最新人教版高中化学《电解池》示范教案(第2课时)
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4.3 电解池(第二课时)学习目标:1. 使学生掌握电解原理的应用。
2. 使学生了解铜的精炼和电镀铜的原理。
3. 通过对比、分析、明确原电池与电解池的区别和联系。
情感目标:1.指导学生主动参与教学过程,激发其主动探究的意识。
2.对学生进行唯物辩证法教育和环境保护教育,加深学生对“理论来源于实践,又反过来指导实践”,这一认识规律的认识。
学习重点难点:电解原理的应用。
学习过程:二、电解原理的应用:1、电解食盐水制备烧碱、氢气和氯气:活动·探究教材P13问题: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、如何检验两极产物的生成?3、分析产生上述现象的原因4、完成表格:5、写出该电解反应的总的化学方程式。
2、铜的电解精炼:问题:1、为什么要进行铜的电解精炼?2、粗通精炼时阳极材料是?阳极反应是?3、阴极材料和阴极反应?4、电解质溶液是:完成下列表格:3、电镀:活动·探究教材P17思考:1、如何才能实现电镀?(电极、电解质溶液应满足那些条件)2、如果再铁制品表面镀上一层银,应怎样选择合适的电极材料和电解质溶液,写出电极反应方程式。
交流·研讨教材P19比较电解原理三种应用的异同:相同点:不同点:课堂练习:1.用石墨做电极,电解下列物质的溶液,溶液的pH保持不变的是()。
A.HCl B.NaOH C.Na2SO4 D.NaCl2.在铁制品上镀一定厚度的锌层,以下方案设计正确的是()。
A.锌做阳极,镀件做阴极,溶液中含有锌离子B.铂做阴极,镀件做阳极,溶液中含有锌离子C.铁做阳极,镀件做阴极,溶液中含有亚铁离子D.锌做阴极,镀件做阳极,溶液中含有锌离子3.将分别盛有熔融的氯化钾、氯化镁、氧化铝的三电解槽串联,在一定条件下通电一段时间后,析出钾、镁、铝的物质的量之比为()。
A.1:2:3 B.3:2:1 C.6:3: 1 D.6:3:24.用惰性电极电解下列溶液,电解一段时间后,阴极质量增加,电解液的pH值下降的是()。
第2课时 电解原理的应用[明确学习目标] 1.了解电解在氯碱工业中的应用。
2.了解电解在电镀、电解精炼及电冶金方面的应用。
一、电解饱和食盐水 1.装置、现象及电极反应式2.解释放电顺序:□03H +>Na + □04Cl ->OH - 3.总反应式化学方程式:□052NaCl +2H 2O=====电解2NaOH +H 2↑+Cl 2↑; 离子方程式:□062Cl -+2H 2O=====电解2OH -+H 2↑+Cl 2↑。
二、电镀 1.定义电镀是应用□01电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他□02金属或□03合金的方法。
2.电镀池的构成(往铁件上镀铜)(1)阴极材料:□04Fe ,电极反应式:□05Cu 2++2e -===Cu ; (2)阳极材料:□06Cu ,电极反应式:□07Cu -2e -===Cu 2+; (3)电解质溶液:□08CuSO 4溶液。
3.电镀的目的主要是增强金属□09抗腐蚀能力,增强美观和表面硬度。
三、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□01还原出来。
M n ++n e -===M 。
2.电冶金电解是最强有力的氧化还原手段,适用于一些□02活泼金属单质的制取,如冶炼钠、镁、铝等活泼金属。
3.电解熔融的氯化钠阳极反应式:□032Cl --2e -===Cl 2↑; 阴极反应式:□042Na ++2e -===2Na ; 总反应:□052NaCl(熔融)=====电解2Na +Cl 2↑。
1.用惰性电极电解含有酚酞的饱和NaCl 溶液,如何通过实验现象判断阴、阳两极? 提示:2.若把铁件上镀铜的阴极材料换为小块精铜,阳极材料换为粗铜,能否通过电解方法由粗铜制精铜?提示:能。
