCl溶液和熔融的NaCl為離子導(dǎo)體設(shè)計電解池。【課內(nèi)探究】1．電解食鹽水制備燒堿、氫氣和氯氣【活動探究1】觀察實驗現(xiàn)象，根據(jù)電解的原理完成課本P13“活動探究”。[討論總結(jié)]分析電解反應(yīng)(用惰性電極時)的一般思路:【交流研討1】請選用合適藥品和儀器畫出你設(shè)計的電解池裝置并寫出電解熔融的NaCl電極反應(yīng)式和總反應(yīng)化學(xué)方程式。陽極：2Cl-－2e-=Cl2↑陰極：2H++2e-=H2↑總反應(yīng)：2NaCleq\o(=,\s\up7(通電))Cl2↑+2Na【點撥】剛剛我們設(shè)計的第一個電解池就是工業(yè)上冶煉金屬鈉的原理。【講述】電解是最強有力的氧化還原手段，電解法是冶煉金屬的一種重要方法。對于冶煉像Na、Ca、Mg、Al這樣活潑的金屬我們常選用電解其熔融態(tài)的化合物的方法。這就是電冶金。【板書】1、電冶金，冶煉活潑金Na、Mg、Al等。【投影】工業(yè)上常用電解熔融氯化鎂的方法制取鎂，電解熔融氧化鋁的方法制取鋁。【講述】我們設(shè)計的第二個電解池就是工業(yè)上制取燒堿的原理，電解飽和食鹽水的方法獲得燒堿的同時還得到了H2和Cl2，習(xí)慣上把這種工業(yè)叫做氯堿工業(yè)。【板書】電解飽和食鹽水制燒堿、氯氣和氫氣—（氯堿工業(yè)）【演示實驗】電解飽和食鹽水【觀察、思考】（1）電解池的兩極各產(chǎn)生什么現(xiàn)象?若在兩極附近均滴加酚酞試液，會有什么現(xiàn)象?（2）怎樣初步檢驗兩極產(chǎn)物的生成?（3）結(jié)合教材，分析產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因。【學(xué)生總結(jié)】現(xiàn)象：陽極：有氣泡產(chǎn)生，使?jié)駶櫟牡矸郏璌I溶液變藍(lán)陰極：有氣泡產(chǎn)生，滴加酚酞溶液變紅陽極：2Cl--2e-=Cl2↑陰極：2H++2e-=H2↑總式：2NaCl＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(通電))2NaOH＋H2↑＋Cl2↑[來源:Zxxk.Com]【講述】這就是氯堿工業(yè)的核心原理，具體生產(chǎn)工藝則屬于化學(xué)與技術(shù)范疇，感興趣的同學(xué)可以查閱相關(guān)資料進(jìn)一步了解【知識拓展】氯堿工業(yè):離子交換膜法制燒堿（1）生產(chǎn)設(shè)備名稱：離子交換膜電解槽陰極：碳鋼陽極：鈦陽離子交換膜：只允許陽離子通過(Cl－、OH－離子和氣體不能通過)，把電解槽隔成陰極室和陽極室。（2）離子交換膜的作用：a、防止氫氣和氯氣混合而引起爆炸；b、避免氯氣和氫氧化鈉反應(yīng)生成，而影響氫氧化鈉的產(chǎn)量。【典例1】（1）用惰性電極電解CuCl2溶液，請寫出兩極和總反應(yīng)方程式。（2）用惰性電極電解Na2SO4溶液，請寫出兩極和總反應(yīng)方程式。【過渡】不同離子導(dǎo)體的電解池的應(yīng)用不同，如果陽極材料是銅、陰極材料是鐵，電解質(zhì)溶液是硫酸銅，通直流電之后陰陽兩極如何變化？【觀察思考】觀察銅的電精解煉實驗回答下列問題：(1)金屬精煉時，兩極材料分別是什么？陽極是惰性電極嗎？誰放電？(2)粗銅里的哪些金屬雜質(zhì)將成為陽極泥？并比較它們與銅的金屬活動性？(3)陽極減小的質(zhì)量和陰極增加的質(zhì)量相等嗎？電解質(zhì)溶液中Cu2+濃度有何變化？【點撥】如果從另外一個角度看，上述實驗結(jié)果相當(dāng)于在陰極材料鋅上鍍了一層銅。【學(xué)生板書】電解法精煉銅的離子移動方向、兩極反應(yīng)、電池總反應(yīng)。