第2课时电解原理的应用
●课标要求
体验化学能与电能相互转化的探究过程。
●课标解读
1.了解电解饱和食盐水、电镀、电解精炼铜以及电冶金等电解原理的应用。
2．掌握电解原理的有关计算。
●教学地位
在上一课时的基础上通过氯碱工业的学习，培养学生确立理论联系实际的学习方法，进一步树立探究精神及合作意识，同时增强环境保护意识。知道铜的电解精炼和电镀铜的原理，了解电镀的原理，能正确书写电极反应式和电解的总化学方程式。本课时是本章重点内容之一。
●新课导入建议
在硫酸铜溶液中，插入两个电极进行电解。
(1)若两极均为Pt电极，则阳极反应式是4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，阴极反应式是Cu2＋＋2e－===Cu，
电解的化学方程式是2CuSO4＋2H2O电解,2Cu＋O2↑＋2H2SO4。
(2)若两极均为铜片，则阳极反应式是Cu－2e－===Cu2＋，阴极反应式是Cu2＋＋2e－===Cu，电解过程中溶液的浓度不变。
●教学流程设计
课前预习安排：看教材P80～82页，填写【课前自主导学】中的内容，并完成【思考交流】；?步骤1：导入新课、本课时的教材地位分析。?步骤2：建议对【思考交流】多提问几个学生，使80%以上的学生都能掌握该内容，以利于下一步对该重点知识的探究。?步骤3：师生互动完成“探究1，电解原理的应用”可利用【问题导思】中的问题由浅入深地进行。
步骤6：师生互动完成“探究2、有关电解的计算”，可利用【问题导思】中的问题由浅入深地进行。建议教师除【例2】外，再变换一个命题角度，使用【教师备课资源】中例题拓展学生的思路。?步骤5：在老师指导下由学生自主完成【变式训练1】和【当堂双基达标】中的1、2、3三题，验证学生对探究点的理解掌握情况。?步骤4：教师通过【例1】和教材P80～82页讲解研析对“探究1”电解原理的应用的内容进行总结。
?
步骤7：教师通过【例2】的讲解对“探究2”进行总结。?步骤8：在老师指导下学生自主完成【当堂双基达标】中的4题，验证学生对探究点的理解掌握情况。?步骤9：先让学生自主总结本课时学习的主要知识，然后对照【课堂小结】以明确掌握已学的内容，安排学生课下完成【课后知能检测】。
课标解读重点难点
1.掌握电解饱和食盐水的原理。
2.了解电镀、金属精炼、电冶金等
方面的应用。 1.电解饱和食盐水、电镀、电冶金、电解精炼铜的原理及电极反应。(重难点) 2.有关电解的计算。(难点)
1．电解饱和食盐水制取烧碱、氯气和氢气
(1)电极
反应式阳极：2Cl －－2e －===Cl2↑阴极：2H ＋＋2e －===H2↑
(2)总反
应式化学方程式：2NaCl ＋2H2O 电解
,
2NaOH ＋Cl2↑＋H2↑离子方程式：2Cl －＋2H2O 电解,
2OH －＋Cl2↑＋H2↑
2．电镀
(1)定义：应用电解原理，在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的方法。
(2)电镀池的组成：待镀的金属制品作阴极，镀层金属作阳极，含有镀层金属离子的溶液作电解质溶液(即电镀液)。
3．电解精炼铜
4．电冶金
(1)本质：使矿石中的金属离子获得电子，从它们的化合物中还原出来。如Mn ＋＋ne －===M 。
(2)电冶金：电解是最强有力的氧化还原手段，适用于一些活泼金属单质的制取，如冶炼Na 、Ca 、Mg 、Al 等活泼金属。
(3)举例
①电解熔融
的NaCl 阳极反应：2Cl －－2e －===Cl2↑阴极反应：2Na ＋＋
2e －===2Na 总反应：2NaCl 电解,2Na ＋Cl2↑
②电解熔融
的Al2O3阳极反应：6O2－－12e －===3O2↑阴极反应：4Al3＋＋12e －===4Al 总反应：2Al2O3电解,4Al ＋3O2↑
1．电解制备金属镁用MgCl2还是MgO?
2．能用电解AlCl3的方法制备金属铝吗？
【提示】 1.用MgCl2，因为MgO 熔点太高。
2．不能，因为AlCl3为共价化合物。
电解原理的应用
【问题导思】
①电解饱和食盐水时，阴极上的产物是什么？
【提示】 阴极产生NaOH 和H2。
②电解精炼铜时，粗铜中的杂质发生了什么变化？
【提示】 比铜活泼的金属被氧化(如锌、铁等)；比铜活泼性弱的金属形成阳极泥。(如Ag 、Au 等)
1．电解饱和食盐水制烧碱、氯气和氢气
(1)原理
阳极(C)：2Cl －－2e －===Cl2↑(氧化反应)
阴极(Fe)：2H ＋＋2e －===H2↑(还原反应)
总反应：2NaCl ＋2H2O 电解,2NaOH ＋H2阴极产物↑＋Cl2↑阳极产物
(2)现象：阴极：有无色气泡产生，电解前若向溶液中滴入酚酞，阴极区溶液变红；阳极有黄绿色气体生成，该气体可使湿润的淀粉KI 试纸变蓝。
2．电镀 (1)原理(以金属制品上镀银为例)
阴极：Ag ＋＋e －===Ag
阳极：Ag －e －===Ag ＋
(2)特点：一多、一少、一不变。一多指阴极上有镀层金属沉积，一少指阳极上有镀层金属溶解；一不变指电镀液浓度不变。
3．电解精炼
(1)原理：(以电解精炼铜为例)
阳极(粗铜)：Cu－2e－===Cu2＋(主要反应)
阴极(精铜)：Cu2＋＋2e－===Cu
(2)特点：阳极粗铜中的铜(以及比铜活泼的锌、铁、镍等)被氧化，阴极Cu2＋被还原；其他Zn2＋、Fe2＋留在溶液中，而比铜活泼性弱的银、金等金属沉积在阳极下面，形成阳极泥。电解质溶液的浓度会逐渐减小。
7的酸性工业废水常用以下方法：
工业上处理含Cr2O2－
①往工业废水里加入适量的NaCl，搅拌均匀；②用Fe作电极进行电解，经过一段时间后有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀产生；③过滤回收沉淀，废水达到排放标准。试回答：
(1)电解时的电极反应：阳极为______________，
阴极为______________________。
7转变成Cr3＋的离子方程式：
(2)Cr2O2－
___________________________________。
(3)电解过程中Cr(OH)3、Fe(OH)3沉淀是怎样产生的？
(4)能否用Cu电极来代替Fe电极？________(填“能”或“不能”)，简述理由。
【解析】由于Cr(＋6价)的化合物毒性远高于Cr(＋3价)的化合物，将Cr(＋6价)转化为Cr(＋3价)，对废水进行处理是电化学知识在实际生活中的具体运用。在处理有关问题时，应注意思维的有序性：首先应考虑溶液中阴、阳离子的定向移动；然后再考虑阴、阳极按放电顺序可能发生的电极反应。阴极：2H＋＋2e－===H2↑，阳极：Fe－2e－===Fe2＋，产生
7相遇，发生氧化还原反应：6Fe2＋的Fe2＋在向阴极移动的过程中与向阳极移动的Cr2O2－
7转化为Cr3＋，同时Fe2＋也转7＋14H＋===6Fe3＋＋2Cr3＋＋7H2O，使Cr2O2－
＋Cr2O2－
7的氧化还原反应中消耗了大量的H 化为Fe3＋，在以上电解的阴极反应及Fe2＋与Cr2O2－
＋，溶液的pH不断变大，有利于Fe3＋、Cr3＋生成相应的Fe(OH)3、Cr(OH)3沉淀。若将
7转化为毒性较低的Cr3＋，显然是Fe电极改为Cu电极，由于产生的Cu2＋不能将Cr2O2－
不行的。
在实际解题过程中，有时会根据Cr2O2－
7的氧化性强于H＋，简单地将阴极反应当做是7得到电子，这就会导致以后对试题中相关问题的处理含糊不清，这主要是没有将电Cr2O2－
解过程中的几个不同层次的问题有序地加以分析和处理所致。
【答案】(1)Fe－2e－===Fe2＋