阴极反应式为Cu 2++2e -===Cu ,而粗铜作阳极,比铜活泼的金属成为阳离子进入溶液,但不会在阴极上得电子成为单质(因Cu 2+得电子能力比它们要强),不如Cu 活泼的金属不失电子,会随Cu 的消耗从粗铜上脱落沉入阳极区,成为阳极泥。
《电解池》教学设计方案(第一课时)一、教学目标1. 理解电解池的工作原理,能够区分电解池和原电池的区别。
2. 掌握电解池的电极反应式和电解反应式。
3. 能够分析电解池在日常生活和工业生产中的应用。
二、教学重难点1. 重点:理解电解池的工作原理,掌握电极反应式和电解反应式。
2. 难点:区分电解池和原电池的区别,应用电解池原理解决实际问题。
三、教学准备1. 准备教学用具:PPT课件,电极反应式板书用具,实验器材等。
2. 准备教学内容:搜集电解池在实际中的应用案例,准备电解池实验。
3. 准备学生材料:打印预习资料,提供实验器材和试剂。
四、教学过程:本节电解池教学过程主要分为以下几个环节:电解池概念导入、电解池工作原理分析、电解池应用分析、电解池实验操作注意事项以及巩固与提升。
1. 电解池概念导入教师首先展示电池模型,通过提问法引出电解池概念。
提问学生原电池与电解池的区别,通过学生的回答,总结出电解池概念。
接着,教师展示电解池模型,向学生解释电解池的工作原理。
2. 电解池工作原理分析教师利用PPT展示电解池内部结构,并利用动画展示电解池工作过程,帮助学生理解电解池的工作原理。
接着,教师提出一系列问题,引导学生思考电解池中离子的移动方向、电子的移动方式和电极反应。
通过小组讨论的方式,让学生自主得出答案,最后由教师进行点评与补充。
3. 电解池应用分析教师列举电解池在日常生活和工业生产中的应用实例,如电镀、精炼、电泳等。
接着,让学生结合所学知识,思考这些应用中电解池的作用原理,以此加深学生对电解池应用的理解。
4. 实验操作注意事项教师进行电解池实验操作演示,并强调实验过程中的注意事项。
例如,电极材料的选择、电解质溶液的选择、电源的正负极选择等。
同时,教师还要提醒学生关注实验过程中的现象,如电流表指针的偏转方向、电极表面的变化等。
5. 巩固与提升教师设计一些与电解池相关的练习题,帮助学生巩固所学知识。
同时,教师还可以提出一些具有挑战性的问题,引导学生进行深入思考,提升学生的知识应用能力。
第四章第三节电解池第二课时教案课题:第三节电解池(二) 授课班级课时教学目的知识与技能了解氯碱工业,电镀,冶金的原理过程与方法培养学生的实验操作能力,团结协作能力、观察能力、分析能力、归纳总结能力以及运用知识解决问题的能力情感态度价值观通过电镀工业废水处理的简单介绍,增强学生的环境保护意识重点电解池原理难点电解池应用知识结构与板书设计二、电解原理的应用1、电解饱和食盐水制烧碱、氢气和氯气(1) 实验原理:阳极(放电顺序:Cl―>OH―):2Cl―-2e == Cl2↑ (氧化反应)阴极(放电顺序:H+>Na+):2H++2e==H2↑(还原反应)总反应:2NaCl+2H2O电解2NaOH +H2↑+ Cl2↑阴极阳极(2)工业制备方法---离子交换膜法2、电解精炼铜粗铜作阳极,纯铜作阴极,用CuSO4溶液作电解液。
阳极(粗铜):Cu-2e-=Cu2+阴极(精铜):Cu2++2e-=Cu比铜活泼的金属杂质——以阳离子形式留于溶液中比铜不活泼的金属杂质——形成阳极泥电解精炼铜过程中CuSO4溶液的浓度基本不变。
3、电镀铜(1) 电镀是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过程。
(2) 电镀的主要目的是使金属增强抗腐蚀能力、增加美观和表面硬度。
