第2讲电能转化为化学能——电解

第2节电能转化为化学能——电解第1课时电解的原理1．了解电解的工作原理，能够正确判断电解池的阴、阳极。

2．根据阴、阳离子在电极上的放电顺序，能够准确书写电极反应式和电解方程式。

(重点) 3．初步掌握关于电解的简单计算。

授课提示：对应学生用书第8页知识点一实验探究熔融氯化钠的电解1．实验现象通电后，在石墨片周围有气泡产生，在铁片上生成银白色金属。

2．实验分析(1)熔融氯化钠中存在的微粒Na＋、Cl－。

(2)通电后离子的运动方向：阳离子Na＋(填离子符号)移向铁电极，阴离子Cl－移向石墨电极。

(3)电极上发生的变化：铁电极：2Na＋＋2e－===2Na，石墨电极：2Cl－－2e－===Cl2↑。

3．实验结论熔融的氯化钠在电流作用下发生了化学变化分解生成了Na和Cl2。

[自我诊断]电解熔融NaCl时，在两个电极上Na＋、Cl－从得失电子角度分别发生什么反应？[提示]Na＋得电子生成金属钠发生还原反应，Cl－失电子生成氯气，发生氧化反应。

知识点二电解的工作原理1．基本概念(1)电解：让直流电通过电解质溶液或熔融的电解质，在两个电极上分别发生氧化反应和还原反应的过程。

(2)电解池：①定义：将电能转化成化学能的装置。

②构成条件：直流电源、电解质溶液或熔融状态的电解质、两个电极、形成闭合回路。

(3)电极及电极反应：①阳极：发生氧化反应的电极。

阴极：发生还原反应的电极。

②电极反应。

在电极上进行的半反应，电极反应式可以表示电极上物质的变化情况以及电子的转移情况。

2．工作原理在通电的条件下，当使用惰性电极时，电解质溶液或熔融电解质中：阴离子移向阳极，失去电子，发生氧化反应；阳离子移向阴极，得到电子，发生还原反应。

在电解质溶液或熔融电解质中，由于阴阳离子发生了定向移动，所以可以导电。

电解质导电的过程，实质就是其电解过程。

[自我诊断]电解质溶液完成导电过程时，一定发生化学反应吗？[提示]一定，因为电解质溶液的导电过程是通过溶液中的阴阳离子分别向阳、阴极定向移动并在电极上失、得电子而实现的。

第3节电能转化为化学能-电解第1课时电解原理一．教学目标1.宏观辨识与微观探析：从宏观和微观的角度理解电解池中电子的移动、阴阳离子的移动、阴阳两极上的反应及其变化、电流形成的过程和原理。

2.证据推理与模型认知：建立对电解过程的系统分析认识的思维模型，理解电解的规律，会判断电解的产物，会书写电解的电极反应式和总反应式。

二．基本思路三．教学过程《电解的原理》学情分析电解原理是选修四《化学反应原理》第1章第3节电能转化为化学能-电解的第一课时，在本节课学习之前，学生已经较系统的学习了原电池的相关原理，知道化学能可以转化为电能，对电子及离子的定向移动有一定的理解。

这些都为本节课的电解的学习提供了知识支持。

学生通过高一的学习已经知道熔融盐可以导电，为教学过程中熔融氯化钠的分析创造了条件；学生对氧化还原反应的相关知识较熟悉，有助于电解过程中引导学生从得失电子角度分析电解过程。

《电解的原理》效果分析在本节课教学设计中，教师遵循教材的设计理念，尊重学生的认知水平，以问题为引导，宏微观结合依次引导学生对电解熔融氯化钠以及电解饱和食盐水展开探究和学习。

教学过程中，以问题为引导，从电流、电子及离子的定向移动的微观视角分析电解熔融氯化钠，学生通过思考讨论、观看动画模拟，容易接受并建构电解基本原理。

通过微观分析较复杂的电解饱和食盐水，结合实验探究，宏观的验证电解饱和食盐水的产物，宏微观结合，层层推进，引导学生应用电解知识分析、解决问题，进一步建构了电解的基本原理和分析电解过程的一般思路和方法。

通过实验探究，学生动手电解饱和食盐水，现象明显、直观，更有助于学生的理解和记忆。

通过对实验的反思及氯碱工业的拓展，发展了学生的科学探究与创新意识。

《电解的原理》教材分析电解原理是选修四《化学反应原理》第1章第3节电能转化为化学能-电解的第一课时，教材设计时考虑到学生的认知水平，设计内容由浅到深，由简到繁，从简单的盐熔融体系，到单一溶液体系，再到多溶液体系，难度逐渐增大。

