第四章电化学基础
第三节电解池
一、教材分析
《电解池》是人教版高中化学选修四《化学反应原理》第四章第三节，这部分教材主要
介绍了电解原理以及电解原理的应用。电解属于电化学的知识范畴，是中学化学理论体系不
可缺少的一部分，同时电解与物理学科中的电学、能量的转换有密切的联系，是氧化还原反应、原电池、电离等知识的综合运用。本节教材可分为三个部分：电解原理、电解原理的应用、电镀。把握教材意图后，我把本节内容安排为两课时完成。
二、教学目标
1.知识目标：
知道电解的基本原理，会判断一般电解反应产物;
能说出电解、电解池及形成条件;
知道铜的电解精炼和电镀铜的原理，知道氯碱工业反应原理，能正确书写电极反应式和电解的总化学方程式;
(4)通过对比、分析明确原电池与电解池的区别和联系
2.能力目标：⑴ 培养学生观察、分析、整理、归纳总结、探究等能力;
⑵ 通过实验培养学生的观察能力、分析能力和解决实际问题的能力;
3.情感、态度和价值观目标：
(1)指导学生积极参与教学过程，激发其主动探究的意识；
(2)对学生进行辩证唯物主义教育和环境保护教育，培养学生正确的处世态度；
(3)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。
三、教学重点难点
重点：电解原理、氯碱工业反应原理
难点：离子放电实质
四、学情分析
学生的认知发展水平和知识基础都是我们要考虑的学情。我们的学生素质不太高，没有
强烈的求知欲，思维能力渐趋成熟。但也有思维方面的劣势，他们习惯演绎式的教学方法，探究学习的经验少。在知识方面，学生在初中没有电化学知识；在高一化学中学习.过有关
电化学的原电池；在生活中也很少有涉及到电解应用经历。
五、教学方法
1.实验探究与启发讨论法。
2.学案导学：见后面的学案。
3.新授课教学基本环节：预习检查、总结疑惑7情境导入、展示目标7合作探究、精讲点拨7反思总结、当堂检测7发导学案、布置预习
六、课前准备
1?学生的学习准备：预习实验“电解池原理”，初步把握实验的原理和方法步骤。
2.教师的教学准备：多媒体课件制作，课前预习学案，课内探究学案，课后延伸拓展学案。
3.教学环境的设计和布置：四人一组，实验室内教学。课前打开实验室门窗通风，课前准备好如下仪器装置和药品：
实验仪器：小烧杯、玻璃棒、碳棒、导线、电流表、直流电源、改进的塑料制电解槽；
实验药品：CuCl2溶液、淀粉碘化钾试纸、NaOH溶液、CuSO4溶液、铜片、铁片。
七、课时安排：2课时
第一课时电解原理
第二课时电解的应用
八、教学过程
第一课时电解原理
【复习引入】化学反应过程中，除有新物质生成之外还常常伴有能量的转化，为电能的原电池
反应。
（1）请每位同学自己设计一组原电池装置图，写出电极
反应式；
（2）构成原电池的条件是什么？能量如何变化？
电能会不会转化为化学能呢？若能，又需要通过什么装置？怎样才能实现电能到化学能的转
化？将是我们这一节要学习的内容。
【板书】第三节电解池
一、电解原理
【课件】例如：Zn —Cu原电池（模拟该电池的装置及工作过程）
66溶液
【引导】若将该原电池装置加以改动为右图所示装置
【讨论】（1）通电前溶液中有哪些离子？来源是什么？
（2）开通电源前后，溶液中阴阳离子分别怎样运动？分别有什么现象？如何用简单的方法初步检验其产物？【介绍并板书】电极名称
阴极：与外接电源的负极相连的电极
阳极：与外接电源的正极相连的电极
【实验探究】让学生分组用改进的电解槽电解CuCl2溶液，观察现象，以验证上面讨论的结
果。
【学生代表发言】叙述观察到的现象。
【讨论】离子在两极上发生了什么反应？
【学生回答并板书】电极反应阴极：（.
阳极：_____________________ 二（
总反应式：______________________
【结论】（1）由以上实验分析可知CuCl2溶液通入直流电时，在阴、阳两极发生了
如化学能转化
注明电极名称、所用材料、电子流动方向、
稀硫酸
反应）
反应）
应，有新物质生成， （2）电解原理： 离子疋向移动， 向阳极，在阳极
【板书】电解池： 电解原理：
【思考】根据原.电池的构成结合以上实验总结出构成电解池的条件。 【板书】电解池的构成条件：
【思考】CuCl 2溶液中共有几种离子？结合实验，试说明其中离子得失电子的难易顺序。
【学生回答】CuCl 2溶液中有Cu 2+、Cl —、H +、OH —四种离子，由实验结果可知，两极上的 产物分别为Cu 和Cl 2,则可说明阳离子得电子能力： Cu 2+> H + ,阴离子失电子能力：
Cl —> OH —。
【设疑】为什么在同一溶液中各种离子的放电顺序有先后之分，应有怎样的顺序？ 【讲述】由于各种离子的得失电子能力不同，
因此，在电解时离子放电顺序难易也不同，结
合氧化还原反应的知识，可知氧化性强的离子先得电子，还原性强的离子先失电子。 【板书】离子的放电顺序（惰性电极）
阳离子放电顺序：Ag +
>Hg 2+
> Fe 3+
> Cu 2+
>H +
>Sn 4+
>Fe 2+
>Zn 2+
>…… 阴离子放电顺序： S 2
—>I — >Br — >Cl — >OH — >含氧
酸根>F —