(3) 镀层金属:通常是在空气或溶液中不易起变化的金属,如Cr、Zn、Ag、Cu等(4) 在铁制品上镀铜:阳极——铜阴极——铁制品电镀液——CuSO4溶液原理:阳极(Zn) Zn-2e==Zn2+阴极(Fe) Zn2++2e == Zn4、电冶金(1) 本质:利用电解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(2) 适用范围:制取活泼金属单质,如电解NaCl、MgCl2、Al2O3制取Na、Mg、Al教学过程教学步骤、内容教学方法、手段、师生活动[引言]上节课我们学习了电解的原理,电解是通过电流引起化学反应的过程,即将电能转变成了化学能。
电解池2适用学科高中化学适用年级高中二年级适用区域全国(人教版)课时时长(分钟)120知识点 1.了解氯碱工业,电镀,冶金的原理。
2.掌握电解原理及其应用。
3.了解金属发生腐蚀的原因及现代防护措施。
4.了解金属的化学腐蚀与电化学腐蚀的区别与联系。
5.掌握金属发生析氢腐蚀和吸氧腐蚀的电化学原理。
教学目标知识与技能:1.了解氯碱工业,电镀,冶金的原理。
2.掌握金属发生析氢腐蚀和吸氧腐蚀的电化学原理。
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,了解电解的应用,特别是电解在电镀、电解精炼、电冶炼等方面的应用。
情感态度与价值观:学会在思考分析过程中相互讨论,相互启发,体会到合作交流的重要性。
通过电解在生产、生活中的应用实例,感受化学学科的应用价值。
教学重点理解电解原理和以电解CuCl2溶液为例得出惰性电极作阳极时电解的一般规律。
.掌握金属发生析氢腐蚀和吸氧腐蚀的电化学原理。
教学难点理解电解原理,惰性电极作阳极对电解产物的判断。
掌握金属发生析氢腐蚀和吸氧腐蚀的电化学原理。
教学过程一、复习预习电能转化为化学能的一中重要方法就是电解,下面我们就来学习电解。
首先我们来以电解饱和食盐水了解一下电解的原理及其应用。
二、知识讲解考点1:电解原理的应用1.氯碱工业:电解饱和食盐水,制取烧碱、氯气和氢气。
电极的反应式(并注明反应类型) 阳极:2Cl --2e -===Cl 2↑ (氧化反应) 阴极:2H ++2e -===H 2↑ (还原反应)总反应式:2NaCl +2H 2O=====电解2NaOH +Cl 2↑+H 2↑ 其中阴极反应中的H +是由水电离产生的。
2.电镀(1)电镀是应用电解的原理在金属表面镀上一薄层其他金属或合金的方法。
(2)电镀⎩⎪⎨⎪⎧阳极:镀层金属,电极本身发生氧化反应阴极:待镀金属制品电镀溶液:含有镀层金属离子的溶液在电镀过程中,电镀液的浓度不变。
3.电解精炼(如电解精炼铜,杂质为铁、锌、金、银) (1)粗铜作阳极,电极反应Cu -2e -===Cu 2+; 精铜作阴极,电极反应Cu 2++2e -===Cu ; 电解质溶液CuSO 4溶液。
电解池(第2课时)——高中化学选必1第三章第二单元1.通过运用电解原理,分析电解精炼、电镀等复杂体系中所发生的反应,培养学生的实验能力、观察能力、设计能力、分析能力和利用化学原理解决实际问题的能力。
2.认识电解在实现物质转化和储存能量中的具体应用,体会电解对人类社会进步的重要贡献。
3.通过电解原理应用的学习,培养学生勇于创新、积极实践的科学态度。
从铜矿石到景泰蓝工艺品。
制作景泰蓝工艺品的流程如下图所示:思考问题:1.根据已经学到的电解原理设计:怎样将粗铜电解精炼得精铜,怎样镀金,以制得景泰蓝工艺品?2.电解池的模型还可能有什么样的变化,以指导实际工业生产?【任务二】实验室探究粗铜电解精炼得精铜【任务三】电镀——镀金之谜【任务二】实验室探究粗铜电解精炼得精铜1.设计精炼铜的实验装置【活动设计】学习目标情境导入学习任务学习活动通过设计电解精炼铜装置,预测电极反应,分析其反应原理。
把化学反应与实际生产的可能性结合起来,培养学生实事求是和一切从实际出发的观念。
2. 分析工业粗铜精炼原理【活动设计】(1)观看工业粗铜精炼视频,分析实际工业粗铜精炼的反应原理。
(2)工业粗铜里含有铁、银、金等杂质,请分析实际生产电解过程中发生的变化。