2H＋＋2e－===H2↑
(2)6Fe2＋＋Cr2O2－
7＋14H＋===6Fe3＋＋2Cr3＋＋7H2O
7与Fe2＋反应的过程中，将消耗大量的H＋，使溶液pH上升，促(3)在阴极反应及Cr2O2－
进Fe3＋、Cr3＋水解并最终转化为Fe(OH)3、Cr(OH)3沉淀
7还原为Cr3＋。
(4)不能；因为阴极产生的Cu2＋不能将Cr2O2－
分析电解过程的步骤
(1)看电池(看所给的装置是电解池，还是电镀池)；
(2)分电极(与电源正极相连的为阳极，与电源负极相连的为阴极)；
(3)析溶液(分析电解质溶液中所含离子有哪些)；
(4) 判流向(判断电子流动方向、离子移动方向)；
(5)断微粒(确定在两极上反应的各是什么微粒)；
(6)书极式(书写电极反应式，注意使两极得失电子守恒)；
(7)写方程(书写电解质电解的化学方程式或离子方程式)。
1．下图中的A为直流电源，B为浸透饱和氯化钠溶液和酚酞试液的滤纸，C为电镀槽，接通电路后，发现B上的c点显红色。请填空：
(1)电源A中a为________极。
(2)滤纸B上发生的总反应方程式为：____________。
(3)欲在电镀槽中实现铁上镀锌，接通K点，使c、d两点短路，则电极e上发生的反应为：______________，电极f上发生的反应为：______________________，槽中盛放的电镀液可以是________或________(只要求填两种电解质溶液)。
【解析】(1)根据c点酚酞变红，则该极的反应为：2H＋＋2e－===H2↑，即该极为阴极，与电源的负极相连，所以a是正极。(2)滤纸B上发生的总反应方程式为：2NaCl＋2H2O电解,H2↑＋Cl2↑＋2NaOH。(3)c、d两点短路后，e为阳极，反应为：Zn－2e－===Zn2＋，阴极上镀锌，则阴极反应为Zn2＋＋2e－===Zn，电解液用含镀层离子的电解质溶液，所以可用ZnSO4溶液或Zn(NO3)2溶液等。
【答案】(1)正
(2)2NaCl＋2H2O电解,H2↑＋Cl2↑＋2NaOH
(3) Zn－2e－===Zn2＋Zn2＋＋2e－===Zn ZnSO4溶液Zn(NO3)2溶液
有关电解的计算
【问题导思】
①某电解池中阳极和阴极通过的电子数相等吗？
【提示】相等。
②电解饱和NaCl溶液中产生的H2和Cl2的体积相等吗？
【提示】相等。
有关电解的计算通常是求电解后某产物的质量、气体的体积、某元素的化合价、元素的相对
原子质量、溶液的pH 及物质的量浓度等。不论哪种计算，均可概括为下列三种方法：
(1)得失电子守恒法计算：用于串联电路、通过阴阳两极的电量相同等类型的计算，其依据是电路上转移的电子数相等。
(2)总反应式计算：先写出电极反应式，再写出总反应式，最后根据总反应式列比例式计算。
(3)关系式计算：借得失电子守恒关系建立已知量与未知量之间的桥梁，建立计算所需的关系式。
如H2～Cl2～12
O2～Cu ～2Ag ～2H ＋～2OH －
如图所示，若电解5 min 时，测得铜电极的质量增加2.16 g 。试回答：
(1)电源中X 极是________(填“正”或“负”)极。
(2)通电5 min 时，B 中共收集到224 mL(标准状况)气体，溶液体积为200 mL(电解前后溶液的体积变化忽略不计)，则通电前c(CuSO4)＝________。
(3)若A 中KCl 溶液的体积也是200 mL ，则电解后溶液的pH ＝________。
【解析】 (1)铜极增重，说明银在铜极析出，则铜极为阴极，X 为负极。
(2)C 中铜极增重2.16 g ，即析出0.02 mol Ag ，线路中通过0.02 mol 电子。由4e －～O2，可知B 中产生的O2只有0.005 mol ，即112 mL 。但B 中共收集到224 mL 气体，说明还有112 mL H2，则通过0.01 mol 电子时，Cu2＋已完全变为Cu 单质。由2e －～Cu ，可知n(Cu2＋)＝0.005 mol ，则c(CuSO4)＝0.005 mol 0.2 L
＝0.025 mol/L 。 (3)由4e －～4OH －知，A 中生成0.02 mol OH －，则：c(OH －)＝0.1 mol/L ，即pH ＝13。
【答案】 (1)负 (2)0.025 mol/L (3)13
2．将含有0.4 mol Cu(NO3)2和0.4 mol KCl 的水溶液1 L ，用惰性电极电解一段时间后，在一电极上析出19.2 g Cu ；此时，在另一电极上放出气体的体积在标准状况下为(不考虑产生的气体在水中的溶解)( )
A ．3.36 L
B ．5.6 L
C ．6.72 L
D ．13.44 L
【解析】 根据电解原理，阴、阳两极发生的电极反应为：阴极：Cu2＋＋2e －===Cu ，阳极：2Cl －－2e －===Cl2↑。
由题意知，在阴极上析出Cu ：19.2 g 64 g·mol －1
＝0.3 mol ，则转移电子0.6 mol ，根据电子得失守恒分析，阳极上除Cl －放电外，OH －也会放电产生O2，即4OH －－4e －===2H2O ＋O2↑，经计算可知得到Cl2 0.2 mol ，得到O2 0.05 mol ，故阳极放出气体的总体积为：(0.2 mol ＋0.05
mol)×22.4 L·mol －1＝5.6 L 。
【答案】 B
【教师备课资源】
用惰性电极电解某硝酸盐R(NO3)n 的水溶液，当阳极上产生V L 气体(标
准状况)时，阴极上析出金属R 的质量为W g ，则R 的相对原子质量为( )
A.WV 22.4n
B.5.6nW V
C.11.2nW V
D.WnV 22.4
【解析】 根据两极得失电子相等计算，阳极反应式
4OH －－4e －===O2↑＋2H2O ，
4 1
x(e －) V 22.4 x(e －)＝V 5.6
mol ， 阴极反应式：Rn ＋＋ne －===R 设R 的相对原子质量为MR
1 n
W MR V 5.6
解得MR ＝5.6nW V
。 【答案】 B
电解应用电解饱和食盐水：制取氢氧化钠、氯气、氢气等化工产品电镀：镀件作阴极，镀层金属作阳极，电镀液中含有镀层金属离子电解精炼铜：粗铜作阳极，纯铜作阴极，电解液可用硫酸铜溶液电冶金：2NaCl(熔融)电解,2Na ＋Cl2↑
2Al2O3(熔融)电解,4Al ＋3O2↑计算正确书写电极反应式(特别注意阳极材料)，根据得失电子守恒进行相关计算
1．下列描述中，不符合生产实际的是( )
A ．电解熔融的氧化铝制取金属铝，用铁作阳极
B ．电解法精炼粗铜，用纯铜作阴极
C ．电解饱和食盐水制烧碱，用涂镍碳钢网作阴极
D ．在镀件上电镀锌，用锌作阳极
【解析】 A 错，用C 作阳极；B 正确，粗Cu 作阳极，纯铜作阴极；C 正确，用涂镍碳钢网作阴极；D 正确，镀件作阴极，Zn 作阳极，选A 。
【答案】 A
2．下图中能验证氯化钠溶液(含酚酞)电解产物的装置是( )
【解析】电解饱和食盐水时，阴极生成H2，收集时试管口向下；阳极生成Cl2，通入淀粉碘化钾溶液时，溶液变蓝色。电子从直流电源流向电解池阴极，故正确的选项是D。【答案】 D
3．在铁制品上镀一层一定厚度的锌层，以下方案设计正确的是()
A．锌作阳极，镀件作阴极，溶液中含有锌离子
B．铂作阴极，镀件作阳极，溶液中含有锌离子
C．铁作阳极，镀件作阴极，溶液中含有亚铁离子
D．锌作阴极，镀件作阳极，溶液中含有亚铁离子
【解析】本题考查的是电镀的原理。电镀原理是镀层作阳极、镀件作阴极，含有镀层金属阳离子的电解质溶液作电镀液。故正确答案为A。
【答案】 A
4．按照下图接通线路，反应一段时间后，回答下列问题(假设所提供的电能可以保证电解反
