【化学】鲁科版选修4《化学反应原理》教案：1.2《电能转化为化学能

第1章第2节电能转化为化学能---电解教材分析：电解属于电化学的知识范畴，是中学化学理论体系不可缺少的一部分，本节课属于电能与化学能相互转化的一节课.学生在此之前已经学过原电池的相关内容所以在理解电解池的内容不会太陌生.学生已经对金属活动性顺序、氧化还原反应、电解质的电离、离子反应以及化学反应的能量变化等知识有了一定的了解，具备了学习电化学知识的基础。

设计思路本节课内容是鲁科版选修4第1章第2节《电能转化为化学能-点解》第1课时.本课时以单一的物质的熔融体系为切入点,避开溶剂、放电顺序等复杂因素,引领学生学习电解的原理，使他们知道电解的原理与原电池的原理本质上是相同的，以及在外加直流电的驱动下，借助于电解池装置，可以使一个不自发的氧化还原过程发生，并且该氧化还原过程的氧化过程与还原过程是分别在两个电极上进行的;使他们对氧化还原反应的实质是电子的转移这一认识得到提升。

通过本节内容的学习要先让学生清晰的建立起阳极、阴极、电极反应等概念；然后再学习几个比较复杂的水溶液体系的例子：电解食盐水、电解精练铜和电镀；并进一步学习电极材料、离子放电顺序等问题.本节教材可分为两部分:电解原理和电解原理的应用。

根据课标要求：要学生能举例说明化学能与电能的转化关系及其应用。

从理论知识角度上要求不高,所以本节课设计主要以实验探究为主提升学生学习兴趣为主，不宜拓展太多太深的理论内容,可以根据教材适当补充跟生活有关电解的应用的内容。

激发学生的学习兴趣.教学目标知识与技能目标：（1）理解电解的原理，掌握电解、电解池概念，清晰地建立起电极反应的概念并能够正确地判断阴极和阳极。

（2）能正确判断电解池的阴阳极,能正确书写电极反应式和电解反应式能力方法目标通过活动探究，培养发现问题、提出问题和解决问题能力。

情感态度目标通过学习电解原理,并进一步体会电解对人类社会的重要贡献，体验大胆猜测，学会合作学习、探究学习。

教学重点：电解的原理教学难点：阴极和阳极以及电板反应的概念，正确书写电极反应式.教学过程附：。

第2节电能转化为化学能——电解第2课时电解的应用二、电解原理的应用1．电解饱和食盐水制备烧碱、氢气和氯气(1)装置(2)现象①阳极上：②阴极上：(3)原理分析及电极反应电解时U形管中，Cl－、OH－移向阳极，H＋，Na＋移向阴极。

①阳极离子放电顺序：电极反应：②阴极离子放电顺序：电极反应：(4)总反应化学方程式：离子方程式：注意：在上面的电解饱和食盐水的实验中，电解产物之间能够发生化学反应，如NaOH 溶液和Cl2能反应生成NaClO，H2和Cl2混合遇火能发生爆炸。

在工业生产中，为避免这几种产物混合，需要使反应在特殊的电解槽中进行。

2、铜的电解精炼：如右图为电解法精炼铜的装置，其中阳极为，阴极为，电解质溶液为溶液，粗铜中含Fe、Zn、Ni、Ag、Pt、Au等少量杂质金属。

阳极发生的主要反应为：－。

（杂质Fe、Zn、Ni也发生电极反应：Fe＝Fe2＋＋2e－。

Zn＝Zn2＋＋2e－，Ni＝Ni2＋＋2e－。

由于Pt、Ag、Au的金属性比Cu弱且量又少，这三种金属不反应，以单质的形式沉积在底部，得到阳极泥）。

阴极的反应为。

（由于Fe2＋、Zn2＋、Ni2＋得电子能力比 Cu2＋弱且量又少，故Fe2＋、Zn2＋、Ni2＋不反应，以离子的形式留在溶液中，经过上述反应，粗铜中的杂质被除去，变成了精铜，能满足作为导线的要求，这就是铜的精炼）。