【设计意图】学生通过观看工业粗铜的精炼过程,进一步认识到电解在实现物质转化和储存能量中的具体应用,体会电解对人类社会进步的重要贡献。
并根据粒子的放电顺序,分析活性电极作阳极时的电解过程,写出相应的电极方程式。
【任务三】电镀——镀金1.分析铁钉镀锌原理【活动设计】电镀是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。
主要目的是增强金属抗腐蚀能力,增加美观或表面硬度。
日常生活中常见的电镀制品:……(1)分析铁钉上镀锌的原理及可行性。
(2)模拟实验,在生锈铁钉上镀锌,进一步确认镀锌的反应原理。
从学生熟知的生活事例(镀锌铁丝,镀锌铁管)入手,通过设计对照实验验证铁钉电镀锌的可能性,充分调动学生参与的积极性,激发他们强烈的求知欲。
第三节电解池第2课时电解原理的应用教学目标知识与技能:1.掌握电解的基本原理。
初步掌握一般电解反应产物的判断方法。
2.使学生了解电解原理的应用。
3.通过对比、分析、明确原电池与电解池的区别和联系。
过程与方法:通过电解氯化铜水溶液的实验,加深对电解原理的理解和应用。
培养学生观察现象、分析、推理、归纳和总结、探究等能力。
情感态度与价值观:(1)指导学生主动参与教学过程,激发其主动探究的意识。
(2)对学生进行唯物辩证法教育和环境保护教育,加深学生对“理论来源于实践,又反过来指导实践”,这一认识规律的认识。
教学重点:电解原理。
教学难点:离子放电实质。
课时分配:第一课时电解原理;第二课时电解原理的应用。
教学方法:实验探究与启发讨论法【问题讨论】1.有些同学采用惰性电极做阳极,有些采用铜做阳极,哪种方法好,为什么?2.这种方法也可以应用在铜的精炼上,比如用纯铜板做阴极,粗铜板做阳极,CuSO4做电解液,两极上分别发生了什么反应?3.如果粗铜中含有锌镍银金等杂质,那么在两个电极上又将发生什么变化?思考并讨论深化电解原理这个概念。
【归纳总结】以上是电解原理的应用——电镀,可以使金属增强抗腐蚀能力,增加美观和表面硬度。
增强理解【实验探究】我们来看电解原理的另一个应用,电解饱和食盐水,这是氯碱工业的基础,下面大家来做这个实验,检验产物。
做实验,记录,讨论培养实验能力和团体协作能力。
【介绍】上节课我们提到过英国化学家戴维发现钾钠钙锶钡镁等元素的过程,一般金属的冶炼有加热分解法,热还原法,但是对于这些活泼的金属,由于很难有还原剂将它们从其化合物中还原出来,所以只能采用电解法这种“最强有力的氧化还原手段”。
理解承上启下,呼应重要知识点。
【练习】请写出电解NaCl和Al2O3的电极方程式和总方程式。
练习巩固电极反应的书写。
【板书设计】二、电解原理的应用电解饱和食盐水制造烧碱、氯气和氢气。
作业:1.用两根碳棒为电极,电解氯化钠、溴化钠、碘化钠的混和溶液(假设三者浓度相等),一开始两极上的产物为( A )。
电解池教案第二课时【篇一:第二单元第二课时教学案:电解池的工作原理及应用】第二课时电解池的工作原理及应用一.课标展示1.理解电解池的工作原理,掌握不同类型电解池的电极反应式的书写方法。
2.了解并认识电解原理在实际生产、生活中的应用。
二.先学前测1.在的作用下,在两电极上分别发生和的过程叫电解。
通过电解使不能自发进行的反应顺利进行,电解过程中电能转化为。
将电能转化为化学能的装置称为。
2.构成电解池的条件(1)两个相同或不同的电极。
(2)外接(3)电解质溶液。
以上三部分形成。
3.电解原理:电子从外接电源的___流出,经导线到达电解池的,电解质溶液中的__ __移向阴极,氧化性强的离子在阴极获得电子而被还原,发生还原反应;与此同时,电解质溶液中的__ __移向阳极,其中还原性强的离子在上失去电子(也可能是阳极很活泼,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,沿导线流回外接直流电源的正极。
以氯化钠为例:氯化钠在高温条件下熔融并发生电离,变成自由移动na+和cl-。