应的顺利进行)：
(1)U形管内可观察到________，写出有关反应的化学方程式：________________________________________。
(2)在小烧杯a、b中分别有什么现象产生？
_______________________________________。
(3)如果小烧杯中有0.508 g碘析出，那么烧杯c中负极的质量减轻________g。
【解析】图中左图是原电池，锌为负极，铂为正极，所以U形管的左边电极为电解池的
阳极，右边电极为阴极，电解KCl溶液：2KCl＋2H2O电解,2KOH＋H2↑＋Cl2↑，左边产生氯气，使淀粉KI溶液变蓝，U形管右边酚酞溶液变红，0.508 g碘为0.002 mol，所以烧杯中减少的锌的物质的量为0.002 mol，质量为0.13 g。
【答案】(1)两极上均有气泡产生，U形管右边酚酞溶液变红；2KCl＋2H2O电解,2KOH＋H2↑＋Cl2↑
(2)a烧杯中溶液变为蓝色，b烧杯中有无色气泡产生
(3)0.13
第二节《电能转化为化学能—电解》教学设计 【教学目标】 1.知识与技能 ⑴以电解熔融的氯化钠为例，理解电解的基本原理，能够正确判断电解池的阴极和阳极。 ⑵了解氯碱工业、精炼粗铜及电镀铜的电解原理，能准确书写电极反应式和电解反应式；掌握惰性材料作电极时，离子的放电顺序。 2.过程与方法 ⑴通过理解电解的基本原理，体会电解原理的应用及计算。 ⑵通过电解熔融的氯化钠、观看氯碱工业的模型、精炼粗铜及电镀铜等，培养观察、分析、推理、归纳总结、迁移探究的能力。 3.情感态度与价值观 激发自主探究的意识，培养“由表及里”的分析问题的辩证唯物主义观点的教育。同时进行环境保护的教育，提高环保意识。 【学习重难点】 学习重点：以电解熔融的氯化钠为例，理解电解的基本原理，初步掌握一般电解反应产物的判断方法。 学习难点：了解氯碱工业、精炼粗铜及电镀铜的原理，体会电解原理的应用。（阴极和阳极以及电极反应的概念、正确书写电极反应式。） 1.2.2《电解原理的应用》教学过程设计 【复习提问】 1、电解的工作原理 2、采用何种装置完成电解？ 【板书】课题电解原理的应用 【设疑】 1 工业上冶炼金属的方法有哪些？ 2、工业上如何冶炼钠、镁、铝？ 下面我们进行第1个小活动，以饱和NaCl溶液和熔融的NaCl为离子导体设计电解池。 【交流研讨1】请选用合适药品和仪器画出你设计的电解池装置并写出电解熔融的NaCl电极反应式和总反应化学方程式。 阳极：2Cl-－2e-=Cl2↑
阴极：2H ++2e-=H 2↑ 总反应：2NaCl=====通电 Cl 2↑+2Na 【点拨】刚刚我们设计的第一个电解池就是工业上冶炼金属钠的原理。 【讲述】电解是最强有力的氧化还原手段，电解法是冶炼金属的一种重要方法。对于冶炼像Na 、Ca 、Mg 、Al 这样活泼的金属我们常选用电解其熔融态的化合物的方法。这就是电冶金。 【板书】1、电冶金，冶炼活泼金Na 、Mg 、Al 等。 【投影】工业上常用电解熔融氯化镁的方法制取镁，电解熔融氧化铝的方法制取铝。 【讲述】我们设计的第二个电解池就是工业上制取烧碱的原理，电解饱和食盐水的方法获得烧碱的同时还得到了H 2和Cl 2，习惯上把这种工业叫做氯碱工业。 【板书】电解饱和食盐水制烧碱、氯气和氢气 —（氯碱工业） 【演示实验】电解饱和食盐水 【观察、思考】 （1）电解池的两极各产生什么现象?若在两极附近均滴加酚酞试液，会有什么现象? （2）怎样初步检验两极产物的生成? （3）结合教材，分析产生这种现象的原因。 【学生总结】 现象： 阳极：有气泡产生，使湿润的淀粉－KI 溶液变蓝 阴极：有气泡产生，滴加酚酞溶液变红 阳极：2Cl --2e - =Cl 2↑ 阴极：2H ++2e - =H 2↑ 总式：2NaCl ＋2H 2O=====通电2NaOH ＋H 2↑＋Cl 2↑ 【讲述】这就是氯碱工业的核心原理，具体生产工艺则属于化学与技术范畴，感兴趣的同学可以查阅相关资料进一步了解 【知识拓展】氯碱工业:离子交换膜法制烧碱 （1）生产设备名称：离子交换膜电解槽 阴极：碳钢 阳极：钛
第四章电化学基础第三节电解池 第一课时——电解原理 【教学目标】 知识与技能： 1．了解电解池工作原理。 2．学习科学探究的基本方法，提高科学探究的能力。 过程与方法： 电解氯化铜溶液的实验采用学生猜想、实验验证、分组讨论、师生总结的方法，让学生感受电能转化为化学能的科学事实，体验“科学猜想——实验验证——归纳总结——形成理论”的研究过程，增强对电解池工作原理的了解。 情感态度价值观： 1．通过了解戴维发明电解法的化学史，感受科学家不畏艰难、勇于探索的科学精神。 2. 通过原电池工作原理到电解池工作原理的逆推，体验电化学知识间的相关性与渐进性，感受化学世界的奇妙与和谐。 3．通过石墨作电极电解CuCl2溶液的实验探究，体验科学猜想的重要意义，发展学习化学的兴趣，培养严谨细致、务实求真的科学态度。 【教学重难点】电解原理。 【教学方法】启发讨论法、合作学习法、实验探究法。 【课堂教学】 【复习】 我们在前几节课学习了原电池、化学电源。那么请大家回答一下下列几个问题1、电解质是指在______ 水溶液或熔融状态下______能够导电的化合物。 2、电离是指电解质在_水溶液______或__熔融_____状态下离解成___自由移动离子_的过程。 3、原电池是___把化学能转化为电能___ _______的装置。 4、构成原电池的条件是 【引入】
我们知道了化学能在一定条件下能够转化为电能，这类装置我们称之为原电池。反过来，假如我们把电流通入水或者水溶液中会不会发生变化？假如发生变化，这种变化是否存在一定的规律呢?今天我们就一起来研究向水或水溶液中通电，溶液中所发生的变化及其规律。 同学们，在初中我们已经学习了水的电解，水在通电时生成了什么？能写出变化的化学方程式吗？ 【学生讨论】 屏幕上就是我们电解水的装置示意图，两支试管中，哪边产生的是氢气？哪边是氧气？你的依据是什么？ 下面请大家注意观察视频中电解CuCl 2的实验， 1、U 型管中为CuCl 2溶液 2、2个电极均为石墨 3、通电后放入的为碘化钾淀粉试纸 【观察实验】 请回忆一下实验的现象，讨论下可能是什么物质？ 那么铜和氯气究竟是怎样生成的能？我们来分析一下电解CuCl 2的原理 【原理分析】 讨论下通电前溶液中有哪些离子？怎样运动？通电后又怎样运动？ 通电前：H +、OH -、Cl -、Cu 2+四个离子做无规则自由运动。 通电后，产生的电流顺时针方向流动？电子相反，所以电子会聚集在阴极，溶液中Cu2+向阴极移动，在阴极上得电子变成铜单质；而Cl-相反，向阳极移动在阳极上失去电子变成氯气。 【结论】 结论1：电解质通电前在水溶液中的阴、阳离子作 自由 运动；在外电源的作用下(直流电)，改作____定向_____移动而导电。在导电的同时，在阳、阴两极发生氧化—还原反应，即被电解，电离是____电解______的前提。 此外，根据刚才的分析讨论下电极方程式该如何书写？ 阳极： 发生氧化反应 阴极： 发生还原反应 2Cl —-2e — = Cl 2 ↑ Cu 2++ 2e — = Cu
