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![鲁科版高中化学选修四1-2-2《电解原理的应用》导学案[2020年最新]](https://uimg.taocdn.com/0c18b233af1ffc4ffe47ac7c.webp)
第1章第2节电能转化为化学能--电解导学案第2课时电解原理的应用【温故知新】工业上为用石墨电极，电解熔融氯化钠的方法冶炼钠。
请写出两极和总反应方程式。
【课内探究】1．电解食盐水制备烧碱、氢气和氯气【活动探究1】观察实验现象，根据电解的原理完成课本P13“活动探究”。
[讨论总结]分析电解反应(用惰性电极时)的一般思路:【典例1】（1）用惰性电极电解CuCl2溶液，请写出两极和总反应方程式。
溶液，请写出两极和总反应方程式。
（2）用惰性电极电解Na2SO4２、铜的电精解炼【观察思考】观察铜的电精解炼实验回答下列问题：(1)金属精炼时，两极材料分别是什么？阳极是惰性电极吗？谁放电？(2)粗铜里的哪些金属杂质将成为阳极泥？并比较它们与铜的金属活动性？(3)阳极减小的质量和阴极增加的质量相等吗？电解质溶液中Cu 2+浓度有何变化？【典例２】利用电解法可将含有Ｆｅ、Ｚｎ、Ａｇ、Ｐｔ等杂质的粗铜提纯，下列叙述正确的是（）Ａ电解时以精铜做阳极。
Ｂ电解时阴极发生氧化反应Ｃ粗通链接电源的负极，其电极反应是Cu - 2e- = Cu 2+溶液中Cu 2+浓度不变。
Ｄ电解后，电解槽底部会形成含少量Ａｇ、Ｐｔ等金属的阳极泥。
３.电镀【活动探究２】课本P １７“活动探究”。
【典例3】( 1).a 、b 哪一极为正极？( 2). 若要给铁叉镀银，a 极选用什么材料？选择何种溶液？【自我小结】比较:电解池、电解精炼池、电镀池有何异同? 【检测反馈】1.以石墨为电极，电解氯化钠和硫酸铜的混合溶液。
阳极的产物有__________, 阴极的产物有___________.2．下图为直流电源电解稀Na2SO4水溶液的装置。
通电后在石墨电极a 和b 附近分别滴加一滴石蕊溶液，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 电极附近呈蓝色D ．a 电极附近呈蓝色，b 电极附近呈红色3.为了实现铜质奖牌镀银，下列说法不正确的是（）A ．奖牌作阴极，银作阳极，电解质溶液为硝酸银溶液B ．电解过程中溶液的pH 值不变C ．阴极反应式为Ag - + e- = AgD. 电镀液的浓度逐渐减小e -。
第2课时 电解原理的应用[学习目标定位] 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.掌握电解的有关计算。
1．用惰性电极电解氯化钾溶液，阴极反应式是2H ＋＋2e －===H 2↑，阳极反应式是2Cl －－2e －===Cl 2↑，电解的化学方程式是2KCl ＋2H 2O=====通电2KOH ＋H 2↑＋Cl 2↑。
电解后溶液的pH 变化是增大；欲使电解后的溶液复原，需加入的物质是HCl 气体。
2．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 －===2H 2O ＋O 2↑，阴极反应式是2Cu 2＋＋4e －===2Cu ，电解的化学方程式是2CuSO 4＋2H 2O=====通电2Cu ＋O 2↑＋2H 2SO 4。
(2)若两极均为铜片，则阳极反应式是Cu －2e －===Cu 2＋，阴极反应式是Cu 2＋＋2e －===Cu ，电解过程中溶液的浓度变化是不变。
(3)若阳极为锌片，阴极为铜片，则阳极反应式是Zn －2e －===Zn 2＋，电解过程中两极的变化是阳极锌片不断溶解，阴极铜片质量不断增加。