【注意】用惰性电极（如：石墨、 Pt ）电解时，溶液中的阴、阳离子按顺序放电，若阳极为 活性电极（如 Ag 、Cu 等金属），则电极本身放电，溶液中的阴离子不放电。
【过度】现在我们已经基本了解了电解池，下面将电解池和原电池加以比较。
【课件】（本部分由教师和学生共同归纳完成）
I I 质溶 I I I 液 —电源正极
能转化为 __________ 能。
电解质在 __________ 或
_________状态下电离出自由移动的离子，通电时，自由 _____ 离子移向阴极，在阴极 _____________ 电子，发生 _________ 反应； ________ 离子移 _____ 电子，发生 __________ 反应。
—电源负极- 电解
―>阴极
C 还原反应）
电解I
f-Jl
池
阳极〔氧化反应）
-J
【小结】本节课我们在复习原电池基本概念的基础上，重点学习了电解池的概念及电解原理, 并比较了电解池和原电池的区别和联系。
第二课时电解的应用
【复习引入】上节课我们学习了有关电解的知识，知道了电解原理及电解时电能转变为化学
能的事实。同时，通过分析知道了电解质溶液导电的实质及溶液中离子的放电顺序。
理在实际的工业生产中具有广泛的应用，本节课我们将学习其中的一些典型实例。
【板书】二、电解原理的应用
1、电解饱和食盐水以制取烧碱、氯气和氢气
【阅读】阅读教材相关内容回答下列问题:
(1)在饱和食盐水中存在哪些离子，通电时这些离子如何移动？哪些离子放电？分别写出
两极上的电极反应方程式。
(3 )若食盐溶液中有Ca2+、Mg2+、SO42—等杂质离子，应选择哪些试剂除去？加入试齐U应有怎样的顺序? 【学生讨论后回答】
(1) NaCl溶液中存在Na+、Cl —、H+、OH—,通电后H +、Na+移向阴极，Cl —、OH—移向阳
极。根据离子放电顺序：阴极： 2 H++2e—=H2 t 阳极：2C|——2e—=c|2f
(2)阴极区产生无色无味的气体；阳极区产生黄绿色有刺激性气味的气体。
有刺激性气味的气体遇湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝，检验为
验为NaOH
(3) N Q CO、NaOH BaCb、HCl试剂，加入时BaCb溶液要在加N@CO溶液前加入。
【过渡】下面我们再来学习电解的其他用途。
【板书】2、电镀电解原
(2)两极上各有什么现象产生？如何检验有NaOH何Cl 2生成?
阳极区产生的
Cl 2；阴极区加酚酞显红色，检【提问】写出该电解反应的总的化学方程式。
【板书】
电岬
2NaCl+2H2O=Ha +Cl2f +2NaOH
【设疑】生产过程中，为什么强调是电解饱和食盐水?
【讲述】上节课学习了理论上溶液中离子的放电顺序。在实际生产中，由于溶液中离子浓度
的变化, 常会出现放电顺序变化的情况，因此在氯碱工业中，为保证Cl—先于OH放电，生成Cl2故使用饱和食盐水，以保证Cl —浓度足够大先放电。
【阅读】阅读教材相关内容，回答: (1)电镀的主要目的是什么?
【学生讨论后回答，教师板书】 阴极：待镀金属; 阳极：镀层金属
电解质溶液：含有镀层金属离子的盐溶液
【讲述】由于在电镀过程中， 镀层金属转化为离子进入溶液，
而溶液中又有与镀层金属相同
的离子，故电解前后电解质溶液的浓度不变。因此，电镀是一种特殊的电解。利用电 理同样也可以进行铜的精炼。
【讨论】(1)为什么要进行铜的电解精炼?
(2)电镀时，通常把
.作阴极，把 .作阳极，用 作电镀液。
解原
(2)电解精炼铜时，用_ 【讨论后学生回答，教师板书】 「阳极：
粗铜精炼丿阴极：
作阴极，用 .作阳极，用 作电解液。
电解质溶液:
电极反应式：阳极:
阴极:
【讲述】铜作为活性电极放电，形成
Cu 2+进入溶液后，金属活泼性顺序位于
Cu 之后的Ag
和Au 等金属杂质，由于失电子能力比
Cu 弱，难以在阳极失去电子变成阳离子溶解，于是
以金属单质的形式沉积在电解槽底部，形成阳极泥。
Zn 、Fe 、Ni 等比Cu 活泼的金属，先于
Cu 放电，形成离子进入溶液，但其离子得电子的能力弱于 Cu 2+
，因此留在溶液中。
【过度】电解原理的另一个应用是电冶金。 【板■书】3、电冶金
【思考】(1)金属冶炼的本质是什么? (2)冶炼金属的方法有哪些?
(3 )电解冶炼主要适用于冶炼哪些金属? 【学生讨论后回答】 【板书】本质：M n+
+ne —
=M
【提问】以电解熔融 NaCI 得到金属Na 为例，写出电极反应方程式和总反应方程式。 阳极:
阴极:
总反应:
2、电镀
阴极：待镀金属; 阳极：镀层金属
【小结】本节课我们学习了电解原理在实际生产生活中的应用, 在巩固电解原理的同时，了 解了化学原理在实际生产上的应用。 实际生产上的过程很复杂,
这里我们只停留在理论上进
行讨论。 九、板书设计
第一课时电解原理
第三节电解池
一、电解原理 1、 电极名称
阴极：与外接电源的负极相连的电极 阳极：与外接电源的正极相连的电极 2、 电解原理：
2+
—
.,
阴极： Cu +2e
=Cu
（还原反应）
阳极： 2CI -2e =Cl 21 （氧化反应）.