第二节电能转化为化学能-电解姓名：学号：【学习目标】1、理解电解的基本原理，掌握电极反应式的书写，以及电解产物的判断，2、了解饱和食盐水、电解精炼铜和电镀的原理。

【预习导学】1．电解：电解池电解池的构成2.．电解原理分析：⑴电解过程的起发因素是外加电源，电源中输出电子的电极为__________，该电极使得电解池中（填：阴极、阳极）带有较多的（填：正、负）电荷，因此电解质（溶液）中的离子（阴、阳）向该电极移动，该电极上一定发生的反应类型（填：氧化反应、还原反应）。

电源中输入电子的电极为__________，该电极使得电解池中（填：阴极、阳极）带有较多的（填：正、负）电荷，因此电解质（溶液）中的离子（阴、阳）向该电极移动，该电极上一定发生的反应类型（填：氧化反应、还原反应）。

阴极阳极总反应（2）电解时两极放电顺序：①阳离子在阴极的放电（即阳离子的氧化性）顺序：_______ _ ____②阴离子在阳极的放电（即阴离子的还原性）顺序：_____ ________4.电解在工业上的应用：⑴电解食盐水——氯碱工业在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。

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。

①实验现象______ __________②电极反应式：阳极，阴极；电解池总反应方程式③工业生产中，怎样防止Cl2、OH-在电解质溶液中的反应。

电解下列溶液（惰性电极）电极反应，总反应方程式的书写CuSO4溶液阴极阳极总反应CuCl2溶液阴极阳极总反应Na2SO4溶液阴极阳极总反应⑵精炼金属──电解精炼铜（粗铜中含Fe 、Zn 、Ni 、Ag 、Pt 、Au 等少量杂质金属） ①电解池构成： 作阳极， 作阴极， 溶液作电解液。