在直流电作用下,na+和cl-分别移向与电源负极和电源正极相连的电极。
分别在这两个电极上得、失电子,生成na和cl2。
4.电极的判断及电极反应(1)阳极:与电源相连,溶液中阴离子移向此极,失去电子,发生(2)阴极:与电源连,溶液中阳离子移向此极,得到电子,发生。
5.电解的应用(1)用电解法精炼铜电解池构成:阳极为_(待精炼的铜);阴极为,电解质溶液为硫酸酸化的___ _溶液。
电解过程中主要的电极反应为:阳极:(氧化反应)阴极:(还原反应)。
最终纯铜在阴极析出,粗铜全部溶解,电解质溶液浓度基本保持不变。
(2)电解饱和食盐水电解池的构成:碳块作阳极,铁作阴极;饱和食盐水作电解质溶液。
通电前溶液中含有的离子为___ _,通电时移向阴极,放电;____移向阳极,放电。
电解过程中的电极反应为:阳极(碳):2c1--2e-=cl2↑ 阴极(铁):2h++2e-=h2↑ 电解总反应:实验现象:①两极均产生气体。
第二课时电解原理的应用教学设计(一)贾玉梅,黑龙江省七台河市实验高中,本文获2009第四届全国实验区新课程实施成果二等奖三维目标知识与能力1.使学生理解电解原理,熟练书写电极反应式和电解方程式。
2.使学生了解电解原理在生产生活中的应用。
过程与方法利用多媒体教学的优势,通过视频、实验给学生提供直观信息,通过教师的设疑、释疑调动学生积极思维,分析推理实验现象,归纳总结基本规律,使学生掌握电解装置的分析方法。
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,激发学生的学习热情。
教学重难点教学重点电解原理及其应用;电解规律。
教学难点电极方程式的书写及电解规律的应用。
教学过程设计导入新课【引言】还记得上节课结束时老师留的问题吗?如果将电解硫酸铜溶液的电解池的阳极换成粗铜,阴极换成纯铜,会有什么不同的变化?这就是本节课所要学习的电解原理的应用之一铜的精炼。
推进新课【板书】二、电解原理的应用(一)电镀及铜的精炼1.铜的精炼[设疑]怎样利用电解的原理精炼粗铜呢?请学生阅读教材中相关内容,然后回答。
[板书]粗铜作阳极,纯铜作阴极,用CuSO4溶液作电解液。
[提问]为什么要用粗铜作阳极,纯铜作阴极,用CuSO4溶液作电解液呢?换成别的电极材料或者其他电解质溶液行不行?我们能不能从电解液中离子的种类,以及通电后溶液中离子的移动情况和阴极反应来寻找答案?[分析]CuSO4溶液中有Cu2+、H+、SO2-4、OH-等四种离子,通电后Cu2+、H+移向阴极,SO2-4、OH-移向阳极,阴极上Cu2+放电变成Cu聚集在阴极板(精铜)上。
[板书]阴极:Cu2++2e-===Cu[分析]SO2-4和OH-虽然移向了阳极,但是由于阳极板(粗铜)表面的Cu原子失电子能力强于二者,故阳极上Cu原子失电子被溶解。
[板书]阳极:Cu-2e-===Cu2+[提问]粗铜中所含的杂质(如:Zn、Fe、Ni、Ag、Au等)是如何除去的呢?[讲述]比铜活泼的金属杂质,在铜溶解的同时也会失电子形成金属阳离子而被溶解掉。
如:Zn -2e -===Zn 2+Ni -2e -===Ni 2+由于这些离子比Cu 2+难以还原,故它们不能在阴极上得电子析出而存留在溶液中。
比铜不活泼的金属杂质如银等,在铜失电子溶解时,不能失电子而溶解,故它们以单质形式沉积于电解槽底部,形成阳极泥。
[板书]比铜活泼的金属杂质——以阳离子形式留于溶液中 比铜不活泼的金属杂质——形成阳极泥[设疑]请大家根据两极上所发生的主要反应分析电解精炼铜过程中的电解液有无变化。
[学生活动]学生分析、讨论并回答。
[板书]电解精炼铜过程中CuSO 4溶液的浓度基本不变。
[过渡]以上我们学习了铜的电解精炼原理,如果我想在某铁制品上镀一层铜,怎么办? [板书]2.电镀[设疑]什么是电镀?电镀的目的有哪些?请学生阅读教材中相关内容,回答问题。
[板书](1)电镀是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过程。