电解原理及其应用 【复习目标】 知识技能目标 (1) 理解电解的原理，记住常见离子的放电次序，初步掌握一般电解反应产物的判断方法。 (2) 能正确判断电解池的阴阳极，能正确书写电极反应和电解总反应方程式 (3) 能正确分析充电电池 (4) 使学生了解铜的电解精炼和电镀铜的原理。 (5) 了解氯碱工业反应原理：正确书写电极反应方程式和电解的总化学方程式。 能力方法目标 培养发现问题、解决问题能力，体验大胆猜测。 电解原理 1. 电解的概念 使电流通过电解质溶液（熔融态离子化合物）而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程叫做电解。 注意：①电流必须是直流而不是交流。②电能转化为化学能。③强有力氧化还原反应手段 2. 电解池的概念 借助于电流引起氧化还原反应的装置，也就是把电能转变为化学能的装置叫做电解池或电解槽。 3. 构成电解池的条件 （1）直流电源。 （2）两个电极：阳极发生氧化反应，与电源的正极相连； 阴极发生还原反应，与电源的负极相连。 （3）电解质溶液或熔融态离子化合物。 4. 放电次序 ①放电：阳离子得到电子或阴离子失去电子而使离子所带电荷数目降低的过程。 ②惰性电极：用石墨、金、铂等还原性很弱的材料制做的电极，理由是它们在一般的通电条件下不发生化学反应。 ③非惰性电极：用铁、锌、铜、银等还原性较强的材料制做的电极又叫做活性电极，它们做电解池的阳极时，先于其他物质发生氧化反应。 惰性阳极上：S2－＞I－＞Br－＞Cl－＞OH－＞SO42－（NO3－）＞F－（与阴离子还原性一致）；阴极上：Ag＋＞Hg2＋＞Fe3+＞Cu2＋＞(H＋)＞Pb2+＞Sn2＋＞Fe2+＞Zn2+＞（H＋）＞Al3＋＞Mg2+＞Na＋（与阳离子的氧化性强弱一致） 说明：由于H＋离子放电产生的H2不能很快地离去，增大了电极与溶液之间的电阻等原因，使H ＋的放电顺序发生变化。还应注意：在离子浓度相差十分悬殊的情况下，浓度大的离子可能先放电，如：电解饱和ZnSO4溶液时，阴极上的主要产物是锌 5. 电解质导电的实质 电解质溶液（或熔融态离子化合物）的导电过程，就是电解质溶液（或熔融态离子化合物）的电解过程。 6．电解池阴、阳极的判断方法： （1）根据电极与电源两极相连的顺序判断。与电源正极相连的一极为电解池的阳极，与电源负极相连的一极为电解池的阴极。 （2）根据电解质溶液里离子流动的方向判断。在电解质溶液里阳离子移向阴极，阴离子移向阳极。 （3）根据电解时两极发生的现象判断。在电解池中阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应，两极可观察到不同的现象，根据发生的现象可判断出阴、阳两极。 7. 分析电解反应的一般方法步骤为： a.应先根据外接电源正确判断出阴阳极 b.再看电极材料，若金属做阳极（除Au、Pt外），电极本身会发生氧化反应 c.最后看电解质溶液中存在的离子，分析电解质水溶液的组成，找全离子并分为阴、阳两组； d.分别对阴、阳离子排出放电顺序，写出两极上的电极反应式； e.合并两个电极反应式得出电解反应的总化学方程式或离子方程式。 8．电解后整个溶液的PH值变化由总反应及溶液浓度的变化来决定，可分为以下几种情况： 若消耗H+或生成OH－，溶液的pH值增大； 若消耗OH－或生成H+，溶液的pH值减小。 若电解水，PH值的变化由原溶液的PH值来决定。 电解后电极附近溶液的pH值变化：． 由于离子迁移速率赶不上反应速率，所以判断电极周围溶液PH值的变化（指示剂的变色）应看电极反应，而不是看离子的迁移。 若阳极周围生成O2，则消耗OH－，PH值减小； 若阴极周围生成H2，则消耗H+，PH值增大。
电解原理的应用 1.熟知电解饱和食盐水、电镀、电解精炼铜、电冶金的原理，会写其电极反应式及化 学方程式。 2．学会电解的相关计算。 知识点一 电解原理的应用 阅读教材P 80～P 82，思考并填空。 1．电解饱和食盐水制烧碱、氯气和氢气 (1)装置及现象 现象 电极反应式 阴极 放出无色气体 2H ＋＋2e －===H 2↑ 阳极 放出黄绿色气体 2Cl －－2e －===Cl 2↑ (2)电解总反应式 化学方程式：2NaCl ＋2H 2O=====电解2NaOH ＋Cl 2↑＋H 2↑， 离子方程式：2Cl －＋2H 2O=====电解2OH －＋Cl 2↑＋H 2↑。 2．电镀 (1)定义：应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方法。电镀的目的是使金属增强抗腐蚀能力，增加美观和表面硬度。 (2)电镀池的构成
(3)实例(往铁件上镀铜) ①阴极材料：Fe，电极反应式：Cu2＋＋2e－===Cu； ②阳极材料：Cu，电极反应式：Cu－2e－===Cu2＋； ③电解质溶液：CuSO4溶液。 3．电解精炼铜 (1)装置：如图所示。 (2)电极反应式：阳极为Zn－2e－===Zn2＋，Cu－2e－===Cu2＋等；阴极为Cu2＋＋2e－===Cu。 4．电冶金 (1)金属冶炼的本质 使矿石中的金属离子获得电子，从它们的化合物中还原出来，电极反应通式为M n＋＋n e－===M。 (2)电解熔融的NaCl制Na 对于冶炼像钠、钙、镁、铝这样活泼的金属，电解法几乎是唯一可行的工业方法。例如：电解熔融的NaCl制Na： NaCl在高温熔融条件发生电离：NaCl===Na＋＋Cl－，通直流电后，阴极：2Na＋＋2e－
第三节电解池教案（第一课时）
（2）电解质； （3）构成闭合回路 ［学生活动］让学生独立书写电解CuCl2溶液的化学反应方程式。（能够请1—2名学生到黑板上书写，然后讲评） ［板书］ CuCl 2Cu＋Cl 2 ↑ ［过渡］下面我们再分析电解池的两个电极。 ［板书］3、电解池的两极 ［讲］电解池的两极是由与之相连的电源电极的极性决定的。 ［板书］阴极：与电源负极相连的电极。（发生还原反应）阳极：与电源正极相连的电极。（发生氧化反应） ［设疑］电解质溶液是如何将电路沟通的呢？ ［板书］4、电解池中的电子的移动方向 ［学生活动］请学生讨论、总结并回答上面提出的问题。 ［板书］电源负极→电解池阴极→电解液中的阳离子（被还原）电解池中阴离子（被氧化）→电解池阳极→电源正极 ［讲］由上面分析可知：电解质溶液的导电过程必须有阴阳离子的参与，如果溶液中的离子不参加反应，电路就不能沟通，所以电解质溶液的导电过程就是电解质溶液的电解过程。 ［板书］5、电解的本质：电解质溶液的导电过程就是电解质溶液的电解过程 ［问］从上已知CuCl2溶液中存有的离子有：Cu２＋、Cl－、OH－、H＋为什么电解时，只有Cu２＋和Cl－放电？这要涉及到离子的放电顺序问题。［板书］6、离子的放电顺序 ［讲］因为各种离子得失电子的水平不同，所以，电解时离子放电难易也不同。 ［板书］阳离子：Ag+＞Hg2+＞H+＞Cu2+＞Fe2+＞Zn2+＞H+＞Al3+＞Na+＞K+ 阴离子：S2-＞I-＞Br-＞Cl-＞OH－＞含氧酸根 ［讲］电解电解质溶液时，在阴阳两极上首先发生放电反应的离子分别是溶液里最容易放电的阳离子和最容易放电的阴离子。 ［讲］我们还要注意的是要先看电极材料，是惰性电极还是活性电极，若阳极材料为活性电极(Fe、Cu)等金属，则阳极反应为电极材料失去电子，变成离子进入溶液；若为惰性电极材料，则根据阳离子的放电顺序，依据阳氧阴还的规律来书写电极反应式 ［板书］7、电极产物的判断 (1) 阳极放电顺序：活泼阳极(金属)>无氧酸根离子>OH―>含氧酸根离子>F―