3、电镀【活动·探究】根据电解原理和铜的精炼的操作，利用如下材料：铁制品、铜片、CuSO4溶液、导线、直流电源，试设计一个实验，在铁钉表面镀上一层铜。

思路：铜的精炼中，粗铜为阳极，Cu失电子变成以Cu2＋，溶液中的Cu2＋在阴极得电子，生成Cu单质，即在阴极上析出了铜。

故要在铁制品表面镀铜，可让做阳极，为阴极，溶液为电解质溶液，设计成如下图所示的装置。

现象：电极反应：阳极：阴极：该过程就是电镀。

(1)电镀：。

(2)构成要素：电极：电镀溶液：知识点一氯碱工业1．关于电解NaCl水溶液，下列叙述正确的是()A．电解时在阳极得到氯气，在阴极得到金属钠B．若在阳极附近的溶液中滴入KI溶液，溶液呈棕色C．若在阴极附近的溶液中滴入酚酞试液，溶液呈无色D．电解一段时间后，将全部电解液转移到烧杯中，充分搅拌后溶液呈中性2．下图中能验证氯化钠溶液(含酚酞)电解产物的装置是()知识点二精炼铜及电镀池3．下列关于铜电极的叙述不正确的是()A．在镀件上镀铜时镀件作阴极B．在镀件上镀铜时可用金属铜作阳极C．用电解法精炼粗铜时粗铜作阳极D．用电解法精炼粗铜时纯铜作阳极4．金属镍有广泛的用途。

2021鲁科版选修四《电能转化为化学能——电解》word教案2一、教学目标：1．明白得电解原理，初步把握一样电解反应产物的判定方法2．了解氯碱工业，电镀，冶金的原理3．把握电解电极方程式的书写。

4.金属的电化学腐蚀二、教学重点：电解原理及应用三、教学过程：我们明白化学能能够转变为热能，即反应热。

化学能也能转变为电能，用原电池装置。

今天这节课我们就来学习电能如何转化为化学能一、电解原理讲：第一我们来比较金属导电和电解质导电的区别。

金属电解质导电粒子导电状态温度阻碍导电实质电子定向移动过渡：电解质导电的实质是什么呢？一起看实验。

实验：现象—一极有气泡，检验为氯气；另一极有红色的物质析出，分析为铜。

讲：要分析此现象我们得研究此装置，第一看电极。

1．电极阳极—与电源正极相连阴极—与电源负极相连隋性电极—只导电,不参与氧化还原反应(C/Pt/Au)活性电极—既导电又参与氧化还原反应(Cu/Ag)问：通电前和通电时分别发生了如何样的过程？通电前：CuCl2=Cu2++2Cl- H2O H++OH-通电中：阳离子（Cu2+,H+）向阴极移动被还原；阴离子（Cl-,OH-）向阳极移动被氧化讲：即在电极上分别发生了氧化还原反应，称电极反应。

2．电极反应( 阳氧阴还 )阳极：2Cl- -2e-=Cl2 (氧化)阴极：Cu2++2e-=Cu(还原)总电极方程式：___________________放电：阴离子失去电子或阳离子得到电子的过程叫放电。

3．电解：电流(外加直流电)通过电解质溶液而在阴阳两极引起氧化还原反应(被动的不是自发的)的过程叫电解。

讲：因此电解质导电的实质便是——电解电解池：借助电流引起氧化还原反应的装置，即把电能转化为化学能的装置叫电解池或电解槽。

问：构成电解池的条件是什么？电源、电极、电解质构成闭和回路。

4．离子的放电顺序阴极：（阳离子在阴极上的放电顺序(得e-)）Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+(指酸电离的)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+阳极(1)是惰性电极时：阴离子在阳极上的放电顺序（失e-）S2->I->Br->Cl->OH->NO3->SO42-(等含氧酸根离子)>F-(SO32-/MnO4->OH-)(2) 是活性电极时：电极本身溶解放电问：放电能力弱于H+和OH–的物质在水溶液中放电吗？否，但亚铁离子浓度远大于氢离子浓度时,亚铁离子放电。

第二节电能转化为化学能--电解第2课时电解原理的应用【教学目标】1。

了解电冶金、氯碱工业、电镀和电解精炼的原理。

2.学会应用电解的原理解决实际问题。

3。

能够应用电解原理判断离子的氧化性或还原性强弱。

【教学过程】本节课是在复习电解原理和规律后,在理解电解原理的基础上了解相关化工生产方面的应用，如电解食盐水制备烧碱、氢气和氯气，铜的电解精炼,电镀，电冶金等。

通过学习进一步理解电解原理，加深对氧化还原反应的认识，提高辩证思维能力,同时帮助学生牢固树立理论联系实际的学风.一、电解原理的应用1、电解食盐水制备烧碱、氢气和氯气【实验】在U形管里装入饱和食盐水,滴入几滴酚酞试液,用一根碳棒作阳极，一根铁棒作阴极（如图）.把湿润的碘化钾淀粉试纸放在阳极附近。