【深入思考】若提供一塊粗銅（含Zn、Fe、Ni、Au、Ag等雜質(zhì)），一塊純銅，CuSO4溶液，電解槽，直流電源，如何根據(jù)電鍍原理提純粗銅，請設(shè)計實驗裝置。寫出電極反應(yīng)式【典例1】（1）用惰性電極電解CuCl2溶液，請寫出兩極和總反應(yīng)方程式。（2）用惰性電極電解Na2SO4溶液，請寫出兩極和總反應(yīng)方程式。【交流研究并投影】【講述】一般火法冶煉得到的銅含雜質(zhì)較多（如Zn、Fe、Ni、Au、Ag等）這種粗銅的導(dǎo)電性還不能滿足電氣工業(yè)的要求，因此必須利用電解的方法精煉。e-３.電鍍e-【活動探究２】課本P１７“活動探究”。【典例3】(1).a、b哪一極為正極？(2).若要給鐵叉鍍銀，a極選用什么材料？選擇何種溶液？【板書】電解精煉（銅）【設(shè)疑】1、粗銅精煉一段時間后，陰極質(zhì)量的增加和陽極質(zhì)量的減少是否相等？2、電解質(zhì)溶液的濃度如何變化？[來源:學(xué)_科_網(wǎng)Z_X_X_K][來源:學(xué)。科。網(wǎng)Z。X。X。K]【投影】日常生活中常見的電鍍制品【講述】電鍍的主要目的是增強金屬的抗腐蝕能力、耐磨性或改善金屬制品的外觀。【投影】電鍍的概念：電鍍是利用電解原理在某些金屬表面鍍上一薄層其他金屬或合金的過程，它是電解原理的又一重要應(yīng)用。電鍍可以使金屬更加美觀耐用，增強防銹抗腐能力。例如，鋼鐵是人們最常用的金屬，但鋼鐵有個致命的缺點，就是它們易被腐蝕。防止鋼鐵發(fā)生腐蝕的一種最常用方法就是在其表面鍍上其他金屬，如鋅、銅、鉻、鎳等。[來源:Zxxk.Com]①電極：陽極——鍍層金屬或惰性電極陰極——待鍍金屬制品②電鍍液：含有鍍層金屬離子的電解質(zhì)溶液。溶液中CuSO4的濃度保持不變或變小。【自我小結(jié)】比較:電解池、電解精煉池、電鍍池有何異同?【結(jié)束語】通過今天的學(xué)習(xí)，希望同學(xué)們今后遇到問題敢想、敢做、敢于質(zhì)疑、敢于創(chuàng)新、期待大家將來能夠做出突出成績，為我們學(xué)校增光添彩！【檢測反饋】以石墨為電極，電解氯化鈉和硫酸銅的混合溶液。陽極的產(chǎn)物有__________,陰極的產(chǎn)物有___________.2．下圖為直流電源電解稀Na2SO4水溶液的裝置。通電后在石墨電極a和b附近分別滴加一滴石蕊溶液，下列實驗現(xiàn)象中正確的是()A．逸出氣體的體積，a電極的小于b電極的B．一電極逸出無味氣體，另一電極逸出刺激性氣味氣體C．a(chǎn)電極附近呈紅色，b電極附近呈藍(lán)色D．a(chǎn)電極附近呈藍(lán)色，b電極附近呈紅色3.為了實現(xiàn)銅質(zhì)獎牌鍍銀，下列說法不正確的是（）A．獎牌作陰極，銀作陽極，電解質(zhì)溶液為硝酸銀溶液B．電解過程中溶液的pH值不變C．陰極反應(yīng)式為Ag-+e-=AgD.電鍍液的濃度逐漸減小《電解原理的應(yīng)用》學(xué)情分析在前面化學(xué)1的學(xué)習(xí)中，教師堅持以學(xué)生為主體的探究式教學(xué)，學(xué)生已形成了一定的探究習(xí)慣。學(xué)生對化學(xué)現(xiàn)象、化學(xué)實驗興趣濃厚，有探求欲、表現(xiàn)欲和成就欲。已具備了一定的實驗操作能力和觀察分析能力。在知識上，學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)變化和能量變化等理論知識，研究了化學(xué)能是如何轉(zhuǎn)變成電能的，在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步研究電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能是完全符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律的。