②阳极反应式： ，阴极反应式： 。

（Fe 、Zn 、Ni 也发生电极反应：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）。

《电能转化为化学能——电解》说课稿尊敬的各位评委老师：大家好！今天我说课的题目是“电能转化为化学能——电解”。

下面我将从教材分析、学情分析、教学目标、教学重难点、教法与学法、教学过程以及教学反思这几个方面来展开我的说课。

一、教材分析“电能转化为化学能——电解”这一内容是人教版高中化学选修 4《化学反应原理》中的重要组成部分。

它是在学生已经学习了氧化还原反应、原电池等知识的基础上，进一步深入探讨化学能与电能之间的相互转化。

通过对电解原理的学习，不仅可以帮助学生深化对电化学知识的理解，还能为后续学习金属的腐蚀与防护等内容奠定基础。

本节课的教材内容主要包括电解的概念、电解池的构成条件、电解原理以及电解的应用等。

教材通过实验探究和理论分析相结合的方式，引导学生逐步理解电解的本质和规律。

二、学情分析学生在之前的学习中已经掌握了氧化还原反应的基本概念和原电池的工作原理，具备了一定的化学知识基础和分析问题的能力。

然而，对于电解这一较为抽象的概念和原理，学生可能会感到理解困难。

此外，学生在实验操作和数据处理方面的能力还有待提高。

1、知识与技能目标（1）理解电解的概念，掌握电解池的构成条件。

（2）理解电解原理，能够正确书写电解池的电极反应式和总反应式。

（3）了解电解在工业生产中的应用。

2、过程与方法目标（1）通过实验探究，培养学生的观察能力、实验操作能力和分析问题的能力。

（2）通过对电解原理的分析，培养学生的逻辑思维能力和抽象概括能力。

3、情感态度与价值观目标（1）激发学生学习化学的兴趣，培养学生的创新精神和实践能力。

（2）培养学生的环保意识和可持续发展观念。

四、教学重难点1、教学重点（1）电解池的构成条件和工作原理。

（2）电极反应式和总反应式的书写。

（1）电解原理的理解。

（2）离子在电解池中的放电顺序。

五、教法与学法1、教法（1）实验探究法：通过实验让学生直观地感受电解的现象，从而引导学生思考和探究电解的原理。

第二节电能转化为化学能──电解第一课时电解原理学习目标：1.通过对熔融氯化钠电解体系的分析能理解并说出电解、电解池的概念，能说出电解池的基本结构并画出示意图。

2.能说出电极反应、阴、阳极的概念，能从外接电源、电极反应、外电路电子流向或电流方向、电解质溶液中离子的移动方向等多角度判断电解池的阴阳极。

3.能写出电解熔融MgCl2、Al2O3制取相应金属的电极反应式和电池反应。

并能进行类似教材P336题相似的计算。

4.以电解饱和食盐水为例，能分析反应的基本原理，能正确书写电极反应式和电池反应式，能根据电极反应或电池反应进行简单的计算。

在此基础上能熟练书写以惰性材料为电极电解电解质溶液的电池、电极反应。

能根据反应式分析电解过程中两极上发生的现象和进行简单计算。

（不要求进行有关PH计算）（放点顺序：Ag+＞Fe3+＞Cu2+＞H+；S2-＞I-＞Br-＞Cl-＞OH-）（不要求进行混合液的电解分析及电解反应式书写）一、电解原理（以电解氯化钠为例）实验：用惰性（石墨）电极电解熔融的氯化钠（见课本11页图1—2—2）讨论：1、熔融的氯化钠中有哪些自由移动的带电离子?2、接通电源后，熔融的氯化钠中的Na+和Cl-各向那个方向移动？3、移到两极表面的Na+和Cl-将发生什么变化。

分析电解熔融的氯化钠：离子在电场中的是电解质溶液和熔融电解质导电的原因。

在电场作用下，熔融的氯化钠中的和分别移向与电源和相连的电极。

与电源负极相连的电极带有，Na+在这个电极上电子，被还原成钠原子：；而与电源正极相连的电极带有，Cl-在将电子转移给这个电极，自身被氧化成，最终生成：。

将两个电极上所发生的反应组合起来，就是电解氯化钠制备金属钠的化学反应：。

1、电解的定义在的作用下，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。

第二节电能转化为化学能——电解编撰人：陈修峰审核人：董玉红孙宝玲第3课时铜的电解精炼，铝的冶炼，电镀【教学目标】1.能运用电解的原理分析铜的电解精练。

2.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。

【复习回顾】1、电解池中电子的流向：2、阴阳极上离子的放电顺序：【新知预习】【问题二】铜的电解精炼①粗铜中含有的杂质是②工业上要对粗铜进行电解精炼的原因是③电解法制精铜时，以做阴极，做阳极，做电解液，电极反应式为：阴极：，阳极：。

作为杂质的较活泼金属氧化后的阳离子留在电解液中，比铜不活泼的金属杂质，则沉积在阳极底部，形成泥。

其主要成分是。

【例2】火法炼铜得到的粗铜中含有多种杂质（如锌、金和银等），其性能远不能达到电气工业的要求，工业上常使用电解精炼法将粗铜提纯。

在电解精炼时( )A．精炼时粗铜接电源负极B．精炼时粗铜做阳极C．杂质都将以单质形式沉积到池底D．纯铜片增重2.56g，电路中通过电子的物质的量为0.08 mol【学导结合】【问题三】电镀:①电镀是的过程②电镀的主要目的是③电镀的一般规律：阴极材料为，阳极材料为电镀液为的溶液【例3】．在铁制品上镀上一定厚度的锌层，以下设计方案正确的是A. 锌作阳极，镀件作阴极，溶液含有锌离子B.铂作阴极，镀件作阳极，溶液含有锌离子C. 铁作阳极，镀件作阴极，溶液含有亚铁离子D锌用阴极，镀件作阳极，溶液含有锌离子【例4】活泼金属的冶炼：当电解熔化状态的活泼金属的氧化物、碱和盐时，在阴极得到活泼的金属。