接通直流电源后，注意观察管内发生的现象及试纸颜色的变化。

现象:电极反应：阳极：阴极：电解食盐水的总反应为：工业上利用这一反应原理，制取NaOH、Cl2和H2。

注意在上面的电解饱和食盐水的实验中，电解产物之间能够发生化学反应，如NaOH溶液和Cl2能反应生成NaClO，H2和Cl2混合遇火能发生爆炸。

在工业生产中,为避免这几种产物混合,需要使反应在特殊的电解槽中进行。

2、铜的电解精炼：如右图为电解法精炼铜的装置，其中阳极为,阴极为，电解质溶液为溶液，粗铜中含Fe、Zn、Ni、Ag、Pt、Au等少量杂质金属。

阳极发生的主要反应为：－。

（杂质Fe、Zn、Ni也发生电极反应：Fe＝Fe2＋＋2e－。

Zn＝Zn2＋＋2e－，Ni＝Ni2＋＋2e－.由于Pt、Ag、Au的金属性比Cu弱且量又少,这三种金属不反应，以单质的形式沉积在底部,得到阳极泥）.阴极的反应为。

（由于Fe2＋、Zn2＋、Ni2＋得电子能力比Cu2＋弱且量又少,故Fe2＋、Zn2＋、Ni2＋不反应，以离子的形式留在溶液中，经过上述反应，粗铜中的杂质被除去，变成了精铜，能满足作为导线的要求，这就是铜的精炼）.3、电镀二、【活动·探究】根据电解原理和铜的精炼的操作，利用如下材料:铁制品、铜片、CuSO4溶液、导线、直流电源，试设计一个实验,在铁钉表面镀上一层铜.思路：铜的精炼中，粗铜为阳极，Cu失电子变成以Cu2＋，溶液中的Cu2＋在阴极得电子，生成Cu单质，即在阴极上析出了铜。

第2节电能转化为化学能——电解【学习目标】1、理解电解的原理。

2、掌握几种类型电解池的电极反应和电池反应书写。

3、理解电解的应用。

【教学策略】授课时数：2课时教学重点：电解的原理、类型及应用。

教学难点：不同电解质溶液电解的实质及电解在工业生产中的应用。

第 1 课时电解的原理一、电解的原理【实验·探讨】电解熔融NaCl制备金属Na。

下图为电解熔融NaCl的装置，容器中盛有熔融的NaCl，两侧分别插入石墨片和铁片作为电极材料，且石墨，铁片分别与电源的正极、负极相连。

思考：1、熔融的NaCl中存在的微粒是什么？它们处于怎样的状态？2、接通电源后，这些微粒如何运动？会发生什么变化？3、若在导线上接一个小灯泡，会出现什么现象？总结出如下概念：1、电解：在的作用下，电解质在两个电极上分别发生和的过程。

【要点强化指导】⑴电解时所用的电流必须是直流电，而不是交流电。

⑵熔融态电解质可被电解，电解质溶液也可被电解。

⑶电解的过程实质是一个氧化还原反应发生的过程，这一过程在通常情况下是不能进行的。

2、电解池：由电解熔融NaCl的装置可知，构成电解池的要素为：(1) (2)(3) (4)【练习1】.分析下图，属于电解池的有（）【练习2】下列说法正确的是( )①电解是把电能转变成化学能；②电解是化学能转变成电能；③电解质溶液导电是化学变化；④任何电解过程，必将导致氧化还原反应的发生；3、电极反应：每个电极上进行的得电子或失电子的半反应为电极反应。

(1)阳极反应：由电解熔融NaCl知，石墨电极为阳极，在阳极上为失电子发生反应的电极。

电极反应：(2)阴极反应：电解熔融的NaCl中，为阴极，阴极上得电子发生反应：电极反应：电解质溶液进行电解时，情况就稍复杂些，如食盐水中除Na＋、Cl－外，还原水电离的H ＋、OH－。

在电极上该什么离子得失电子需要比较不同离子得失电子能力的大小，即放电能力的强弱。

4、电极产物的判断(1)阳极产物判断首先看，如果是电极（指金属活动顺序表Ag以前的金属电极），则电极材料失电子，电极被溶解，溶液中的阴离子不能失电子。

第2节电能转化成化学能——电解三维目标：1、知识与技能：掌握电解、电解池概念；运用电解的原理分析食盐水的电解，铜的精炼。

2、过程与方法：建立较复杂体系中所发生的反应及其电解的实用价值。

提高学生的实验能力和分析能力。

3、情感、态度与价值观：体会电解对人类社会的重要贡献，化学学科的重要性。

教学重点：电解的原理及其运用教学难点：电解原理教学用时：2学时教学过程：第一课时电解的原理置由哪些部分组成，同哪个方〔总结与电源正极相联的是阳作业布置：用表格的形式将电解的原理表示出来。

第4节离子反应知识与技能：１.了解离子反应发生的条件是生成沉淀、生成弱电解质、生成气体或发生氧化还原反应；２.学会利用酸碱中和滴定测定强酸、强碱溶液浓度的原理和方法；３.通过离子反应在生产、生活中的广泛应用，使学生体会化学在人类生产、生活中的作用和贡献；４.培养运用归纳法分析问题的能力；过程与方法：利用熟悉的例子归纳离子反应的共同点，引导学生按已形成的思路进行分析，在讨论的基础上进行归纳总结，形成简要的话进行记忆，使认识得以提升。

