小學(xué)教學(xué)教案

高二化學(xué)《電解池》教學(xué)設(shè)計(jì)。

高二化學(xué)《電解池》教學(xué)設(shè)計(jì)

一、教學(xué)目標(biāo)

【知識(shí)與技能】

1．理解認(rèn)識(shí)電解原理，了解溶液中的微粒放電順序；

2．正確書寫陰陽兩極的電極反應(yīng)式及電解的化學(xué)方程式。

【過程與方法】

利用惰性電極電解水、氯化銅、氯化鈉的實(shí)驗(yàn)，探究電解原理。通過觀察、實(shí)驗(yàn)、閱讀資料獲取信息，運(yùn)用科學(xué)方法對信息進(jìn)行加工，提高科學(xué)探究能力。

【情感態(tài)度與價(jià)值觀】

學(xué)會(huì)在思考分析過程中相互討論，相互啟發(fā)，體會(huì)到合作交信息流的重要性。通過電解在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用實(shí)例，感受化學(xué)學(xué)科的應(yīng)用價(jià)值。

二、教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)

【教學(xué)重點(diǎn)】電解原理

【教學(xué)難點(diǎn)】對電解原理的認(rèn)識(shí)

三、學(xué)情分析

學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展水平和知識(shí)基礎(chǔ)都是我們要考慮的學(xué)情。我們的學(xué)生在思維方面存在劣勢，他們習(xí)慣演繹式的教學(xué)方法，探究學(xué)習(xí)的經(jīng)驗(yàn)少。在生活中也很少有涉及到電解應(yīng)用經(jīng)歷。知識(shí)方面，在進(jìn)入本節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)前，學(xué)生在初三學(xué)習(xí)了水的電解（知道陰、陽極產(chǎn)物以及產(chǎn)物體積比），在第三章已經(jīng)學(xué)習(xí)了電解質(zhì)的概念、水的電離，在本章學(xué)習(xí)了原電池等知識(shí)，且具備一定的邏輯推理能力和抽象思維能力。

四、教學(xué)方法

通過實(shí)驗(yàn)與多媒體的有機(jī)結(jié)合，進(jìn)行問題探究、實(shí)驗(yàn)探究、分組討論，歸納總結(jié)，體現(xiàn)“以問題為引導(dǎo)，學(xué)生為主體”的五步課堂教學(xué)法。

五、教學(xué)流程

教學(xué)內(nèi)容

教師活動(dòng)

學(xué)生活動(dòng)

設(shè)計(jì)意圖

導(dǎo)入

【投影】我國天宮一號(hào)與神舟十號(hào)載人飛行任務(wù)圓滿成功。大家可以看到飛船衛(wèi)星都有一雙巨大的像翅膀一樣的太陽能帆板，知道它有什么作用嗎？

觀看思考

用科學(xué)技術(shù)引入課題，激發(fā)學(xué)生的求知欲。

內(nèi)容

【過渡】大家有沒想過當(dāng)飛船運(yùn)行到太陽光照射不到的陰影區(qū)域時(shí)，電能從何而來呢？

【視頻】工程師的解決辦法

【過渡】在太空飛行中，氫氧燃料電池是常用的蓄電池，它可以將H2和O2反應(yīng)的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，同時(shí)它的產(chǎn)物是水，如果我們能將水再分解成H2和O2，這個(gè)原料就可以循環(huán)利用了。那用什么方法將水分解呢？——電解

通過電解水的過程，不僅實(shí)現(xiàn)了能量的轉(zhuǎn)化，也可實(shí)現(xiàn)物質(zhì)的循環(huán)利用。

電解水的實(shí)驗(yàn)比較熟悉，現(xiàn)在我們來回憶一下，（課件展示）電解水的裝置示意圖，它可以將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，我們把這樣的裝置叫電解池。

［板書］第四章第三節(jié)電解池

根據(jù)這套裝置，大家分析電解池的構(gòu)成要素有哪些？（學(xué)生合作，教師板書）實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是什么？