一. 教学内容： 电解原理及应用 二. 教学目标 理解电解原理，掌握电极反应式的书写及电解原理的应用 三. 教学重点、难点 电解原理 ［教学过程］ 一、电解原理： 电解是电流通过电解质溶液而在阴、阳两极发生氧化还原反应的过程； 电解池是将电能转化为化学能的装置；构成条件为：必须连接有直流电源，要有电极（阴、阳极），以及电解质溶液或熔融电解质。 在电解过程中与电源正极相连的极称为阳极，在阳极上发生氧化反应；与电源负极相连的极称为阴极，在阴极上发生还原反应；电解质溶液中的阴离子移向阳极，阳离子移向阴极。说明： 1、电解质溶液的导电过程实质上就是其电解过程。在电解池中电子流向：电子由电源的负极→电解池的阴极，再由电解质溶液→电解池的阳极→电源正极。溶液中离子的移动方向：溶液中阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动。 3、电解池与原电池的判断： 有外加电源的装置一定是电解池，无外加电源的装置一定是原电池, 多池组合时, 一般是含有活泼金属的池为原电池，其余都是在原电池带动下工作的电解池；若最活泼的电极相同时，则两极间活泼性差别较大的是原电池，其余为电解池。 4、电解池的反应原理： 放电：阳离子得到电子或阴离子失去电子。离子放电的顺序取决于离子的本性，也与离子浓度和电极材料有关。 （1）阳极产物的判断 先看电极，若是活泼电极（金属活动顺序表Ag以前，包含Ag），电极放电，溶液中的阴离子不放电；若是惰性电极（如铂、石墨等），则看溶液中阴离子的失电子能力。 在惰性电极上，阴离子放电顺序为： （2）阴极产物的判断： 直接根据阳离子放电顺序进行判断，阳离子放电顺序为： 注意：高价含氧酸根离子一般不放电 5、分析电解问题的基本思路： 通电前：电解质溶液中含有哪些阴、阳离子（包括水电离出的H＋和OH－）。
第一节电解原理(一) 学习目标 1．习巩固原电池及电解质的有关知识。 2．掌握电解的基本原理。 学习过程 一、自学探究 1．电解质是指在_____________能够导电的_______________。 2．电离是指电解质_____________或__________状态下离解成____________过程。 3．电解质通电前在水溶液中自由移动的阴、阳离子作______________运动；在外电源的作用下，形成_________移动而导电。在导电的同时，在阳、阴两极发生氧化—还原反应，即被电解，电离是__________的前题。 4．分析下图，哪个是原电池，哪个是电解池。研究两池的关系（结构、原理）。 （1）原电池由__________ _______组成。较活泼的金属是_____极，较不活泼的金属（或能导电的非金属）是_______极。 （2）电解池由_____ _____ ______组成，其中与外电源的正极相连的极板叫____极，与外电源的负极相连的极板叫_____极。 （3）原电池是把______能转化为________能的装置。电解池是把______能转化为________能的装置。在能量转化过程中，都发生了__________反应。 3．右图的装置会出现什么现象？依据是什么？并完成电极反应式 和总反应式。 二、总结与评价 [总结] 使电流通过电解质溶液，而在阴、阳两极发生氧化还原反应的过程叫电解。电离是电解的前提。电解质的导电过程即是被电解过程。
[评价] 1．下列说法或实验现象的描述不正确的是（）。 A．把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中，铜片表面出现气泡 B．把铜片插入氯化铁溶液中，在铜片表面出现一层铁 C．把锌粒放入盛有盐酸的试管中，加入几滴氯化铜溶液，气泡放出速度加快 D．与电源负极相连的是电解槽的阴极 2．100mL浓度为2mol/L的盐酸跟过量的锌片反应，为加快反应速率，又不影响生成氢气的总量，可采用的方法是（）。 A．加入适量的6mol/L的盐酸B．加入数滴氯化铜溶液 C．加入适量蒸馏水D．加入适量的氯化钠溶液 3．用两支惰性电极插入500mLAgNO3 溶液中，通电电解。当电解液的PH从6.0变为3.0时（设电解时阴极没有氯气析出，且电解液在电解前后体积变化可以忽略），电极上析出银的质量大约是（）。 Ａ．２７mg Ｂ．５４mg Ｃ．１０８mg Ｄ．２１６mg. ４．Ａ、Ｂ、Ｃ是三种金属，根据下列①、②两个实验，确定它们的还原性强弱顺序为（）。 ①当Ａ与Ｂ浸在稀硫酸中用导线相连，Ａ上有气泡逸出，Ｂ逐渐溶解。 ②电解物质的量浓度相同的Ａ、Ｃ盐溶液时，阴极上先析出Ｃ（使用惰性电极）。 Ａ．Ａ>B>C B．B>C>A C．C>A>B D．B>A>C
高三化学一轮复习精品教辅第26讲： 电解原理及其应用 【考纲要求】 1. 判断某装置是否是电解池。 2. 理解电解原理、书写电解池工作时的电极反应式。掌握电解前后溶液浓度和pH的变化。 3. 了解铜的电解精炼和电镀装置及原理。 4. 了解氯碱工业的反应原理。 5. 掌握有关电解的计算。 教与学方案 一.电解 1.定义。 2.电极判断：阳极相连，发生反应。 阴极相连，发生反应。 必记知识点：水中阴阳离子放电顺序 阳极放电顺序：金属> S2-> I-> Br-> Cl-> OH->含氧酸根 阴极得电子顺序：Ag+>Hg2+>Fe3+ (Fe3+ +e- = Fe2+) >Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+> Zn2+> Al3+>Mg2+> Na+>Ca2+>K+ 2、原电池与电解池的比较 二、电解原理的应用 1.氯碱工业（电解饱和食盐水） ⑴电解过程中，与电源正极相连电极上所发生的化学方程式为，与电源负极相连的电极附近，溶液的 pH ⑵工业食盐含Ca 2+、Mg2+等杂质。精制过程发生反应的离子方程式为：__________。 ⑶如果粗盐中SO42-含量较高，必须添加钡试剂除去它，该钡试剂可以是 a、Ba(OH)2 b、Ba(NO3)2 c、BaCl2 ⑷脱盐工序中利用NaOH和NaCl在溶解度上的差异，通过、冷却、(填写操作名称)除去NaCl ⑸若采用无隔膜电解冷的食盐水时，Cl2与NaOH充分接触，产物仅是NaClO和H2，相应的化学方程 式为。 2.电镀：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过程 镀件必须作极. 镀层金属必须作极.电解质溶液中必须含有金属离子。 【例2】若要在铜片上镀银，下列说法错误的是（） ①将铜片接电源正极②将银片接在电源正极③在铜片上：Ag++e-=Ag④在银片上发生 的反应是4OH—4e-=O2+2H2O⑤可用CuSO4溶液作电解质溶液⑥可用AgNO3溶液作电解质 溶液 3.电解精炼(电解精炼铜为例) 阳极： 阴极： 【思考】电解过程中CuSO4溶液浓度如何变化？
《电解原理》教学设计 中宁中学存玲 第一课时 设计理念: 本节以“电解氯化铜溶液实验”作为引入,进而引出电解原理,电解池包含的概念多,电极方程式书写与阴阳离子的氧化性与还原性强弱相关,阴阳离子的氧化与还原性强弱又就是学生掌握与理解最难的内容之一。这使学生准确书写电极反应变得困难,为了帮助学生加深对这部分内容的理解,我分三课时讲授电解原理的内容: 第一课为电解原理的介绍;第二课时重点处理电解规律;第三课时介绍电解原理在生产生活中应用。别外在学习电解池这一节时,要与原电池的一些内容紧密结合起来,形成对比,可以加深对内容的理解,避免个别知识的混淆。 三维目标: 知识与能力 掌握电解的概念,电解池的组成及与原电池的本质区别,理解电解的基本反应原理,学会分析电极反应,并能熟练书写电极反应式与总反应方程式。 过程与方法 运用观察与启发讨论的方法,使之正确进行实验探究,从而加深对概念的理解,并抽象形成规律性认识,再辅以习题训练,培训学生的创新思维能力,通过对原电池与电解池的判断培养学生归纳、类此、辨析的学习方法。 情感态度与价值观: 通过了解电解原理在生产生活中的应用,让学生体会到化学的实用价值,激发学生的学习兴趣。 教学重点:电解池的工作原理,电极方程式的书写 教学难点:电解的应用