《電解原理的應(yīng)用》課后反思本節(jié)課的設(shè)計以“問題”為線索，挖掘?qū)W生的好奇心，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，從而進(jìn)行探究性實驗，再結(jié)合教師的引導(dǎo)使學(xué)生進(jìn)行啟發(fā)式學(xué)習(xí)，最后通過學(xué)生自主學(xué)習(xí)而接受新知識；使學(xué)生充分感受到“愿學(xué)—樂學(xué)—能學(xué)—志學(xué)”的教學(xué)思路，從而使學(xué)生的學(xué)習(xí)過程形成良性循環(huán)。在教學(xué)中充分體現(xiàn)以學(xué)生為主體，在學(xué)生中開展小組合作學(xué)習(xí)，給他們提供更多的交流和討論的機會。本節(jié)課教學(xué)重點。一是：電解池原理的應(yīng)用。我設(shè)計了一些梯度小的問題，引導(dǎo)學(xué)生循序漸進(jìn)掌握電解池的工作原理，并輔助多媒體動畫播放電子流動及反應(yīng)過程，從微觀角度加深學(xué)生對電解池的工作原理的理解。并為下面學(xué)生分析電解其他幾種溶液奠定基礎(chǔ)。二是：放電的順序。化學(xué)是以實驗為基礎(chǔ)的科學(xué)，我改教師演示實驗為學(xué)生觀看實驗、探究實驗。這樣設(shè)計，推遲結(jié)論呈現(xiàn)的時間，讓學(xué)生有足夠的時間思考、想象、動手動腦探索，最大限度地挖掘?qū)W生的潛能，使學(xué)生充分體會到成功的喜悅。本節(jié)課追求的目標(biāo)，一是：通過“提出問題、設(shè)計實驗、實驗探究、得出結(jié)論、總結(jié)規(guī)律、(應(yīng)用規(guī)律)”教學(xué)，使本節(jié)課一氣呵成，讓學(xué)生在獲取知識的過程中，逐步掌握科學(xué)探究的一般方法，學(xué)會學(xué)習(xí)。二是：以學(xué)生活動為主，努力體現(xiàn)以學(xué)生為主體的教學(xué)思想。把課堂還給學(xué)生，使其成為真正的主人。教師努力追求學(xué)生的成功。三是：注重自主學(xué)習(xí)與合作探究。不僅激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，而且提高學(xué)生思維水平。讓學(xué)生在相互討論、辨析中學(xué)會傾聽別人的意見，取人之長補己之短，從而營造一個輕松民主共同提高的課堂氛圍。

《電解原理的應(yīng)用》教材分析1.教材分析本教學(xué)設(shè)計為科技版普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實驗教科書選修模塊《化學(xué)反應(yīng)原理》第1章第2節(jié)第2課時的教學(xué)內(nèi)容。教材在前節(jié)課已經(jīng)學(xué)習(xí)電解原理的基礎(chǔ)上介紹相關(guān)化工生產(chǎn)方面的應(yīng)用,如電解食鹽水、電解精煉銅、電鍍銅等。2.電解知識屬于電化學(xué)的知識范疇，是中學(xué)化學(xué)理論體系中不可缺少的一部分，同時電解與物理學(xué)科中的電學(xué)、能量的轉(zhuǎn)換有密切的聯(lián)系，是氧化還原反應(yīng)、原電池、電離等知識的綜合運用。3.電解教學(xué)安排在氧化還原反應(yīng)、離子方程式和《必修二》原電池基本原理知識后教學(xué)，符合化學(xué)學(xué)科知識的邏輯體系和學(xué)生認(rèn)知規(guī)律。通過化學(xué)能和電能之間的相互轉(zhuǎn)變，能夠使學(xué)生對氧化還原反應(yīng)的認(rèn)識及化學(xué)反應(yīng)中能量變化的認(rèn)識更加深刻。