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。
电解
CuCI 2
Cu + CI 21
电解池的构成条件： 离子的放电顺序（惰性电极）
阳离子放电顺序：Ag +>Hg 2+> Fe 3+ > Cu 2+ >H +>S n 4+>Fe 2+>Z n 2+> 阴离子放电顺序：
S 2—>I — >Br — >CI — >OH — >含氧酸根>F —
3、 电解池、原电池的区别
4、 、电解池和原电池关系示意图
—电源负极 ―>阴极（还原反应）「
原
电解
电解
电一
1质溶 质溶
池
1液
液
—电源正极—
阳极
（氧化反应）
第二课时电解的应用
二、电解原理的应用
1、电解饱和食盐水以制取烧碱、氯气和氢气
电岬
2NaCI+2H 2O = H4 +CI 21 +2NaOH
电解质溶液：含有镀层金属离子的盐溶液
「阳极:
粗铜精炼丿阴极:
电解质溶液：
2+ 一
电极反应式：阴极（精铜）：Cu + 2e = Cu 阳极（粗铜）：Cu— 2e = Cu 3、电冶金本质：M n ++ne =M 十、教学反思
电化学内容是无机化学中很重要的知识，他既涉及到理论知识，又与元素化合物知识密
切相关。通过化学能与电能之间的相互转化，可以使学生对氧化还原反应中能量变化的认识更加深刻，从而进一步树立能量观点和辩证唯物主义观点。
授课中要充分注意教与学的有机结合，尝试采取全班学生分若干小组，打破常规听课方式，以便更好地完成课堂中的讨论，分组实验等教学过程。
教学中，围绕问题讨论，实验预测、验证，现象对比等环节，突破本节课的教学重点和教学难点，同时以讨论为主线，结合动手实验，学生参与，启发学思维，引导学生观察分析、推理、探究，调动学生的参与意识，引发他们积极思考，以体现学生的主体性；并将所学知
识与生产生活实践相联系，使课堂学习更加贴近社会生活，同时, 课堂吸收率，培养学
辅以课堂反馈，检查学生
生的解题能力。
卜一、学案设计（见下页）
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。
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―
电解池 教材分析 是高中化学基本理论知识体系中的一个重要内容，也是学生所学高中知识的难点之一，是继原电池、化学电源后的又一重要的电化学内容。 二、学情分析 学生对原电池的工作原理比较熟悉，但对不能自发进行的氧化还原反应的转化却不能理 解。 三、教法分析 采用实验法、总结归纳法，分层分部讲解电解池工作原理 四、教学目标 1、知识与技能 理解电解原理，会判断电解池、电极产物、电极周围溶液pH值及整个溶液pH值的变化; 能书写电极反应式及总反应式，培养分析归纳知识的能力。 2、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。 3、情感态度与价值观 通过电解知识的学习，发现其在日常生活和工农业生产中的广泛应用，激发学生勇于创新、 积极实践的科学态度。 五、教学重难点 理解电解原理和以电解CuCb溶液为例得出惰性电极作阳极时的电解的一般规律。 六、教学过程 ［复习］在前面我们已经学习了原电池的知识，谁能举例说明原电池是怎样的能量转化装置？ ［学生讨论］学生讨论后回答：原电池是把化学能转变成电能的装置。 ［引入］1799年，当意大利人发明了最原始的电池---伏打电池之后，许多科学家对电产生了浓厚的兴趣，电给世界带来了太多的不可思议，好奇心驱使着人们去进行各种尝试，想看看它还能否出现什么奇特的现象。1807年，当英国化学家载维将铂电极插入熔融的氢氧化钾并 接通直流电源时，奇迹终于产生了，在阴极附近产生一种银白色的金属，随即形成紫色的火焰。这就是发现钾元素的主要过程，当时在社会上引起了轰动。他随后用电解法又相继发现了钠、钙、锶、钡、镁、硼、硅等元素，戴维成为发现化学元素最多的。这其中的奥妙是什么呢？电解时，物质的变化是如何发生的呢？ ［板书］第四章第三节电解池 一、电解原理 1、电解 使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化还原反 ① ④ ② ③ 应的过程。
电解原理 [重点难点] 1．理解电解的基本概念和原理。 2．了解铜的电解精炼、电镀铜。 3．会写电极反应式、电解方程式，掌握围绕电解的计算。 [知识点讲解] ［基础知识导引］ 1．电解 电解CuCl2 使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程叫做电解。如用惰性电极电解CuCl2溶液时，电极反应式：阳极2Cl——2e—=Cl2↑（氧化反应） 阴极Cu2++2e—=Cu（还原反应） 电解方程式为：CuCl2Cu+Cl2↑ 2．电解池 把电能转变为化学能的装置叫做电解池或电解槽。 电解池与直流电源的连接 其中跟直流电源或原电池的负极相连的电极是电解池的阴极；跟直流电源或原电池的正极相连的电极是电解池的阳极。 3．铜的电解精炼和电镀铜 ⑴铜的精炼 以粗铜做阳极，精铜做阴极，硫酸铜（加入一定量的硫酸）做电解液，如图：
电解精炼铜原理 两极反应式如下： 阳极Cu—2e—＝Cu2+ 阴极Cu2++2e—=Cu ⑵电镀铜 电镀铜和精炼铜的原理是一致的，但阴、阳两极材料略有差别： 1、精炼铜时，粗铜板作阳极，纯铜片作阴极，用CuSO4溶液(加入一定量的硫酸)作电解液。 2、电镀铜时，镀层金属(铜片)作阳极，待镀件(铁片)作阴极，用含有镀层金属离子的电解质(CuSO4)配成电镀液。 镀铜 ［重点难点点拨］ 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：