[启发]请大家根据电解精炼铜过程中所发生的两极反应,选择在铁制品上镀铜装置的阴极材料、阳极材料和电镀液。
[学生活动]学生分析、讨论并回答。
[板书]在铁制品上镀铜:阳极——铜 阴极——铁制品 电镀液——CuSO 4溶液 [学生活动]请学生独立书写电镀铜过程中所发生的电极反应方程式。
[板书]阴极:Cu 2++2e -===Cu 阳极:Cu -2e -===Cu 2+[启发]请同学们根据电镀铜这一具体实例分析总结:电镀装置中,阴极材料、阳极材料和电镀液的选择原则。
[学生活动]学生分析、讨论并回答。
[板书](2)电镀池的结构:阴极——镀件 阳极——镀层金属 电镀液——含有镀层金属离子的溶液[课堂练习]如果要在某铁制品表面镀上一层锌,请你选择合适的电极材料和电镀液,并写出电极反应方程式。
[讨论]学生完成练习后,请学生回答并解释答案,教师点评。
[设疑]电解原理除了在电镀领域的应用之外,在工业生产中还有哪些应用呢?请同学们阅读教材。
完成以下问题:1.电解饱和食盐水的阴极产物、阳极产物分别是什么? 2.转移的电子数和氢氧化钠的物质的量的关系?3.从Cl -―→Cl 2一定需要加氧化剂吗? 4.阴极产物和阳极产物能接触吗? 5.电冶金的本质是什么?6.电冶金适用所有金属的冶炼吗?举例说明。
[板书](二)电解饱和食盐水制烧碱、氯气和氢气原理:阴极:2H ++2e -===H 2↑ 阳极:2Cl --2e -===Cl 2↑总反应:2NaCl +2H 2O=====通电2NaOH +H 2↑+Cl 2↑(三)电冶金1.本质:利用电解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。
M n ++ne -===M2.适用范围:一些较活泼的金属常用电解的方法冶炼,如Na 、Mg 、Al 等金属(这是因为这些金属的阳离子的氧化性很弱,难以找到经济实用的还原剂,从这个意义上看,电源的负极是最强的还原剂)。
典型例子:电解熔融的氯化钠制备钠 2NaCl(熔融)=====通电2Na +Cl 2↑[小结]本节课我们学习了电解原理的应用,其中铜的电解精炼类似于“在铜上镀铜”。
请同学们完成下表:电镀与电解比较表板书设计二、电解原理的应用 (一)电镀及铜的精炼 1.铜的精炼粗铜作阳极,纯铜作阴极,用CuSO 4溶液作电解液。
阴极:Cu 2++2e -===Cu阳极:Cu -2e -===Cu 2+比铜活泼的金属杂质——以阳离子形式留于溶液中。
比铜不活泼的金属杂质——形成阳极泥。
电解精炼铜过程中CuSO 4溶液的浓度基本不变。
2.电镀(1)定义:电镀是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过程。
在铁制品上镀铜: 阳极——铜 阴极——铁制品 电镀液——CuSO 4溶液阴极:Cu 2++2e -===Cu 阳极:Cu -2e -===Cu 2+(2)电镀池的结构:阴极——镀件 阳极——镀层金属 电镀液——含有镀层金属离子的溶液(二)电解饱和食盐水制烧碱、氯气和氢气原理:阴极:2H ++2e -===H 2↑ 阳极:2Cl --2e -===Cl 2↑总反应:2NaCl +2H 2O=====通电2NaOH +H 2↑+Cl 2↑(三)电冶金1.本质:利用电解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。
M n ++ne -===M2.适用范围:一些较活泼的金属常用电解的方法冶炼,如Na 、Mg 、Al 等金属(这是因为这些金属的阳离子的氧化性很弱,难以找到经济实用的还原剂,从这个意义上看,电源的负极是最强的还原剂)。
典型例子:电解熔融的氯化钠制备钠 2NaCl(熔融)=====通电2Na +Cl 2↑教学设计(二)吕香平,山东省淄博市高青一中三维目标 知识与技能1.了解电解在氯碱工业、电镀、电冶金等方面的应用。
2.掌握有关电解产物的判断和计算。