探究点一 电解原理的应用1．电解饱和食盐水(1)通电前，氯化钠溶液中含有的离子：Na ＋、Cl －、H ＋、OH －。
通电时Na ＋、H ＋移向阴极，H ＋放电，Cl －、OH －移向阳极，Cl －放电。
电极反应式为阳极：2Cl －－2e －===Cl 2↑(氧化反应)阴极：2H ＋＋2e －===H 2↑(还原反应)因H ＋放电，导致水的电离平衡H 2OH ＋＋OH －向右移动，致使生成NaOH 。
(2)电解的总反应式化学方程式：2NaCl ＋2H 2O=====通电H 2↑＋Cl 2↑＋2NaOH ；离子方程式：2Cl －＋2H 2O=====通电H 2↑＋Cl 2↑＋2OH －；工业上习惯把电解饱和食盐水叫做氯碱工业。
第1章化学反应与能量转化第2节电能转化为化学能——电解第2课时电解原理的应用1．某学生想制作一种家用环保型消毒液发生器，用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液，通电时，为使Cl2被完全吸收制得有较强杀菌能力的消毒液，设计了如图所示的装置。
以下对电源电极名称和消毒液的主要成分判断正确的是()A．a为正极，b为负极；NaClO和NaClB．a为负极，b为正极；NaClO和NaClC．a为阳极，b为阴极；HClO和NaClD．a为阴极，b为阳极；HClO和NaCl答案：B2．欲在金属表面镀银，应把镀件挂在电镀池的阴极。
下列各组中，选用的阳极金属和电镀液均正确的是()A．Ag和AgCl溶液B．Ag和AgNO3溶液C．Fe和AgNO3溶液D．Pt和Ag2SO4溶液解析：电镀槽中，要求镀件作阴极，可用镀层金属作阳极，电镀液通常采用含有镀层金属离子的盐溶液，A、D项中AgCl和Ag2SO4均为沉淀，只有B项符合要求。
答案：B3．用石墨作电极，电解1 mol·L －1下列物质的溶液，则电解前后溶液的pH 保持不变的是( )A ．H 2SO 4B ．NaOHC ．Na 2SO 4D ．NaCl答案：C4．人们习惯上把电解饱和食盐水的工业叫作氯碱工业。
如图表示电解饱和NaCl 溶液的装置，X 、Y 是石墨棒。
实验开始时，在两边同时各滴入几滴酚酞溶液。
请回答以下问题：(1)X 极上的电极反应式是______________________________， 在X 极附近观察到的现象是_____________________________；(2)Y 电极上的电极反应式是_____________________________， 检验该电极反应产物的方法是__________________________。
(3)电解NaCl 溶液的离子方程式是_______________________。
答案：(1)2H ＋＋2e －===H 2↑ 有无色气泡产生，溶液变红(2)2Cl －－2e －===Cl 2↑ 将湿润的淀粉KI 试纸放在气体出口，若观察到试纸变蓝，证明有Cl 2产生(3)2Cl －＋2H 2O =====通电Cl 2↑＋H 2↑＋2OH －(时间：40分钟 分值：100分)一、选择题(本题包括6个小题，每小题8分，共48分。
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。
第2课时 电解原理的应用目标与素养：1.运用电解原理分析电解食盐水、铜的电解精炼，以及电镀的内容。
(科学探究与创新意识)2.了解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。
(社会责任)1．电解食盐水制备烧碱、氢气和氯气 (1)装置(2)现象①阳极上：产生黄绿色气体。
②阴极上：产生无色气体，溶液变红色。
(3)原理分析及电极反应电解时，Cl －、OH －移向阳极，Na ＋、H ＋移向阴极。
①阳极离子放电顺序：Cl －＞OH －。