课题 4.3电解池(二)课型新授课主备人授课人授课班级授课时间2017. 教学目标知识与 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 度与价 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 教学重点电解池原理 教学难点电解池应用 教学过程 【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。电解的原理在工业上有哪些应用呢？这节课就向同学们介绍两个电解原理在工业上应用的事例. 【板书】二、电解原理的应用 【讲解】电解饱和食盐水以制备烧碱、氢气和氯气，电解饱和食盐水的工业生产叫氯碱工业。 【板书】1、电解饱和食盐水制烧碱、氢气和氯气 【投影】 实验装置及原理 按上图装置，在U形管里倒入饱和食盐水，插入一根石墨棒做阳极，一根铁棒做阴极。同时在两边管中各滴入几滴酚酞试液，并用湿润的碘化钾淀粉试纸检验阳极放出的气体。接通直流电源后，注意管内发生的现象。 【讲解】在这个反应中，由于H＋在阴极上得到电子而生成H2，破坏了附近的水的电离平衡，促进了水继续电离，结果阴极区溶液里OH―浓度增大而呈碱性。 【板书】(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 【注意】在学习电解食盐水的化学原理时，学生往往不容易理解碱为什么在阴极区生成。这点可以从H＋在阴极上大量被还原，从而引起水的电离平衡被破坏，来分析在阴极区积累大量OH-的理由。 【板书】(2)工业制备方法---离子交换膜法
一、电解原理 1、电解原理：CuCl 2 ＝Cu2+＋2Cl－ 阴极：Cu2+＋2e－=Cu （还原反应） 阳极：2Cl－-2e－=Cl 2 ↑（氧化反应） 2、基本概念 (1) 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。 (2) 把电能转变为化学能的装置叫做电解池或电解槽。 (3) 当离子到达电极时，失去或获得电子，发生氧化还原反应的过程 CuCl 2Cu＋Cl 2 ↑ ２、电解池的两极 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） ３、电解池中的电子的移动方向 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 4、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 5、离子的放电顺序 阳离子：Ag+＞Hg2+＞Cu2+＞Fe2+＞Zn2+＞H+＞Al3+＞Na+＞K+ 阴离子：S2-＞I-＞Br-＞Cl-＞OH－＞含氧酸根 6、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― (2) 阴极放电：溶液中的阳离子放电 7、电极反应式的书写：列物质，标得失；选离子，配电荷；配个数，巧用水；两式加，验总式。 8、电解规律 (1) 电解质分解型：无氧酸、不活泼金属的无氧酸盐溶液的电解，水不参加反应 (2) 电解水型：强碱、活泼金属的含氧酸、含氧酸等溶液的电解，只有水参加 (3) 放氢生碱型：电解活泼金属的无氧酸盐时，电解质的阴离子和水电离的H＋放电，溶质和水都参加反应，pH增大 (4) 放氧生酸型：电解不活泼金属的含氧酸盐时，电解质电离的阳离子和水电离的OH―离子放电，溶质和水都参加反应，pH减小。 1、电解含氧酸
第三节《电解池》教学设计--------第二课时 本节内容包括两大部分：一是电解原理，二是电解原理的应用。 电解原理和原电池原理都是电化学的重要基础理论。不同的是，原电池原理研究的是如何利用能够自发进行的氧化还原反应将化学能转化变为电能；而电解原理研究的是如何借助电能使不能自发进行的氧化还原反应能够发生，从而使电能转换成化学能。 课本将理论研究与实践探讨都放在了十分突出的地位，“电解池”是将理论与实际相联系的实体，通过“电解氯化铜溶液实验”引出电解原理，又在理解电解原理的基础上介绍相关化工生产方面的应用，如氯碱工业、电解精炼铜、电镀工业以及电冶金等。然而电解过程中的放电顺序和阴阳极电极反应式的书写每届学生掌握得不够好，因此在“电解氯化铜溶液实验”引出电解原理后，进行电解过程中的放电顺序和阴阳极电极反应式的书写的专项学习是十分必要的。 以帮助学生加深对氧化还原反应的认识，提高辨证思维能力。为更好的学习电解原理的应用奠定坚实的基础。 本节的教学重心是认识“电能如何转换成化学能”，为避免重心偏移，还要对以下知识点的深度予以适当控制。 对于电解过程中阴、阳两级上离子的放电顺序，只要求学生通过对实验现象的观察和分析有一个粗略的了解。具体来说，在阳极，几种阴离子的放电顺序可依据常例为：C l-〉OH-〉SO42-。若是金属单质作阳极，则除Pt、Au、Ti等少数金属以外，其他金属将优先于阴离
子在阳极放电。 在阴极，阳离子的放电顺序一般是：按金属活动性顺序，越不活泼金属，其阳离子越容易被还原。而铝以前的金属均不可能在水溶液中被还原。 要特别注意：不要把阴、阳离子在电极上的放电顺序绝对化。因为阴、阳离子在两极上的放电情况比较复杂，与离子性质、溶液浓度、电流密度和电极材料等都有关系。 本节课采用小组合作探究与讲授相结合的方式。 本节课学习重点：阴、阳离子的放电顺序，阴阳极的电极反应式本节课学习难点：阴、阳极的电极反应式 1、新课引入。播放学生朗读的“关于大埔的陶瓷”的微视频，在优美的音乐声中师生共同走进电解原理的进一步学习，复习“电解氯化铜溶液”的实验现象和产生现象的原因。 通过这种方式可以将前面学习的电解池原理与本课将要学习的阴阳离子放电顺序、阴阳极电极反应式的书写自然地结合在一起，有利于激发学生的求知欲。 2、教学新授。阴阳极电极反应式的书写是本节课的重点和难点，充分发挥学生的积极性和主动性，联系已学知识氧化还原反应和金属活动性顺序，设置问题，分组合作探究归纳总结阴阳离子的放电顺序，重点强调若是金属单质作阳极除Pt、Au、Ti等少数金属以外，其他金属将优先于阴离子在阳极放电。 阴、阳极电极反应式的书写，在师生共同合作探究的基础上，分