教学方法:本节采用分析比较法,实验探究法,讨论法。 教具准备: 氯化铜溶液,碘化钾淀粉试纸,氯化钠溶液,酚酞、直流电源,电流 计,U 形管、石墨电极、导线。 教学过程设计 导入新课: [引课]设计情境:在科技发展日新月异的今天,电脑与手机缩短了人与 之间的距离,为我们的生活创造了便利的条件,特别就是,当处理很多瞧似 棘手的问题时,往往只需要几分钟,但就是会遭遇到这样的情景,正用手机 联系非常紧急的事情时,突然手机自动关机,我们怎么办？这节课我们就 来共同研究充电的原理。 [设计意图] 联系实际,贴近学生生活引出问 题,科技改变生活,使学生进入情境,调动学习的积极 性。 推进新课: 讨论:上述装置就是不就是原电池？如果将此 装置的碳棒接通电源,会有什么现象呢？ [演示实验4-2] 在U 型管中注入CuCl 2溶液,插入两根石墨 棒做电极,把湿润的碘化钾淀粉试纸放在与直流 电源正极相连的电极附近,接通直流电源,观察U 形管内的现象与试纸颜色的变化。 [实验4-2] [设计意图] 直观瞧到实验仪器与用品,激发学 生积极思考产生现象的原因。 [分 析] 在这样的装置中,我们规定:与直流电源正极相连的碳棒为 阳极,与直流电源负极相连的碳棒为负极。 [实验分析] 现象:阴极;石墨棒上逐渐覆盖了一层红色的铜 阳极:阳极上方的试纸变蓝,说明淀粉遇到I 2,从元素守恒角度分析: 说明有氧化性物质——Cl 2生成。 氯 气 铜 阳极 CuCl 2溶液 阴极
第四章 第三节 电解池 第二课时 电解原理的应用 【知识回顾】 1.电解饱和食盐水的化学方程或为2NaCl ＋2H 2O=====电解2NaOH ＋H 2↑＋Cl 2↑。 2．电镀时，待镀的金属制品作阴极，镶层金属作阳交，用鏊疆罐i 金属离子的溶液作电镀液。 3．电解精炼铜时，用纯铜作阴极，粗铜作阳极，用CuSO 4溶液作电解液。 4．电解熔融Al 2O 3制取铝．电解熔融MgCl 2制取镁，电解熔融NaCl 制取钠。 【问题探究】 1.氯碱工业在生产过程中必须把阳极室和阴极室用离子交换膜隔开，原因是什么？ [友情提示] 防止H 2和Cl 2混合爆炸，防止Cl 2与溶液中的NaOH 反应。 2．电镀池应该具备什么条件？电镀过程中电解质溶液的浓度如何变化？ [友情提示]条件：镀层金属作阳极，镀件作阴极，含镀层金属阳离子的盐溶液作电解质溶液。电镀过程中电解质溶液的浓度不变。 3．电解精炼铜应具备什么条件？精炼过程中电解质溶液的浓度如何变化？ [友情提示] 条件：粗铜作阳极，纯铜作阴极，含铜离子的盐溶液作电解质溶液。由于粗铜中含有比铜活泼的金属杂质，电解过程中会失去电子溶解在溶液中，故精炼过程中电解质溶液的浓度略有减小。 4．工作生产金属镁和金属铝均采用电解法，制取Mg 时电解的是熔融的MgCl 2，而制取Al 时却电解的是熔融的氧化铝，不是AlCl 3，这是为什么？ [友情提示] MgCl 2是离子化合物，在熔融状态时导电，而AlCl 3是共价化合物，在熔融状态不导电，故制取金属铝用的是电解熔融的氧化铝(属离子化合物)。 【初试牛刀】 判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)氯碱工业是非常重要的化工生产，在电解饱和食盐水时，在阴极上得到的产物为H 2和NaOH 。(√) (2)电解饱和食盐水制烧碱，用涂镍碳钢网作阳极。(×) (3)电解法精炼粗铜，用纯铜作阳极。(×)
第四单元难溶电解质的沉淀溶解平衡 第二课时沉淀溶解平衡原理的应用教学设计 （一）三维目标 知识与技能目标 1、使学生能够运用平衡移动的观点对沉淀的溶解、生成与转化过程进行分析。 2、知道沉淀转化的本质并能够对相关实验的现象以及生活中的一些相关问题进行解 释。 过程与方法目标 初步建立解决沉淀溶解平衡问题的一般思路，尝试运用微粒观、动态观、定量观分析沉淀溶解平衡的相关问题。 情感态度价值观目标 通过对生产、生活中与沉淀溶解平衡有关的某些现象的讨论，使学生体会到化学对于提高人类生活质量、促进社会发展的作用，激发学生学习化学的热情。 （二）教学重点 1．沉淀的转化的基本原理； 2．解决沉淀溶解平衡相关问题的基本思路； ( 三)教学难点 用微粒观、动态观、定量观分析水溶液中的平衡问题。 ( 四)教学过程 【教师】上一节课我们学习了难溶电解质的沉淀溶解平衡，我们要求大家要学会描述沉淀溶解平衡的建立，这里我们以AgCl悬浊液为例，请一位同学来描述一下在这个体系中，沉淀溶解平衡是如何建立的？ 【学生】微观上说，在AgCl悬浊液体系，一方面，在水分子的作用下，少量的Ag+和Cl-脱离AgCl表面进入水中，这是沉淀溶解过程；另一方面，溶液中的Ag+和Cl-受AgCl表面阴、阳离子的吸引，回到AgCl表面析出，这是沉淀生成过程。在一定温度下，当沉淀溶解的速率和沉淀生成的速率相等时，达到平衡状态，形成AgCl饱和溶液，这种平衡就是沉淀溶解平衡。 【教师】我们可以用平衡表示式表示沉淀溶解平衡。
【教师】 【教师】为了便于分析，我们省略相关标注。 【教师】沉淀溶解平衡是一个动态平衡，也会因影响因素的变化而发生移动。影响沉淀溶解平衡的因素有温度、离子浓度、pH等。根据平衡移动原理，如果改变影响平衡的条件，平衡将向能够减弱这种改变的方向移动。例如，当AgCl悬浊液体系达到沉淀溶解平衡时，增大体系中Cl-的浓度，平衡就会向生成AgCl沉淀的方向移动；反之，如果减小体系中Cl-的浓度，那么平衡就会向AgCl沉淀溶解的方向移动。因此，根据平衡移动原理，选择适当的条件，使平衡向着需要的方向移动。这就是沉淀溶解平衡的应用。 【板书】第2课时沉淀溶解平衡原理的应用 [讲述] 那么现在我们就通过实验来初步体会沉淀溶解平衡的应用。 (学生完成第90页的“活动与探究”) [学生] 滴加AgNO3溶液后出现白色沉淀，滴加KI溶液后，变成黄色沉淀，滴加Na2S 溶液，变成黑色沉淀。 [引导思考]那么，如何解释这种现象呢？这里我们提供给同学们关于难溶物颜色的资料。刚才看到的不同颜色的沉淀应该分别是哪些呢？发生了什么样的变化。 [PPT演示] AgCl、AgI、Ag2S的颜色 [引导学生表述] 根据所给数据结合已学知识，白色沉淀应该是AgCl，黄色沉淀是AgI，黑色沉淀是Ag2S沉淀。刚才的现象说明了向AgCl溶液中滴加KI溶液，AgCl会转化为AgI；而继续滴加Na2S溶液，则沉淀转化为Ag2S黑色沉淀。 [讲述] 这就是沉淀溶解平衡的一个重要应用——沉淀的转化。 [板书] 一、沉淀的转化 [设疑] 为什么会发生上述沉淀的转化？沉淀转化有什么一般性的规律呢？我在上面给 大家上述沉淀的溶解度数据，大家可以参考这些数据，然后和小组的同学一起讨论。 [组织] 请同学以前后两桌4~6个人为一组进行讨论，然后请各组同学派代表来回答问题。开始讨论！ [PPT演示] AgCl、AgI、Ag2S的溶解度(25℃) [学生讨论，老师参与讨论，并适当引导学生得出较为准确的结论] [学生汇报讨论结果，教师及时给予引导] 向NaCl溶液加AgNO3溶液，生成白色的AgCl 沉淀生成。由于AgCl是难溶电解质，在溶液中存在沉淀溶解平衡。(利用已写板书，不再进行书写) 。