【學(xué)生總結(jié)】兩極均有氣泡產(chǎn)生，生成氫氣與氧氣的體積比為2:1。

【過渡】想知道H2和O2是怎么產(chǎn)生的嗎？

課件展示形成過程

【小組總結(jié)】水發(fā)生微弱電離，H+在陰極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氣，電化學(xué)中將發(fā)生還原反應(yīng)的電極稱為陰極，陽極是水電離的OH-失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氧氣，電化學(xué)中稱此極為陽極。

【過渡】大家看，通電的條件下，水被拆分了，要知道在200多年前，人們還想不到用什么方法將水拆分，那時(shí)候一直錯(cuò)誤的認(rèn)為水是一種元素，直到科學(xué)家證實(shí)水可以電解。一點(diǎn)點(diǎn)電流過來后，水被分解了，像這樣的電流作用于電解質(zhì)溶液在陰陽兩極發(fā)生氧化還原反應(yīng)的過程叫電解。

【板書】

電解：使電流通過電解質(zhì)溶液而在陰、陽兩極引起氧化還原反應(yīng)的過程。

［過渡］我們知道，水的導(dǎo)電能力微弱，電解的速度也很慢，為了增強(qiáng)水的導(dǎo)電能力，從而加快電解的速度，可以在水中加入電解質(zhì)。加電解質(zhì)可以增加水的導(dǎo)電能力，但會(huì)不會(huì)影響電解水的反應(yīng)呢？我們通過探究實(shí)驗(yàn)回答這個(gè)問題。

實(shí)驗(yàn)探究：

以石墨為電極，電解CuCl2溶液或電解NaCl溶液。

但在動(dòng)手之前先完成學(xué)案上的內(nèi)容。

1、寫出電解質(zhì)的電離方程式，分析溶液中存在的離子

2、通電后，離子的運(yùn)動(dòng)方向：向陰極移動(dòng)。

向陽極移動(dòng)。

3、預(yù)測電解產(chǎn)物，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。

請利用桌面上的儀器和試劑，證明你的猜想。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與你的猜想一致嗎？你有新的結(jié)論和思考嗎？

實(shí)驗(yàn)記錄：

電解CuCl2溶液

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

電極反應(yīng)及反應(yīng)類型

陽極

陽極有氣泡產(chǎn)生；

將濕潤的碘化鉀淀粉試紙放在陽極附近，試紙變藍(lán)

陽極：　2Cl－-2e－=Cl2↑（氧化反應(yīng)）

陰極

陰極石墨上析出紅色固體。

陰極：　Cu2＋＋2e－=Cu　

（還原反應(yīng)）

電解NaCl溶液

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

電極反應(yīng)及反應(yīng)類型

陽極

陽極有氣泡產(chǎn)生；

將濕潤的碘化鉀淀粉試紙放在陽極附近，試紙變藍(lán)

陽極：　2Cl－-2e－=Cl2↑（氧化反應(yīng)）

陰極

陰極有氣泡產(chǎn)生；

滴加酚酞，陰極附近變紅。

陰極：　2H2＋＋2e－=H2↑　

（還原反應(yīng)）

【講述】加入氯化銅后，電解的不再是水，而是電解質(zhì)氯化銅。說明電解質(zhì)溶液導(dǎo)電的過程就是電解質(zhì)電解的過程。而氯化銅分解是非自發(fā)的，在通電情況下可以發(fā)生，說明電解法是有力的氧化還原手段。