电极反应：2Cl －－2e －===Cl 2↑，氧化反应。
②阴极离子放电顺序：H ＋＞Na ＋。
电极反应：2H ＋＋2e －===H 2↑，还原反应。
(4)电池反应化学方程式2NaCl ＋2H 2O=====通电2NaOH ＋Cl 2↑＋H 2↑。
离子方程式：2Cl －＋2H 2O=====通电2OH －＋Cl 2↑＋H 2↑。
接通电源后，哪个电极附近的颜色发生了变化？为什么？[提示] 接通电源后，阴极区溶液变红色。
原因：H 2O 电离出的H ＋放电，使c (OH －)增大，即阴极区产生碱，使酚酞变红色。
2．铜的电解精炼(1)装置(2)粗铜成分①主要成分：Cu。
②杂质金属：比铜活泼的有Zn、Fe、Ni等。
比铜不活泼的有Ag、Pt、Au等。
(3)电极反应微点拨：(1)粗铜中含Zn、Fe、Ag等杂质，同时间段内两电极改变的质量不相等，但两电极通过的电量相等。
(2)电解过程中，阴离子浓度不变，Cu2＋浓度减小，Fe2＋、Zn2＋、Ni2＋浓度增大。
(1)定义：应用电解原理，在金属表面镀上一薄层金属或合金的方法。
(2)目的：增强金属的抗腐蚀能力、耐磨性或改善金属制品的外观。
(3)根据电解原理，设计在铁钉上镀铜的实验方案微点拨：电镀的特点：“一多、一少、一不变”。
(1)一多：是指阴极上有镀层金属沉积；(2)一少：是指阳极上有镀层金属溶解；(3)一不变：是指电镀后，电解质溶液中的离子浓度保持不变。
第2节电能转化为化学能—电解第2课时电解原理地应用一、学习目标<1）掌握电解饱和食盐水地电极反应(2>掌握常见阳离子和阴离子地放电顺序，能写出一些常见物质地电解方程式<3）理解电解精炼和电镀原理并会应用二、学习重点与难点阴极和阳极离子放电顺序【回顾】1、什么是电解？什么是电解池？电解池地组成是什么？2、如何判断电解池地阴极和阳极？3、写出电解熔融溴化钾地电极反应式和总地反应方程式？一、电解饱和食盐水【合作交流1】1、分析饱和食盐水中可能存在哪些离子？在电场中它们分别移动方向如何？2、接通电源后，观察两电极区域地变化，确定两个电极地产物是什么？在电解液中滴加酚酞溶液，有什么现象？为什么会出现这种现象？3、写出两个电极地电极反应式和总地反应式：【合作交流2】根据饱和食盐水地电解方程式，思考溶液中有多种阳离子和多种阴离子时，为什么会出现得或失电子顺序地不同？这是一个怎样地规律？电极可分为两类：惰性电极<如铂、金、石墨等）和活性电极<如铜、铁等）在惰性电极上：常见阳离子放电顺序：常见阴离子放电顺序：【跟踪练习】写出用惰性电极电解CuCl2溶液、CuSO4溶液、Na2SO4溶液地电解方程式二、铜地电解精炼【合作交流3】1、根据课本铜地电解精炼示意图分析什么做阳极？什么做阴极？什么溶液做电解质溶液？2、在电解精炼铜时，阳极、阴极、电解质溶液会有什么变化？写出两极地电极反应式：【跟踪练习】用铜做电极，电解饱和Na2SO4溶液，写出电极反应式和总地反应式？三、电镀【合作交流4】1、什么是电镀？电镀地目地是什么？2、设计一个给铁钉镀铜地方案，确定用什么电极材料？用什么电镀液？镀件做什么极？3、写出两个电极地反应式：阳极：阴极：4、根据该实验总结出电镀地一般规律：在电镀槽中做阴极做阳极做电镀液电镀液离子地浓度【跟踪练习】1、如图是电解氯化铜溶液地装置，其中c、d为石墨电极，则下列有关判断正确地是( >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，氯离子浓度不变2、在水中加入等物质地量地Ag+、Na+、Pb2+、NO、Cl、SO, 该溶液用惰性电极电解片刻, 氧化产物与还原产物地质量比为 < ）A．8∶1 B．2∶27 C．35.5∶108 D．108∶35.5申明：所有资料为本人收集整理，仅限个人学习使用，勿做商业用途.。