第三节电解池（第2课时） 一、学习目标： 1、区分原电池和电解池。 2、懂的阴阳两极金属及离子的放电顺序。 二、课时安排：共3课时 三、课前自主学习内容: （二）原电池与电解池的比较 电池 在CuCl2的电解池装置中，电子流动方向从电源的极沿着导线到达极，从极沿着导线回到电源的极。 在溶液中电子有没有从阴极直接到达阳极呢？。溶液中的在电场作用下到达阴极，得到从电源负极流出的电子；溶液中的在电场作用下到达阳极，失去了电子流向电源的正极。就是说：在电解质溶液中依靠的定向移动而形成闭合回路的。 对CuCl2溶液而言，溶液中是否只有Cu2+和Cl－两种离子呢？。水电离出少量的H＋和OH－－在电场作用下是否也要做定向移动呢？。通电时，溶液中的 两种离子都要向阴极移动，都要向阳极移动。 （三）放电顺序 阴极上：由于阴极上要电子，不管阴极材料是金属还是石墨，此时都不能得电子，因此只能是溶液中的得电子。阳离子氧化性越强就越得电子。
因此阴极上氧化性强的离子得电子。 金属越不活泼，对应阳离子氧化性越，越得电子。 由此根据金属活动顺序表，分析下列离子得电子能力的强弱： 金属活动顺序表 Ag+ Cu2+H+(酸) Pb2+ Fe2+ Zn2+ H+(水) Al3＋… 严格讲：离子的放电能力与其浓度也有一定的关系，如酸溶液中：c[H+(酸)]>c[H+(水)]，因而放电能力 > 。但在中学范围内一般不考虑上述金属离子浓度对其放电能力的影响。 、、、、、等活泼金属阳离子在水溶液中电解时不得电子。小结：质量增加，或有氢气产生的电极一定是极。 阳极上：电解池中阳极上要电子，而与溶液中的都可失电子，因此阳极上的电极反应与有关。由于一般的比阴离子更容易失去电子，因此如果用一般的金属材料做阳极，电解时阳极上是失去电子。而阳极如果用石墨或金属铂（Pt）等难失电子的物质做惰性电极时，则是溶液中失去电子。阴离子还原性越强就越失去电子。根据非金属性的强弱，分析下列离子失电子能力的强弱： S2－ I－ Br－ Cl－ OH－（水或碱）最高价含氧酸根离子 F－。 从CuCl2溶液的电解产物可知：的失电子能力比强。而氟原子的得电子能力很，因而F－失电子能力最。 研究表明：OH－的失电子能力比最高价含氧酸根离子强： 4OH－－4e－＝O2↑＋2H2O 、等阴离子在水溶液中电解时不失电子。 注意：放电顺序这个考点不难，但要细心，极易出错。要能根据放电顺序判断阴、阳极产物，如果是惰性电极则直接考虑溶液中离子的放电顺序。如果阳极是较活泼金属，那一定要能想起：一般的比阴离子更容易失去电子，因此如果用一般的金属材料做阳极，电解时阳极上是失去电子。 四、课堂合作探究目标 1、原电池与电解池的比较 2、放电顺序
《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
第三节电解池 教学目的 1.了解电解池的工作原理，能写出电极反应和电池反应方程式。 2.使学生了解氯碱工业、电镀工业、电冶金工业的化学原理。 教学重点、难点：电解原理 实验准备:小烧杯、玻璃棒、碳棒、导线、电流表、直流电源。 ２５％的氯化铜溶液、碘化钾淀粉试纸、新铁钉、铜片、铜氨溶液（通过向１mol/L的硫酸铜溶液中边搅拌边加入浓氨水的方法制得）。 课时划分：两课时 教学方法：实验探究与启发讨论法 教学过程 第一课时 ［复习提问］在前面我们已经学习了原电池的知识，谁能举例说明原电池是怎样的能量转化装置？ ［学生讨论］学生讨论后回答：原电池是把化学能转变成电能的装置。 ［导入新课］电能如何才能转变成化学能呢？这就是本节课我们要共同探讨的问题。 ［板书］第三节电解池 一、电解原理 1、电解原理 ［设疑］我们已经知道，金属和电解质溶液都能导电，金属的导电过程是物理变化，电解质溶液的导电过程是否与金属的导电过程相同呢？ ［学生实验］学生以学习小组为单位完成［实验４—2］（将Ｕ型管改为小烧杯），并观察、记录实验现象。教师巡回指导。 ［学生总结］实验现象阴极：碳棒上逐渐覆盖了一层红色物质。 阳极：生成有刺激性气味、能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝的气体。 ［启发引导］请大家根据实验现象和氯化铜溶液的组成成分以及原有知识分析推断两极生成物的名称。 ［学生讨论］（略） ［学生总结］两极产物阴极——铜阳极——氯气 ［设疑］氯化铜溶液在电流的作用下为什么会生成Ｃu和Cl2呢？ ［讲述］CuCl2在水溶液中完全电离生成Cu2＋和Cl- ［板书］CuCl2 ＝Cu2＋＋2Cl－