【播放】Flash——電解CuCl2溶液

陽極放電能力：Ag+＞Cu2+＞H+＞Fe2+＞Zn2+＞Al3+＞Mg2+＞Na+＞K+

陰極放電能力：S2-＞I-＞Br-＞Cl-＞OH-＞含氧酸根離子

思考:如何才能在電解氯化鈉的實(shí)驗(yàn)中得到金屬鈉呢？

課后探究：

用鐵釘、碳棒做電極，電解氯化鈉溶液，探究電極材料的變換對電極反應(yīng)有何影響？

培養(yǎng)學(xué)生傾聽能力。

小組討論1分鐘，學(xué)生積極回答問題。

思考，感悟，理解并形成概念。

先自己思考，再小組討論最后將分析結(jié)果寫在學(xué)案上。由小組代表發(fā)言解答。

學(xué)生分工合作，完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。

體會(huì)電解過程及電極反應(yīng)式和電解總反應(yīng)式的書寫。

閱讀課本81頁

通過知識(shí)的自然生長與過渡，激發(fā)學(xué)生的探究興趣。

運(yùn)用學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)，理解新概念。

通過討論思考，讓學(xué)生從微觀的本質(zhì)上對電解電解質(zhì)溶液有一個(gè)直觀的認(rèn)識(shí)，理性的分析。學(xué)會(huì)分析問題，解決問題的一般思路

培養(yǎng)學(xué)生以實(shí)驗(yàn)為手段的學(xué)

習(xí)方法。培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力、

觀察能力、環(huán)保意識(shí)。

讓學(xué)生總結(jié)出電解池的放電順序。

繼續(xù)加深對電解的理解和全面認(rèn)識(shí)。

對電解概念的升華。

總結(jié)

1、通過對電解NaCl溶液和電解CuCl2溶液分析,可以總結(jié)分析電解的一般思路：

分析電解反應(yīng)的一般思路（惰性電極電解時(shí)）

明確溶液中存在哪些離子

陰陽兩極附近有哪些離子

根據(jù)陽極氧化，陰極還原分析得出產(chǎn)物

按照這樣的程序一定會(huì)得到準(zhǔn)確的結(jié)果。

2、原電池與電解池的比較

裝置類別

原電池

電解池

電極名稱

電極反應(yīng)

能量轉(zhuǎn)變

反應(yīng)能否

自發(fā)

學(xué)生自我分析總結(jié)。

學(xué)法指導(dǎo)，目的讓學(xué)生能用所學(xué)原理做到舉一反三。

讓學(xué)生運(yùn)用比較的方法來掌握概念、理解規(guī)律。

檢測

1、在下圖中用箭頭標(biāo)出導(dǎo)線和電極中電子移動(dòng)的方向及電解質(zhì)溶液中陰、陽離子移動(dòng)的方向：

2、分析下圖，哪個(gè)是原電池，哪個(gè)是電解池（）

在練習(xí)中升華知識(shí)。

相關(guān)知識(shí)

高二化學(xué)《電解池》教案設(shè)計(jì)

高二化學(xué)《電解池》教案設(shè)計(jì)

一、教材分析：

本節(jié)內(nèi)容為人教版高中化學(xué)選修四《化學(xué)反應(yīng)原理》第四章第三節(jié)。本節(jié)課與氧化還原反應(yīng)、化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)和能量變化等相關(guān)知識(shí)密切相關(guān)。它是電化學(xué)的基礎(chǔ)，也是原電池知識(shí)的延伸，更是進(jìn)一步研究其應(yīng)用的基礎(chǔ)。在中學(xué)化學(xué)基礎(chǔ)理論中占有重要地位，也是指導(dǎo)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要理論依據(jù)。學(xué)習(xí)電解池之后學(xué)生將形成一個(gè)將氧化還原反應(yīng)、能量轉(zhuǎn)化、元素化合價(jià)知識(shí)、電解質(zhì)溶液和原電池原理等知識(shí)聯(lián)系起來的一個(gè)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。

