人教版高中化学选修4第三节《电解池》导学案

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。

完成以下表格
能量转化 电极名称 电子流向 电极反应 构成条件 生活运用
电解池
原电池
THE END THANK YOU!
交流与讨论
1、通电前，溶液中存在哪些离子？ 离子如何运动？
（1）阳离子：C2u、 H
阴离子：Cl、OH （2）自由运动
2、通电后，离子又是怎么运动的？ 离子作定向移动，阳离子趋向 阴极， 阴离子趋向阳极。
交流与讨论
3、通电后，当这些离子到达电极表 面，产生了什么化学反应？
阳极：2Cl2e C2l 阴极：C2u2e Cu
常见阳离子的放电顺序为： Ag＋> Fe3＋>Cu2＋>H＋>Pb2＋>Sn2＋>Fe2＋>Zn2＋>Al3＋>Mg2＋>Na＋>Ca2＋>K＋ 常见阴离子的放电顺序为： S2－>I－>Br－>Cl－>OH－>SO42－
戴维实验了好几十次，都没有得到K，反而是两种气 体，经分析确定是H2和O2。
假说推理
-+ －－
实验结果
与电源正极 相连的电极
实验现象
产物验证
石墨棒上有刺激 使湿润的淀粉碘化钾 性气味气体产生。 试纸变蓝
与电源负极 相连的电极
石墨棒上逐渐覆 盖了一层红色物 质。
-------------
Cul2C电解 C uCl2
产物确定 氯气
铜
电极反应：
与电源正极相连的阳电极极：：2Cl2 eC2l （氧化反应）
阳离子得到电子或阴离子失去电子 的过程叫做放电。
4、在电解过程中，电子、离子 是如 何形成闭合回路的？
交流与讨论
4、在电解过程中，电子、离子是如何 形成闭合回路的？

认识利用氧化还原反应的意义和价值，体会研
究重要性和必要性，激发研究热情。
教学过程
• • • • 环节1——创设情境，引发思考 环节2——温故知新，明确原理 环节3——探究实践，学习利用 环节4——应用体验，感受价值
思考与回忆
问题：如何使2H2O= 2H2+O2 ？ 【资料】水常温下很难分解。即使在
已有 知识和能力
教学目标
• 知识与技能
（1）了解电解池的工作原理，学会书写电极反应式和电解反应 方程式； （2）知道电解法是最强有力的氧化还原手段。
•过程与方法
在电解池原理分析、应用的过程中，形成主动利用氧化还 原反应原理解决实际问题的意识。
•情感态度与价值观
（1）在实验探究中，感受到利用氧化还原反应，使电能转化为 化学能的奇妙以及实现转化后的喜悦； （2）通过生活经验和学习体验，认识到电能转化为化学能的重 要性，感悟到利用氧化还原反应的价值。
待建构 待发展能力 障碍点 预测
了解电解池工作原理； 会书写电解池电极反应式和电解反应方程式； 用氧化还原反应原理分析解决实际问题的能力。
主动应用 氧化还原反应 原理的意识
了解了氧化还原反应的本质； 知道了原电池是利用氧化还原反应的装置； 能够正确书写电极反应式和电池反应方程式； 学会分析电解质的电离。
我寻找 我发现
装置的作用？ H+在阴极得电子；OH-在阳极失电子。 电解是借助电流引起氧化还原反应的过程。
我形成
本环节设计意图
环节2——温故知新，明确原理 情境： 电解水实验原理分析 作用：
了解电解原理，学会书写电极反应式；感受电
解法是一种强有力的手段，认识到电解法的重要作 用。
教学过程

电解规律【学习目标】1、通过电解装置中离子或者电极的放电顺序，能正确地判断阴极和阳极，分析电解产物；2、进行有关电化学的简单计算。

【要点梳理】要点一、电解时电极产物的判断1．阳极产物的判断。

首先看电极，如果是活性电极（除Au、Pt、石墨以外的材料作电极），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。

如果是惰性电极（Pt、Au、石墨），则要再看溶液中阴离子的失电子能力，此时根据阴离子放电顺序加以判断。

阴离子放电顺序：S2－＞I－＞Br－＞Cl－＞OH－＞含氧酸根（SO42－、NO3－等）。

2．阴极产物的判断。

直接根据阳离子放电顺序进行判断，阳离子放电顺序：Ag+＞Hg2+＞Fe3+＞Cu2+＞H+（H+浓度较大时）＞Pb2+＞Sn2+＞Fe2+＞Zn2+＞H+（H+浓度较小时）＞Al3+＞Mg2+。

要点诠释：（1）离子的放电顺序主要取决于离子的本性，但还与其他的因素有关（如离子的浓度、溶液的酸碱性等），如在电镀条件下Fe2+、Zn2+的放电顺序在H+之前。

（2）阳离子的放电顺序基本上与金属活动性顺序相反，即越活泼的金属，其阳离子越难结合电子，但需注意：Fe3+氧化性较强，排在Cu2+之前。

【高清课堂：电解规律#电解规律】要点二、酸、碱、盐溶液电解规律类型电极反应特点实例电解对象电解质浓度pH 电解质溶液复原电解水型阴：2H++2e－＝H2↑阳：4OH－－4e－＝2H2O+O2↑NaOH 水增大增大水H2SO4水增大减小水Na2SO4水增大不变水电解电解型电解质电离出的阴、阳离子分别在两极放电HCl 电解质减小增大氯化氢CuCl2电解质减小——氯化铜放H2生碱型阴极：H2O放H2生碱阳极：电解质阴离子放电NaCl 电解质和水生成新电解质增大氯化氢放O2生酸型阴极：电解质阳离子放电阳极：H2O放O2生酸CuSO4电解质和水生成新电解质增大氧化铜要点诠释：（1）用惰性电极电解电解质溶液时，首先要全面分析电解质溶液的组成．找全离子并分为阴、阳离子两组，然后排出阴、阳离子的放电顺序，写出两极上的电极反应式，根据两极的电极反应式写出反应的总方程式。