［讲述］通电前，Cu2＋和Cl－在溶液里自由运动；通电后，在电场的作用下，带负电的Cl 2+移向阴极，并得－移向阳极，并失去电子被氧化成氯原子，进而结合成Cl 2放出，带正电的Cu 到电子被还原成铜原子，覆盖在阴极上。 ［课件展示］播放课前制作的多媒体课件，模拟CuCl2溶液中Cu2＋和Cl－在通电前后的运动、变化情况。 ［板书］阴极：Cu2＋＋2e－=Cu （还原反应） 阳极：2Cl－-2e－=Cl 2↑（氧化反应） ［小结］电解质溶液在导电过程中有新物质产生，是化学变化。 ［板书］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。 ［学生活动］让学生独立书写电解CuCl２溶液的化学反应方程式。（可以请１—３名学生到黑板上书写） ［板书］ CuCl2Cu＋Cl2↑ ［过渡］下面我们再分析电解池的两个电极。 ［板书］２、电解池的两极 ［讲述］电解池的两极是由与之相连的电源电极决定的。 ［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］３、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 ［讲述］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。 ［引导］在上述分析过程中，我们始终回避了一个重要的问题——水的电离。 ［提问］CuCl2溶液中存在的离子有哪些？ ［学生回答］Cu２＋、Cl－、OH－、H＋ ［设疑］为什么电解时，只有Cu２＋和Cl－放电呢？这要涉及到离子的放电顺序问题。 ［板书］离子的放电顺序 ［讲述］各种离子得失电子的能力不同，因此，电解时离子放电难易也不同。 阳离子：Ag+＞Hg2＋＞Cu2＋＞Fe2＋＞Zn2＋＞H＋＞Al3＋＞Na＋＞K＋ 阴离子：S2-＞I-＞Br-＞Cl-＞OH－＞含氧酸根
第四章第三节电解池 【课标要求】 1.了解电解、电解池的概念，能描述电解池的工作原理。 2.能正确书写电解池的电极反应式。 【学习目标】 1.通过交流研讨，能描述出电解池的工作原理。 2.通过合作探究，正确书写出电解池的电极反应式。 【评价任务】 1.能完成反馈练习。(检测目标2) 2.能独立完成达标检测。(检测目标1、2) 【学习过程】 【环节一】复习回顾（1min） 1.原电池的构成条件：；； ；。 2.氧化还原反应中： 氧化剂具有性，在化学反应中电子，化合价，发生反应。 还原剂具有性，在化学反应中电子，化合价，发生反应。【环节二】交流研讨(20min) 观看“电解氯化铜溶液”视频，交流分析，完成表格。（5min） 提示：电化学中规定：发生氧化反应的电极为阳极，发生还原反应的电极为阴极。 小结：（15min） 一、电解池 （一）概念：在外加电源的作用下，将转变为的装置。
（二）构成条件：；； ；。（三）电解原理： 1.电子流动的方向： 2.离子移动的方向： 3.判断电解池阴阳两极的方法： 4.放电顺序（惰性电极电解） 阳极（阴离子放电顺序）： 阴极（阳离子放电顺序）：【环节三】合作探究（8min） 二、电极反应式的书写 步骤：
请写出用石墨作电极电解下列溶液的电极反应式： （1）电解NaCl溶液： ①阳极： ②阴极： （2）电解Na2SO4溶液： ①阳极： ②阴极： 【环节四】达标检测 (8min) 【基础题】 1.如图所示是电解CuCl2溶液的装置，其中a、b为直流电源的两极，c、d为石墨电极。则以下有关此电解池的判断正确的是() A．a为负极，b为正极 B．a为阳极，b为阴极 C．电解过程中，d电极质量增加 D．电解过程中，氯离子浓度保持不变 2.如图为直流电源电解Na2SO4溶液的装置．通电后在石墨电极a和b附近分别滴加石蕊试液，下列实验现象中正确的是（） A．逸出气体的体积a电极的小于b电极的 B．一电极逸出无味气体，另一电极逸出刺激性气味气体 C．a电极附近呈红色，b电极附近出现蓝色 D．a电极附近呈蓝色，b电极附近出现红色
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
CuCl 2溶液 第三节 电解池 一、电解原理 1、试验探究 如图所示：与电源正极相连的电极叫 极， 与电源负极相连的电极叫 极。 若烧杯中的液体为CuCl 2溶液，合上电源开关， 能否看到小灯泡发光？ 。 给CuCl 2溶液通电时现象： 阴极上 ， 经检验该物质是 。 阳极上： ， 经检验该物质是 。 两支电极上发生的反应为： 阳极： 。反应类型： 反应。 阴极： 。反应类型： 反应。 总反应式： 。 过程分析：CuCl 2溶液能导电是因为存在 ，通电后这些自由移动 的离子，在电场作用下作 移动，根据 相互吸引的原理，带负电的氯离子向 极移动，在阳极，氯离子失去电子被 为氯原子，并两两结合成氯分子，从阳极放出， 带正电的铜离子向 极移动，在阴极铜离子获得电子被 成铜原子，覆盖在阴极上。 2、电解：使电流通过 溶液而在阴、阳两极引起 的过程。 所用电流一般为直流电还是交流电较好？ ！该过程中 能转化为
CH 3CH 2OH 稀H 2SO 4 稀H 2SO 4 稀H 2SO 4 稀H 2 SO 4 能！ 这是一个物理过程还是一个化学过程？ 过程！显然：电解质溶液的导电过 程就是 的过程。 3、电解池：将 能转化为 能的装置。 构成电解池的条件： ① ② ③ ④ 判断下列装置是否属于电解池： 4、原电池与电解池的比较
在CuCl2的电解池装置中，电子流动方向从电源的极沿着导线到达极，从极沿着导线回到电源的极。 在溶液中电子有没有从阴极直接到达阳极呢？。溶液中的在电场作用下到达阴极，得到从电源负极流出的电子；溶液中的在电场作用下到达阳极，失去了电子流向电源的正极。就是说：在电解质溶液中依靠的定向移动而形成闭合回路的。 对CuCl2溶液而言，溶液中是否只有Cu2+和Cl－两种离子呢？。水电离出少量的H＋和OH－－在电场作用下是否也要做定向移动呢？。通电时，溶液中的两种离子都要向阴极移动，都要向阳极移动。 5、放电顺序 阴极上： 由于阴极上要电子，不管阴极材料是金属还是石墨，此时都不能得电子，因此只能是溶液中的得电子。阳离子氧化性越强就越得电子。 因此阴极上氧化性强的离子得电子。