情感态度与价值观：展示更为广阔的化学天地，立志于从事化学、化工研究和生产及相关领域的研究；充分感受化学在人类生产、生活中的作用和贡献。

教学重点：离子反应发生的条件、酸碱中和滴定的原理和方法教学难点：离子反应发生的条件、酸碱中和滴定的原理和方法教学过程：第一课时一、离子反应发生的条件【交流研讨】P98，学生完成【回顾小结】1.离子反应的书写方法：（1）写拆删检（2）离子不能共存法【板书】2.离子反应：溶液中有离子参与的化学反应称之为离子反应【提问】离子发生的产所在什么地方？【学生】水溶液中【追问】实验室制备氨气——2NH4Cl + Ca(OH)2===CaCl2 + 2NH3↑+2 H2O有没有离子反应？【学生】没有，因为不在水溶液中发生的【提问】在必修1中我们学到的离子反应发生的条件什么？【学生】生成沉淀、生成水、生成气体（也有可以知道发生氧化还原反应）【板书】3.离子反应发生的条件：↓【举例】SO42—、Cl—、CO32—的检验以及MgCO3沉淀的转化【教师】其实，生成水和生成像水一样的弱电解质也可以，比如讲，CH3COONa 与盐酸HCl反应、NH4Cl与NaOH反应大量Na2CO3与少量盐酸【板书】生成弱电解质【举例板书】CH3COONa+HCl===CH3COOH+NaClCH3COO— + H+=== CH3COOHNH4Cl+NaOH===NH3•H2O+NaCl NH4+ + OH—=== NH3•H2ONa2CO3(过量)+HCl===NaCl+NaHCO3CO32—(过量) + H+=== HCO3—【提问】少量Na2CO3与大量盐酸能否发生反应？产物是什么？【学生】Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2↑ CO32—+ 2H+=== H2O + CO2↑【追问】那么这个离子反应的条件是什么？【板书】↑【举例】比如讲NH4+的检验：NH4+ + OH—△NH3↑ + H2O（或浓碱溶液）（用湿润的蓝色石蕊试纸）【提问】Fe2+能否在硝酸中，浓硫酸中存在？【学生】不能【追问】为什么？【学生】发生了氧化还原反应，Fe2+被硝酸或浓硫酸氧化成Fe3+了。

化学：1.2《电能转化为化学能——电解》教案（鲁科版选修4）电能转化为化学能——电解【教材分析】电解原理和其他电化学知识一样是中学化学重要理论之一,它是无机化学中很重要的知识,既涉及理论知识,又与元素化合物知识密切相关,是高考的重点考查点,在工农业生产日常生活、科技领域中用途广泛，故占有重要的地位。

学习电解原理等电化学理论，将为学生升学、就业、解决生产与生活中的实际问题打下良好的基础。

“电解原理”的学习，是在学生已经学习和掌握了金属活动性顺序、氧化还原以及阴（阳）离子还原性（氧化性）的相对强弱的比较、电解质的电离、离子反应、原电池原理以及化学化学反应中的物质变化和能量变化等知识的基础上安排的，是电化学知识的深化和发展，具有一定的科学性。

它可使学生在接受新知识中有旧知识作基础，缓解学习困难，体现知识梯度的合理性。

【知识与技能】1、通过电能转化为化学能的实例-----电解和电镀的教学活动，了解电极原理、电解和电镀的重要性。

2、了解日常所用的手机、数码相机等产品的充电、放电原理。

3、通过对实验现象的观察、分析和推理，培养学生的实验能力、观察能力、思维能力。

【过程与方法】1、运过实验探究方法，通过氯化铜溶液的电解学习电解原理。

2、播放电解原理的电脑课件，加深学生对抽象的理论的理解。

【情感态度与价值观】渗透由现象看本质、由个别到一般、由一般到特殊的辨证唯物主义观点。

【教学重点】电解原理和以电解CuCl2溶液为例得出惰性电极作阳极时的电解的一般规律。

【教学难点】理解电解原理以及铜的电解精练中非惰性电极时电解产物的判断。

【教学过程】【引入】在生产和生活中我们不但要利用化学反应，使化学能转化为电能，而且要利用化学反应使电能转化为化学能。

电能转化为化学能一般通过电解的方法来完成。

你能举出在我们已学过的化学课程里涉及利用电解反应来制取新物质的例子吗？【师问】忆一忆：在我们已学过的化学课程里，涉及利用电解反应来制取新物质的例子？【过渡】在电解过程中被电解的物质是怎样转化为生成物的呢？我们可以通过下面的实验作简要的了解。