故用于活泼金属的冶炼。

如：①以石墨作电极，电解熔化的氧化铝，可制得铝。

阳极 阴极____________ 总式_____________________②若用石墨作阳极，铁作阴极，电解熔融的NaCI ，可制金属钠。

阳极 阴极 总式：_______________③若用石墨作电极，电解熔融的氯化镁，可制得金属镁。

第2节电能转化为化学能——电解第1课时电解的原理1．用石墨棒作阳极、铁棒作阴极电解熔融的氯化钠，下列说法中正确的是() A．石墨周围有大量的Na＋B．铁棒质量增加C．电子通过电解质溶液由石墨棒流向铁棒D．铁棒电极发生氧化反应2．用铂电极(惰性)电解下列溶液时，阴极和阳极上的主要产物分别是H2和O2的是() A．稀NaOH溶液B．HCl溶液C．CuSO4溶液D．酸性AgNO3溶液3．下列叙述正确的是()A．电解池的阴极上都是发生失电子的氧化反应B．用惰性电极电解Na2SO4溶液，阴、阳两极产物的物质的量之比为1∶2C．用惰性电极电解饱和NaCl溶液，若有1 mol电子转移，则生成1 mol NaOHD．酸、碱、盐溶液电解后pH都增大4．用惰性电极分别电解下列各物质的水溶液，一段时间后，向剩余电解质溶液中加入适量相应的溶质能使溶液恢复到电解前浓度的是()A．AgNO3B．Na2SO4C．CuCl2D．KCl5．用铂作电极电解某种溶液，通电一段时间，溶液的pH变小，并且在阳极得到0.56 L气体，阴极得到1.12 L气体(两种气体均在相同条件下测定)。

由此可知溶液可能是() A．稀盐酸B．KNO3溶液C．CuSO4溶液D．稀硫酸6．如下图，a、b是石墨电极，通电一段时间后，b极附近溶液显红色。

下列说法正确的是A．X极是电源负极，Y极是电源正极B．a极的电极反应是2Cl－－2e－===Cl2↑C．电解过程中CuSO4溶液的pH逐渐增大D．Pt极上有6.4 g Cu析出时，b极产生2.24 L(标准状况)气体7．如图所示，X、Y分别是直流电源的两极，通电后发现a极板质量增加，b极板处有无色、无味气体放出。

符合这一情况的是附表中的()a极板b极板X电极Z溶液A 锌石墨负极CuSO4B 石墨石墨负极NaOHC 银铁正极AgNO3D 铜石墨负极CuCl28．电解84.75 mL 16%的NaOH溶液(ρ＝1.18 g·cm－3)，用石墨作电极经过一段时间后溶液浓度为19.5%，这是因为()A．溶质增加了3.5 g B．放出了22.4 LH2和11.2 LO2C．NaOH比水消耗少D．消耗18 g水9．按图甲装置进行实验，若图乙中横坐标x表示通过电极的电子的物质的量。

电能转化为化学能——电解课标解读要点网络了解电解池的构成、工作原理及应用，能书写电极反应式和总反应方程式。

电解原理及其规律1．电解让直流电通过电解质溶液或熔融的电解质，在两个电极上分别发生氧化反应和还原反应的过程。

注意：电解与电离的区别①电解需通电才能进行而电离不需通电就能进行。

②电解是化学变化；而电离是在水中或熔融状态下断键离解为离子，属于物理变化。

2．电解池及其工作原理(1)概念：电解池是将电能转化为化学能的装置。

(2)构成条件①有与外接直流电源相连的两个电极。

②电解质溶液(或熔融电解质)。

③形成闭合回路。

(3)电解池工作原理(以电解CuCl2溶液为例)(4)电解池中电子和离子的移动 ①电子：从电源负极流出后，流向电解池阴极；从电解池的阳极流向电源的正极。

电子不能通过电解质溶液。

②离子：阳离子移向电解池的阴极，阴离子移向电解池的阳极。

③电流：从电源的正极流出，流入阳极，再通过电解质溶液流入阴极，最后流向负极，形成闭合回路。

3．阴阳两极上放电顺序(1)阴极：(与电极材料无关)。

氧化性强的先放电，放电顺序为――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――→K ＋、Ca 2＋、Na ＋、Mg 2＋、Al 3＋、Zn 2＋、Fe 2＋、Sn 2＋、Pb 2＋、H ＋、Cu 2＋、Fe 3＋、Ag ＋放电由难到易(2)阳极：若是活性电极作阳极，则活性电极首先失电子，生成金属阳离子，发生氧化反应。

若是惰性电极作阳极，放电顺序为――――――――――――――――――――――――――――――――→S 2－、I －、Br －、Cl －、OH －、含氧酸根离子(NO －3、SO 2－4、CO 2－3)、F －放电由易到难注意：①放电指的是电极上的得、失电子。

②活性电极指的是除去Au 、Pt 以外的金属，惰性电极指的是Pt 、Au 、C 电极，不参与电极反应。

③阴极材料若为金属电极，一般是增强导电性但不参与反应。