电解池(人教版选修4第四章第三节第1课时)教学设计 〖教学目标〗 知识与技能：了解电解池工作原理，能写出电极反应式和电池反应方程式，初步了解溶液中的微粒放电顺序 过程与方法：通过观察、实验、阅读资料获取信息，运用科学方法对信息进行加工，一步提高科学探究能力。 情感态度价值观：能在思考分析过程中倾听他人意见，相互启发，体会到合作交流的重要。通过电解在生产、生活中的应用实例感受化学科学社论价值。 〖教学重点〗书写电极反应式和电解总反应方程式 〖教学难点〗电解过程中离子放电顺序的判断 〖学生认知〗 〖教学流程〗
〖板书计划〗第三节电解池 〖学案〗 电解池学案（课时1）
交流讨论1电解熔融的氯化钠制金属钠： ?通电后，熔融氯化钠中的Na+和Cl-的如何运动？ ?通过后电极表面分别发生什么反应？(写出电极反应式) ?上述过程发生什么形式的能量转化？ 交流讨论2 用石墨电极电解饱和食盐水（滴有酚酞），记录实验现象。 ?溶液中存在哪些离子？ ?阴极和阳极上产生的气体是什么?如何通过实验检验？ ?写出阴极和阳极的电极反应式。 ?阴极区酚酞变红的原因是什么？ 实践活动 根据电解原理，某同学制作一个家用简易环保型消毒液发生器，如图所示，通过电解食盐水制取NaClO消毒液。
?石墨电极哪端与电源正极相连？为什 么？ ?完成实验，并检验消毒液是否具有漂白性。 练习将浓度为1mol/L的 NaCl 和HCl 溶液各500mL混合，用石墨电极电解。 （1）写出电解过程中的电极反应式。 （2）电解过程中溶液的pH如何变化？ （3）当阴极收集到6.72L气体，阳极析出什么气体？其体积是多少？ 〖教学过程〗 〖PPT〗：各种常用电池图片 这是我们生活中常用的电池，它们的原理都是利用氧化还原反应产生电能，那么能否利用电能引发氧化还原呢？ 1799年，当意大利人发明了最原始的电池——伏打电池之后，许多科学家进行了这方面的偿试和研究，直到1807年，英国化学家戴维利用250节锌铜原电池串联起来用铂电极电解熔融的氢氧化钾时，奇迹发生了，在阴极附近产生一种银白色的金属，随即形成紫色的火焰，戴维发现了金属钾。到目前为止，在化工生产、金属冶炼、日常生活中，电解方法已经广泛应用。 〖展示〗：家用次氯酸钠消毒液发生器。其原料是饱和食盐水，通电即生成次氯酸钠，其原理是什么呢？通过本节课的学习将找到答案。(板书课题) 〖问题〗能否举出几个通电发生的化学反应。
电解池教案 一．电解池的构成条件和工作原理 阳极：发生氧化反应，若是惰性中极，则是溶液中阴离子失电子电源负极→阴极，阳极→电源正极 以电解CuCl2 溶液为例 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怎样的过程？ 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 ) 【巧记】:阳—氧 yang
阳极：2Cl- -2e-=Cl2 (氧化) 阴极：Cu2++2e-=Cu(还原) 总电极方程式：___________________ 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。 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？ 【答】电源、电极、电解质构成闭和回路。 【思考】：电解CuCl2水溶液为何阳极是Cl-放电而不是OH-放电，阴极放电的是Cu2+而不是H+？ 二．离子放电顺序： 阴极：阳离子放电（得电子）顺序——氧化性 Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+阳极:(1)是惰性电极（Pt，Au，石墨）时：阴离子在阳极上的放电顺序（失e-）:S2->I->Br->Cl->OH->NO3->SO42->F-(SO32-/MnO4->OH-) (2)是活性电极（在金属活动顺序表中Ag以前）时：电极本 身溶解放电 【练习】：电解碘化汞、硝酸铜、氯化锌、盐酸、硫酸、氢氧化钠的电极方程式。 三．电解规律 （1）电解含氧酸、强碱溶液及活泼金属的含氧酸盐，实质上是电解
第三节电解池 一、教学目标： 1．理解电解原理，初步掌握一般电解反应产物的判断方法 2．了解氯碱工业，电镀，冶金的原理 3．掌握电解电极方程式的书写。 二、教学重点： 电解原理及应用 三、教学过程： 我们知道化学能可以转变为热能，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。 第三节电解池 一、电解原理 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，首先看电极。 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怎样的过程？ 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：所以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。 思考：