过程与方法1.在学习化学中,学会运用观察,实验等多种手段获取信息。
2.在方法上,帮助学生学会用比较、归纳的方法将一些具体事物抽象化,以突出它们的内在联系和区别。
情感态度与价值观 在教学理念上,要让学生在学习的过程中变被动为主动,促使学生的思维活动活跃起来。
教学重难点 教学重点电极反应和电池反应方程式的书写以及电解原理的应用。
教学难点电解原理的应用。
教学过程设计 导入新课[提问]在上一节,我们重点学习了电解池的有关内容,大家能否来描述一下该装置的功能及其两个电极上发生的反应类型。
[回答]电解池是一个电能转化为化学能的装置。
阳极,发生氧化反应 阴极,发生还原反应[设置意图]巩固所学内容,为这一节的学习打下基础。
[练习]请大家在练习本上写出用石墨电极电解氯化钠溶液的电极反应式及电解方程式。
推进新课一、惰性电极电解饱和食盐水制烧碱、氯气和氢气[思考]在电解饱和食盐水的过程中,阴极和阳极分别发生什么反应? [分析]电解饱和食盐水:阴极(Fe)阳极(C)在饱和食盐水中,存在着:NaCl ===Na ++Cl -;H 2O H ++OH -。
阳极:Cl -、OH - 阴极:Na +、H + 放电能力:Cl ->OH -;H +>Na +。
阳极:2Cl --2e -===Cl 2↑(氧化反应)阴极:2H ++2e -===H 2↑(还原反应)[评价]对上述学生的书写给予适当的点评。
[讨论]两个电极会有什么现象,如何检验两极所生成的产物? [回答]教师给予一定的提示与补充。
现象:两极均产生气体,阳极气体有刺激性气味,能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝,两极滴加酚酞,发现阴极区酚酞变红。
[补充]阴极:由于氢气的产生而破坏了阴极区水的电离平衡,使氢氧根离子浓度增大,生成氢氧化钠所以滴加酚酞显红色。
化学反应方程式:2NaCl +2H 2O=====电解2NaOH +H 2↑+Cl 2↑;离子方程式:2Cl -+2H 2O=====电解2OH -+H 2↑+Cl 2↑;(提示学生,只能写H 2O ,不能写H +,注意电极方程式和离子方程式的区别)。
[设疑]大家知道,铁在日常生活中很容易生锈,我们能不能想办法保护它们;另外很多人喜欢艺术品,尤其一些古董,但总有一些不懂行的人买到一些假艺术品,曾经在鉴宝的节目里有一个铜佛像,表面上很像,但实际上只有表面一层薄薄的铜,那么铜是如何均匀地嵌入佛像里的呢?[回答]这和我们的化学有很大关系,我们要学以致用,从而引入电镀的概念。
二、电镀阅读课本,了解电镀的原理、目的。
原理:利用电解原理在某些金属表面镀上一层其他金属或合金的方法。
目的:使金属增强抗腐蚀能力,增加美观和表面硬度。
[思考]如何进行电镀呢?[回答]电镀的过程:镀层金属作阳极,镀件(待镀金属制品)作阴极,含镀层金属阳离子的溶液作电镀液。
应用一:铁制品上镀锌[分析]铁制品作阴极,金属锌作阳极,ZnCl 2做电镀液,发生的电极反应为:阳极:(锌板):Zn -2e -===Zn 2+阴极:(铁制品):Zn 2++2e -===Zn电镀的结果:阳极的锌不断溶解,阴极的锌不断析出,且减少和增加锌的质量相等。
电解质溶液氯化锌的浓度不变。
[设疑]我们生活中有时需要99%以上的纯铜,但我们通过火法冶炼出的铜是粗铜,怎么办啊?[回答]也是利用电镀的原理。
[交流与思考]应用二:粗铜精炼 [引导分析]电解时用纯铜板作阴极,粗铜板作阳极,用硫酸铜溶液作电解液。
通电时作为阳极的粗铜不断溶解,纯铜不断在阴极上析出,粗铜中的多数杂质沉积在电解槽的底部,从而达到粗铜精炼的目的。
[引入]自然界中存在着金银铜,而钠钾等活泼金属根本不存在单质的形式,原因是它们太活泼,很容易发生化学反应,那么我们实验室用到的钠钾是如何得到的呢?[讲解]对于冶炼钠、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。