《电解原理》教学设计 北京市第十五中学王冬松 一、指导思想与理论依据 核心思想： （一）以教学单元为整体。基于学生原有认识、凸显认知冲突在原理和规律的形成过程中的作用，设计富有驱动性的以认知冲突及其解决为主题的课堂活动增强课堂时效性。 通过对以往教学经验的回顾和分析发现学生对于电解原理的理解是相对滞后的，往往需要在习题中大量碰壁和再次学习才能形成正确认识。放电顺序虽然记住但是不会应用。究其原因我认为是在初始课教学的时候没有充分调动学生的思维，没有通过富有驱动性的认知冲突去形成感悟和结论。 何谓原理教学初始课的实效性？我认为就是通过该课形成令初学者眼前一亮，耳目一新的新认识，建立基本的思考一类问题的思维模型，相对于此，概念理解的细节雕琢反而是其次的。要实现这个实效性，就必须设计针对学生有真正触动的问题序列，建立有效的认知冲突，而要有效就必须是基于学生原有认识。 原有认识有些是我们思考的工具和基础：如离子反应提供了微粒观、水的电离平衡提供了平衡观、氧化还原规律提供了氧化还原观等。还有一些成为我们建立认知冲突发现和完善规律的支撑。如本节课的第一个环节就是对电解质溶液如何导电的深入思考，进而引出通电使溶液发生氧化还原反应的认识假设（针对理论思考能力较自觉的学生）。而稀硫酸和铜是否可以反应生成氢气这个“不是问题的问题”成为完善放电顺序中未知项的依据。化学史是最鲜活的科学思维教材，认知冲突也可以源于此，如戴维电解制取金属钾的失败引发我们对放电顺序的思考。
2、关注原理和规律形成过程中认识层级和认识难度的递进设计单元整体教学以及课堂活动。 原理的学习需要首先建立一个整体、总括性的认识才有进一步细化和强调的基础，才能将规律的应用变成自觉。如本课的认识阶段可分为
《电解池》导学案 考纲要求：1.理解电解池的构成、工作原理及应用； 2.能书写电极反应和总反应方程式； 3.了解防止金属腐蚀的措施。 学习重点：电解池的工作原理 学习难点：电极方程式的书写 【课前篇】回归教材知识梳理 1.电解：使电流通过溶液而在阴、阳两极引起的过程。 2.电解池是将转化为能的装置。 3.电极名称：阴极：与电源相连的电极； 阳极：与电源相连的电极。 4.电解池的构成条件：具有与相连接的两个电极（阴极、阳极）； 插入溶液或熔融中； 形成。 5.画出用惰性电极电解饱和氯化钠溶液的装置图
【课上篇】深化原理学会应用 【实验】惰性电极电解饱和NaCl溶液 阳极现象：，产物为 阴极现象：，产物为 分析溶液中离子种类，写出电极反应式。 阳极：阴极： 总反应化学方程式：________________________________________________ 总反应离子方程式：________________________________________________ 一、电解池的工作原理 1.电极：阴极电子，发生反应，阳极电子，发生反应。 2.电子和电流沿导线流向，电子从极流向极 （或电子从极流向极）。 3.离子流向：阳离子→极，阴离子→极。 电解饱和食盐水实验应用：氯碱工业 阴极和阳极的产物会发生哪些反应？可对装置实行怎样改进？ 【变型】：铁作阳极电解饱和NaCl溶液 分析电解原理并写出电极反应式： 阳极：阴极： 总反应化学方程式：________________________________________________ 二、电解规律：阴、阳极放电顺序 阳极： 对应产物： 阴极： 对应产物： 思考：铁作阴极电解饱和NaCl溶液的反应如何？ 电解池原理的金属腐蚀的防护方法： 【练习】：惰性电极电解CuSO4溶液 阳极：阴极： 总反应化学方程式： 电解质浓度，pH （填“减小”、“不变”或“增大”） 要把电解质溶液复原，加。 讨论：持续用惰性电极电解某浓度的硫酸铜溶液，电解过程可分为几个阶段？写出电极
《电解池》第一课时教学设计 济宁市第二中学胡政敏 一、教材分析 本节内容是人教版选修4《化学反应原理》第四章第三节，教材主要介绍了电解原理以及电解原理的应用。电解属于电化学知识范畴，是中学化学理论体系不可缺少的一部分，是电解质电离、氧化还原反应、原电池等知识的综合运用。本节教材可分为两个部分：电解原理、电解原理的应用。本设计为第一课时。 二、学生分析 学生的认知发展水平和知识基础都是我们要考虑的学情。学生已经掌握了电解质溶液导电、氧化还原理论、原电池的相关知识，所以学生学习电解原理在分析问题时有一定的知识储备。但是对于电解池工作原理的微观想象可能存在着一定的困难。学生求知欲较强，合作意识与探究精神逐渐形成。 三、课标要求 知识与技能：理解电解原理，能写出电极反应式和总反应方程式，初步形成电解池工作原理的理论模型。 过程与方法：利用惰性电极电解氯化铜的实验，探究电解原理。引导学生对实验现象的观察、分析和推理；让学生体验科学探究的过程，形成一定的实验能力、观察能力和思维能力。 情感态度价值观：体会化学家探究过程的艰辛，提升对科学家的敬仰，树立榜样的力量；通过动手实验，理论分析，揭开伪科学的面纱，体会电解原理的应用价值。 四、教学重、难点 教学重点：电解原理。 教学难点：形成电解池工作原理的思维模型。 五、教学方法： 实验探究，小组合作、讨论，多媒体等多种教学方法的综合。
七、板书设计 第四章第三节电解池 一、电解原理 1、电解原理 阴极：Cu2+＋2e－=Cu （还原反应） 阳极：2Cl－-2e－=Cl 2 ↑（氧化反应） CuCl 2Cu＋Cl 2 ↑ 使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极上引起氧化还原反应的过程叫做电解。 把电能转变为化学能的装置叫做电解池或电解槽。 ２、构成电解池的条件 (1)直流电源
电解原理教学设计 一、电解原理 1．电解质溶液的导电 我们知道，金属导电时，是金属内部的自由电子发生的定向移动，而电解质溶液的导电与金属导电不同。 通电前电解质溶液中阴、阳离子在溶液中自由地移动；通电后在电场的作用下，这些自由移动的离子改作定向移动，带负电荷的阴离子由于静电作用向阳极移动，带正电荷的阳离子则向阴极移动，并在两极上发生氧化还原反应。我们把： 借助于电流引起氧化还原反应的装置，也就是把电能转化为化学能的装置叫电解池。 电解池中与直流电源负极相连的电极叫阴极，与直流电源正极相连的电极叫阳极。 物质能否导电是由其内部能否形成定向移动的自由电荷所决定的，对金属就是自由电子，而对电解质溶液就是自由移动的阴阳离子。 2．电解 （1）概念： 使电流流过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程叫电解。 （2）电子流动的方向： 电子从外接直流电源的负极流出，经导线到达电解池的阴极，电解池溶液中的阳离子移向阴极，并在阴极获得电子而被还原，发生还原反应；与此同时，电解池溶液中的阴离子
移向阳极，并在阳极上失去电子（也可能是阳极很活泼而本身失去电子）而被氧化，发生氧化反应。这样，电子又从电解池的阳极流出，沿导线而流回外接直流电源的正极。 （3）电极反应的类型： 阳极反应为氧化反应，阴极反应为还原反应，故而阴极处于被保护的状态，而阳极则有可能被腐蚀。 3、电极名称的进一步理解 ⑴在原电池中，称正极、负极，其中负极流出电子 ⑵在电解池中，称阳极、阴极，其中阴极流入电子 ⑶电解池的阳极与原电池的正极相连，电解池的阴极与原电池的负极相连 4、电极反应式与电解方程式的书写 书写电极反应，首先要搞清楚电极材料，然后分析溶液中离子情况，再根据阴、阳极放电的规律，得出相应的结论。 电解过程总反应方程式叫电解方程式(指电解时总的化学方程式或离子方程式)。要正确书写电解方程式，首先要正确写出电极反应式，然后分析参加电极反应的离子来自何种物质，这样才能正确写出反应物、生成物，配平且在等号上方注明“电解”或“通电”。 书写的具体步骤： ⑴先查阳极电极材料和确定溶液中的离子种类