4.電解原理研究的是如何借助電能使不能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)能夠發(fā)生，從而使電能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能。此部分內(nèi)容與日常生活、工業(yè)問題有密切聯(lián)系，能培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)素養(yǎng)與社會責(zé)任感。《電解原理的應(yīng)用》評測練習(xí)1．下列描述中，不符合生產(chǎn)實際的是()A．電解熔融的氧化鋁制取金屬鋁，用鐵做陽極B．電解法精煉粗銅，用純銅做陰極C．電解飽和食鹽水制燒堿，用涂鎳碳鋼網(wǎng)做陰極D．在鍍件上電鍍鋅，用鋅做陽極2.某同學(xué)按如圖所示的裝置進(jìn)行電解實驗。下列說法正確的是(雙選)()A．電解過程中，銅電極上有H2產(chǎn)生B．電解初期，主反應(yīng)：Cu＋H2SO4CuSO4＋H2↑C．電解一定時間后，石墨電極上有銅析出D．整個電解過程中，H＋的濃度不斷增大3．電解CuSO4溶液時，若要達(dá)到以下三個要求：①陽極質(zhì)量減少；②陰極質(zhì)量增加；③電解溶液中[Cu2＋]不變，則可選用的電極是()A．純銅做陽極，含Zn、Ag的Cu合金做陰極B．含Zn、Ag的Cu合金做陽極，純銅做陰極C．用純鐵做陽極，純銅做陰極D．用石墨做陽極，用惰性電極(Pt)做陰極4．某同學(xué)欲在銅鑰匙上鍍鋅，有關(guān)說法正確的是()A．用銅鑰匙做陽極，碳棒做陰極，CuSO4溶液做電解質(zhì)溶液B．Zn與銅鑰匙用導(dǎo)線相連插入ZnSO4溶液中C．Zn做陽極，銅鑰匙做陰極，ZnSO4溶液做電鍍液電解D．在電鍍過程中溶液中的Zn2＋濃度減小，Cu2＋濃度增大5．根據(jù)金屬活動性順序，Cu不能發(fā)生：Cu＋2H2O=Cu(OH)2↓＋H2↑的反應(yīng)。但選擇恰當(dāng)電極材料和電解質(zhì)溶液進(jìn)行電解，這個反應(yīng)就能變?yōu)楝F(xiàn)實。下列四組電極和電解質(zhì)溶液中，能實現(xiàn)該反應(yīng)最為恰當(dāng)?shù)氖?)ABCD陽極石墨棒CuCuCu陰極石墨棒石墨棒FePt電解質(zhì)溶液CuSO4溶液Na2SO4溶液H2SO4溶液H2O6．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(雙選)()A．電解時以精銅做陽極B．電解時陰極發(fā)生還原反應(yīng)C．粗銅連接電源負(fù)極，其電極反應(yīng)是Cu－2e－=Cu2＋D．電解后，電解槽底部會形成含少量Ag、Pt等金屬的陽極泥7．如圖所示裝置中，a、b都是惰性電極，通電一段時間后，b電極附近溶液呈紅色。下列說法正確的是()A．X是負(fù)極，Y是正極B．Pt是陰極，Cu是陽極C．CuSO4溶液的酸性增強D．CuSO4溶液的酸堿性不變8.用陽極a和陰極b電解c的水溶液一段時間，然后加入d，能使溶液恢復(fù)到電解前狀態(tài)的正確組合是(雙選)()abcdAPtPtNaOHNaOHBCCNaClHClCCuCuCuSO4Cu(OH)2DPtPtH2SO4H2O9．KIO3在工業(yè)上可用電解法制取，以石墨和鐵為電極，以KI溶液為電解質(zhì)溶液。在一定條件下電解，反應(yīng)式為KI＋3H2OKIO3＋3H2↑。下列有關(guān)說法中，正確的是()A．電解時，石墨做陽極，鐵做陰極B．電解時，在陽極上產(chǎn)生氫氣C．電解后得到KIO3產(chǎn)品的步驟有：過濾→濃縮→結(jié)晶→灼燒D．