第三节电解池 重难点一电解池电极的判断 重难点二原电池、电解池、电镀池的比较 原电池电解池电镀池定义 将化学能转变成电能 的装置 将电能转变成化学能 的装置 应用电解原理在某些 金属表面镀上一薄层 其他金属或合金的装 置装置举例 形成条件 ①活泼性不同的两 电极②电解质溶液 (电极插入其中，并与 电极自发发生氧化还 原反应)③形成闭合 电路 ①两电极接直流电源 ②两电极插入电解质 溶液③形成闭合电路 ①镀层金属接电源正 极，待镀金属接电源 负极②电镀液必须含 有镀层金属的离子 (电镀过程浓度不变) 电极名称 负极：氧化反应，金 属或H2失电子正极： 还原反应，溶液中的 阳离子得电子或者氧 气得电子 阳极：氧化反应，溶 液中的阴离子失电 子，或电极金属失电 子阴极：还原反应， 溶液中的阳离子得电 子 阳极：金属电极失电 子阴极：电镀液中镀 层金属阳离子得电子 (在电镀控制的条件 下，水电离产生的H＋ 及OH－一般不放电) 电子流向负极――→ 导线 正极 电源负极――→ 导线 阴极 电源正极――→ 导线 阳极 同电解池 (1)同一原电池的正、负极发生的电极反应得、失电子数相等。 (2)同一电解池的阴极、阳极发生的电极反应中得、失电子数相等。 (3)串联电路中的各个电极反应得、失电子数相等。上述三种情况下，在写电极反应式时，得、 失电子数要相等，在计算电解产物的量时，应按得、失电子数相等计算分电极(判断阴、阳极)，
析溶液(分析电解质溶液中含有哪些离子)； 判流向(判断电子流动方向、离子移动方向)， 断微粒(确定在两极上反应的各是什么微粒)； 写电极(书写电极反应方程式) 写方程(书写电解质电解的化学方程式)。 1．化学反应设计原则 电解是最强有力的氧化还原手段，一些非自发进行的氧化还原反应可通过电解来实现，原电池反应则以自发进行的氧化还原反应为基础，实现物质与能量的转换。 2．电化学计算 电化学计算除依据化学方程式外，最好是用守恒法，即根据电子守恒关系或由此推导出的比例关系。 无论是原电池还是电解池，无论是一个“池”还是多个“池”任意串联，在电路和电极 上单位时间内通过的电量相同。 例1 如图，是电解CuCl 2溶液的装置，其中c 、d 为石墨电极。则下列判断正确的是( )
第2节电能转化为化学能——电解 知识与能力： 1.通过对熔融氯化钠电解体系的分析，使学生掌握电解、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.通过运用电解的原理分析食盐水的电解、铜的电解精练，了解这些较复杂体系中所发生 的反应以及电解的实用价值; 3.通过学习电镀的内容，使学生了解具有一定特殊性的、另一种电解原理的应用方法,并进 一步体会电解对人类社会的重要贡献； 4.通过活动探究,提高学生的实验能力和分析能力； 5.从能量的角度理解化学科学的重要性。 过程与方法： 采用问题驱动的方法，经联想质疑中熟知的反应切入提出问题，将学生引入本节学习；以已知离子在电场中的定向移动为起点,从而分析具体反应中阴阳离子的移向，在渐进的学习中明白电解、电解池,并学会书写电极反应式；在电解原理的应用中,要让学生明白规律是有条件限制的。 情感、态度与价值观： 进一步体会化学的魅力，激发对学习的兴趣;了解方法的重要意义,明白将来实现的重要价值。 教学重点：电解原理、电极反应 教学难点:阴极和阳极以及电极反应的概念、正确书写电极反应式 课时安排：共５课时(新课３课时，复习练习２课时) 教学过程： （第一课时) 【联想?质疑】已知金属钠与氯气反应的热化学方程式： ２Ｎa(s)＋Cl2=２ＮａCl(ｓ）△Ｈ= —822.３kJ?mol—1如果要真个反应反方向进行，则需要外界提供能量，那么大家想一想我们可以采用什么样的外界能量。【学生】电能。 【提问】那么这样的反应是什么能转化为什么能？ 【学生】电能转化为化学能 【教师】对，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。首先我们来以电解熔融ＮaＣｌ了解一下电解的原理 【板书】一、电解的原理 【阅读交流】 １）、通电前，熔融氯化钠中存在哪些离子?这些离子的运动情况怎样? 2）、通电后,外电路上的电流方向怎样? 3）、接通电源后，熔融氯化钠中Ｎa+、Cl-各向那个方向运动？
第四章电化学基础 第三节电解池 一、教材分析 《电解池》是人教版高中化学选修四《化学反应原理》第四章第三节，这部分教材主要 介绍了电解原理以及电解原理的应用。电解属于电化学的知识范畴，是中学化学理论体系不 可缺少的一部分，同时电解与物理学科中的电学、能量的转换有密切的联系，是氧化还原反应、原电池、电离等知识的综合运用。本节教材可分为三个部分：电解原理、电解原理的应用、电镀。把握教材意图后，我把本节内容安排为两课时完成。 二、教学目标 1.知识目标： 知道电解的基本原理，会判断一般电解反应产物; 能说出电解、电解池及形成条件; 知道铜的电解精炼和电镀铜的原理，知道氯碱工业反应原理，能正确书写电极反应式和电解的总化学方程式; (4)通过对比、分析明确原电池与电解池的区别和联系 2.能力目标：⑴ 培养学生观察、分析、整理、归纳总结、探究等能力; ⑵ 通过实验培养学生的观察能力、分析能力和解决实际问题的能力; 3.情感、态度和价值观目标： (1)指导学生积极参与教学过程，激发其主动探究的意识； (2)对学生进行辩证唯物主义教育和环境保护教育，培养学生正确的处世态度； (3)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。 三、教学重点难点 重点：电解原理、氯碱工业反应原理 难点：离子放电实质 四、学情分析 学生的认知发展水平和知识基础都是我们要考虑的学情。我们的学生素质不太高，没有 强烈的求知欲，思维能力渐趋成熟。但也有思维方面的劣势，他们习惯演绎式的教学方法，探究学习的经验少。在知识方面，学生在初中没有电化学知识；在高一化学中学习.过有关 电化学的原电池；在生活中也很少有涉及到电解应用经历。 五、教学方法 1.实验探究与启发讨论法。 2.学案导学：见后面的学案。 3.新授课教学基本环节：预习检查、总结疑惑7情境导入、展示目标7合作探究、精讲点拨7反思总结、当堂检测7发导学案、布置预习 六、课前准备 1?学生的学习准备：预习实验“电解池原理”，初步把握实验的原理和方法步骤。 2.教师的教学准备：多媒体课件制作，课前预习学案，课内探究学案，课后延伸拓展学案。