第 1 页 2019年北京高中化学一轮复习电解原理的应用（学案） 基础知识梳理 1.电解饱和食盐水 (1)电极反应 阳极反应式：2Cl－－2e－===Cl2↑(氧化反应) 阴极反应式：2H＋＋2e－===H2↑(还原反应) (2)总反应方程式： 2NaCl＋2H2O=====电解2NaOH＋H2↑＋Cl2↑ 离子反应方程式：2Cl－＋2H2O=====电解2OH－＋H2↑＋Cl2↑ (3)应用：氯碱工业制烧碱、氯气和氢气。 2.电镀 右图为金属表面镀银的工作示意图，据此回答下列问题： (1)镀件作阴极，镀层金属银作阳极。 (2)电解质溶液是AgNO3溶液等含镀层金属阳离子的盐溶液。 (3)电极反应： 阳极：Ag－e－===Ag＋； 阴极：Ag＋＋e－===Ag。 (4)特点：阳极溶解，阴极沉积，电镀液的浓度不变。 3.电解精炼铜 (1)电极材料：阳极为粗铜；阴极为纯铜。 (2)电解质溶液：含Cu2＋的盐溶液。 (3)电极反应： 阳极：Zn－2e－===Zn2＋、Fe－2e－===Fe2＋、Ni－2e－===Ni2＋、Cu－2e－===Cu2＋； 第 2 页阴极：Cu2＋＋2e－===Cu。 4.电冶金 利用电解熔融盐的方法来冶炼活泼金属Na、Ca、Mg、Al等。 (1)冶炼钠 2NaCl(熔融)=====电解2Na＋Cl2↑ 电极反应： 阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑；阴极：2Na＋＋2e－===2Na。 (2)冶炼铝 2Al2O3(熔融)=====电解4Al＋3O2↑
电极反应： 阳极：6O2－－12e－===3O2↑；阴极：4Al3＋＋12e－===4Al。 深度思考 1.(1)电解氯化钠溶液时，如何用简便的方法检验产物？ 答案阳极产物Cl2可以用淀粉-KI试纸检验，阴极产物H2可以通过点燃检验，NaOH可以用酚酞试剂检验。 (2)氯碱工业在生产过程中必须把阳极室和阴极室用离子交换膜隔开，原因是什么？ 答案防止H2和Cl2混合爆炸，防止Cl2与溶液中的NaOH反应。 2.电解精炼铜时，阳极泥是怎样形成的？ 答案粗铜中往往含有锌、铁、镍、银、金等多种金属杂质，当含杂质的铜在阳极不断溶解时，金属活动性位于铜之前的金属杂质，如Zn、Fe、Ni等也会同时失去电子，但是它们的阳离子比铜离子难以还原，所以它们并不能在阴极析出，而只能以离子的形式留在电解液里。金属活动性位于铜之后的银、金等杂质，因为失去电子的能力比铜弱，难以在阳极失去电子变成阳离子而溶解，所以当阳极的铜等失去电子变成阳离子溶解之后，它们以金属单质的形式沉积在电解槽底部，形成阳极泥。 典型题组训练 第 3 页 题组一电解原理的“常规”应用 1.利用如图所示装置模拟电解原理在工业生产上的应用。下列说法正确的是 A.氯碱工业中，X电极上反应式是4OH－－4e－===2H2O＋O2↑ B.电解精炼铜时，Z溶液中的Cu2＋浓度不变 C.在铁片上镀铜时，Y是纯铜 D.制取金属镁时，Z是熔融的氯化镁 答案D
第四单元电解原理及其应用 单元测试 （时间：90min 总分：110分） 一、选择题：每小题3分，共60分。 1．某氯碱厂不慎有大量氯气逸出周围空间，此时，可以用浸有某种物质的一定浓度的水溶液的毛巾捂住鼻子。最适宜采用的物质是( ) A．NaOH B．NaCl C．KBr D．Na2CO3 2．1L0．1mol／LAgNO3溶液在以Ag作阳极，Fe作阴极的电解槽中电解，当阴极上增重2．16g时，下列判断正确的是(设电解按理论进行，溶液不蒸发) ( ) A．溶液的浓度变为0．08mol／L B．阳极上产生112mLO2(标准状况) C．转移的电子数是1．204×1022个D．反应中有0．01mol的Ag被氧化 3．用质量均为100g的铜做电极，电解AgNO3溶液，电解一段时间后，两电极的质量差为28g，则两电极的质量分别为( ) A．阳极100g，阴极128g B．阳极93．6g，阴极121．6g C．阳极91．0g，阴极119．0g D．阳极86．0g，阴极114．0g 4．四个电解装置都以Pt做电极，它们分别装着如下电解质溶液进行电解，一段时间后，测定其pH值变化，所记录的结果正确的是( ) A B C D 电解质溶液HCl AgNO3BaCl2KOH pH值变化减小增大不变增大 5．电解硫酸溶液时，放出25mL(标况)O2，若以等量的电量在同样条件下电解盐酸溶液，所放出的气体的体积最接近下列数据中的( ) A．45mL B．50mL C．75mL D．100mL 6．用惰性电极电解pH==6的CuSO4溶液500mL，当电极上有16mg铜析出时，溶液的pH值约是(设电解前后溶液体积变化可以忽略，阴极上没有H2析出) ( ) A．1 B．3 C．6 D．9 7．用指定材料做阳极和阴极来电解一定浓度的溶液甲，然后加入物质乙能使溶液物质为甲溶液原来的浓度，则合适的组合是( ) 阳极阴极溶液甲物质乙 A．Pt Pt NaOH NaOH固体 B．Pt Pt H2SO4H2O C．C Pt NaCl 盐酸 D．粗铜精铜CuSO4Cu(OH)2 8．如图所示，图中四种装置工作一段时间后，测得导线上均通过了0．002mol电子，此时溶液的pH值由小到大的排列顺序为(不考虑溶液的水解和溶液的体积变化) A．①<②<③<④B．②<①<③<④C．②<①<④<③D．①<②<④<③9．用惰性电极分别电解下列各物质水溶液一段时间后，向剩余电解质溶液中加入适量水能使溶液恢复到电解前浓度的是( )
“电解质及其电离”教学设计 陈素华厦门市松柏中学 一、概述 电解质是普通高中课程标准实验教科书—化学必修1(鲁科版)第2章第2节内容。本节内容分为“电解质及其电离”、“电解质在水溶液中的反应”两部分，共安排三课时。本节课完成第一部分为第一课时，主要包括电解质、非电解质、酸、碱、盐、电离等概念，物质的导电性，电离方程式的书写等内容。 本节课从溶液导电性实验提出化合物还可分为电解质和非电解质，并指出溶液导电的实质是电解质溶于水或受热熔化时离解成能够自由移动的离子。从电离的角度还可将电解质分为酸、碱、盐，用电离方程式来表示电解质的电离过程。本节课的重点是电解质、非电解质的概念及判断，电离方程式的书写。 电解质在人类的生产、生活中有着非常广泛的应用，它们与人类的生命活动密切相关，因此认识电解质具有重要的意义。 学习电解质、非电解质的概念，学生能够体会到它也是化合物的另一种重要的分类方法。学好这一对概念对《选修4》弱电解质电离的学习将奠定重要的知识基础。《化学新课程标准》明确指出，学生要能通过实验认识离子反应及其发生的条件，了解常见离子的检验方法。同时离子反应又是重要的化学用语，在中学化学中要学习许多重要元素及其化合物知识，都可能涉及离子反应及其方程式的书写。学好本节课，必将为离子反应、化学必修课程乃至整个高中阶段化学的学习起到奠基性的作用。 二、教学目标分析 （一）、学习此内容之前学生已在初中学习了酸、碱、盐的相关知识，并且刚刚学习了物质的分类。学习电解质、非电解质的概念，学生能够体会到它也是化合物的另一种重要的分类方法。本节课主要包括电解质、非电解质、酸、碱、盐、电离等概念，物质的导电性，电离方程式的书写等内容。故确定本节课的知识与技能目标： 1、使学生了解电离、电解质、非电解质的概念。 2、了解电解质导电的原因，会书写电离方程式。 （二）、在初中化学中，学生已做过溶液导电性实验。在此基础上，做几组对比实验，引出电解质的电离及电解质与非电解质概念。然后，通过介绍氯化钠在水中的溶解和电离，引出氯化钠的电离方程式的书写；从HCl、NaOH、NaCl等的电离方程式中归纳出酸、碱、盐的定义。学生已经具备了一定观察、猜想、分析和归纳的能力,但是学生的抽象思维能力还不是很强。故确定本节课的过程与方法目标： 1、在教师的指导下通过实验探究电解质导电的原因。 2、在电解质知识学习中，学会运用观察、实验、查阅资料等多种手段获取信息，并运用比较、分类、归纳、概括等方法对信息进行加工。