電解中，每轉(zhuǎn)移0.6mol電子，理論上可得到0.6mol無水KIO3晶體10．如圖所示，甲、乙為相互串聯(lián)的兩個電解池。(1)甲池若為用電解原理精煉銅的裝置，則A電極名稱為__________極，電極材料是____________，電極反應(yīng)式為__________，電解質(zhì)溶液可以是__________。(2)乙池中鐵極電極反應(yīng)式為__________，則乙池中滴入少量酚酞試液，開始電解一段時間后，鐵極附近呈__________色。(3)若將乙中的石墨電極改為銀電極，則乙池為________裝置，電解一段時間后，溶液的濃度________________，現(xiàn)象__________________________。11．在25℃時，用石墨做電極電解2.0L0.5mol·L－1CuSO4溶液。5min后，在一個石墨電極上有6.4gCu生成。試回答下列問題：(1)發(fā)生氧化反應(yīng)的是__________極，電極反應(yīng)式為__________。(2)若電解后溶液的體積不變，則電解后溶液的c(H＋)為__________。(3)若將溶液恢復(fù)到與電解前一樣，則需加入__________mol的__________。(4)若用等質(zhì)量的兩塊銅片代替石墨做電極，電解后兩銅片的質(zhì)量相差__________g，電解液的pH__________(填“變小”、“變大”或“不變”)。12．如圖是一個用鉑絲作電極，電解稀的MgSO4溶液的裝置，電解液中加有中性紅指示劑，此時溶液呈紅色。(指示劑的pH變色范圍：6.8～8.0，酸色－紅色，堿色－黃色)回答下列問題：(1)下列關(guān)于電解過程中電極附近溶液顏色變化的敘述正確的是__________(填編號)；①A管溶液由紅變黃；②B管溶液由紅變黃；③A管溶液不變色；④B管溶液不變色；(2)寫出A管中發(fā)生反應(yīng)的反應(yīng)式：____________________________________________。(3)寫出B管中發(fā)生反應(yīng)的反應(yīng)式：_______________________________________________。(4)檢驗a管中氣體的方法是____________________________________________________。(5)檢驗b管中氣體的方法是_________________________________________________。(6)電解一段時間后，切斷電源，將電解液倒入燒杯內(nèi)觀察到的現(xiàn)象是__________________。《電解原理的應(yīng)用》課后反思本節(jié)課充分考慮了學(xué)生原有知識，把握住了學(xué)生的認(rèn)知起點，，所以學(xué)生在探究活動中能順利完成知識的建構(gòu)。選取合適的情境素材，注意教材內(nèi)容的整合與取舍。情境素材的選取，我在第一次思考這節(jié)課時選用的是可充電電池引入的，可充電電池距離學(xué)生的生活更加接近，手機電池的充電從能量角度更直觀的表達(dá)了電解由化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，但是實際的可充電電池多比較復(fù)雜，學(xué)習(xí)本課后并不能很好的運用本節(jié)課內(nèi)容來解釋充電過程，我覺得這個情境素材放在電化學(xué)的復(fù)習(xí)課中可能更加恰當(dāng)，所以最終選擇了化學(xué)史上戴維電解發(fā)現(xiàn)金屬鉀、鈉等金屬，同時發(fā)現(xiàn)的歷程中經(jīng)歷的困難正好是學(xué)生可以運用本節(jié)課內(nèi)容可以解決的，起到了學(xué)以致用的目的。關(guān)于電解模型