二、學(xué)情分析：

在學(xué)習(xí)本課之前，學(xué)生已經(jīng)系統(tǒng)的學(xué)習(xí)過了原電池的相關(guān)原理，對于氧化還原反應(yīng)也很熟悉，并且掌握了能量之間的想換轉(zhuǎn)化的方式和途徑，為學(xué)習(xí)本節(jié)課內(nèi)容打下了堅(jiān)實(shí)的知識(shí)基礎(chǔ)。高二學(xué)生處于思維活躍期，有很強(qiáng)的好奇心理，同時(shí)具備了一定得實(shí)驗(yàn)探究能力和合作學(xué)習(xí)能力，具有較強(qiáng)的分析推導(dǎo)能力，為學(xué)習(xí)本節(jié)課奠定了能力基礎(chǔ)。

三、教學(xué)目標(biāo)：

1、知識(shí)與技能

(1)學(xué)生認(rèn)識(shí)電解池組成，理解電解原理并初步掌握電解電極反應(yīng)式的書寫。

(2)學(xué)生學(xué)會(huì)利用對比總結(jié)的方法，比較學(xué)習(xí)離子放電順序。

(3)綜合分析設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證電解池兩極產(chǎn)物。

2、過程與方法

(1)綜合應(yīng)用化學(xué)和物理知識(shí)動(dòng)手實(shí)驗(yàn),體驗(yàn)電能與化學(xué)能轉(zhuǎn)化的探究過程；

(2)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)、觀察等手段獲取信息，應(yīng)用分析、推理、歸納、概括等方法加工信息。

3、情感態(tài)度與價(jià)值觀

(1)分組實(shí)驗(yàn)與討論，體會(huì)小組合作學(xué)習(xí)的樂趣，培養(yǎng)團(tuán)結(jié)協(xié)作的精神；

(2)通過探究實(shí)驗(yàn)的操作，現(xiàn)象的觀察、記錄和分析，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作、觀察和分析能力，感受實(shí)驗(yàn)方法在化學(xué)研究中的重要作用體驗(yàn)科學(xué)研究的嚴(yán)謹(jǐn)與艱辛。

四、重點(diǎn)、難點(diǎn)

1、教學(xué)重點(diǎn)：電解原理；

2、教學(xué)難點(diǎn)；電極方程式的書寫、放電順序判斷

五、教學(xué)方法：實(shí)驗(yàn)探究法、問題教學(xué)法、多媒體輔助教學(xué)法。

六、教具準(zhǔn)備

教師：電解池、CuCl2溶液、KI淀粉試紙、多媒體課件

七、教學(xué)過程：

復(fù)習(xí)回顧想一想：構(gòu)成原電池的條件是什么?

問一問：原電池的電極如何判斷?

寫一寫：原電池的電極反應(yīng)式?

聯(lián)想質(zhì)疑：如下圖所示：如果把兩根石墨棒作電極插入CuCl2溶液中，外接直流電源，這還是原電池裝置嗎？

學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)探究上述裝置，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。

播放動(dòng)畫：電解氯化銅溶液微觀模擬

投影：第三節(jié)：電解池

一、電解原理

學(xué)生小結(jié)：

1、電解：使電流通過電解質(zhì)溶液而在陰、陽兩極引起氧化還原反應(yīng)的過程。

2、電解池：把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置

教師講解：放電：陰陽離子在陰陽兩級(jí)失去或者得到電子，發(fā)生氧化還原反應(yīng)的過程叫做放電。

思考交流：電解池的兩極是怎樣確定的？電極分幾類？

學(xué)生小結(jié)：

3、兩個(gè)電極及電極反應(yīng)

（1）兩個(gè)電極的確定及電極反應(yīng)：

陰極：與電源負(fù)極相連——電子流進(jìn)——還原反應(yīng)

陽極：與電源正極相連——電子流出——氧化反應(yīng)

陰極：Cu2++2e-＝Cu　還原反應(yīng)

陽極：2Cl--2e-＝Cl2↑氧化反應(yīng)

總反應(yīng)式：

（2）兩個(gè)電極的類型：活性電極和惰性電極。

惰性電極(鉑、金、石墨)——僅僅導(dǎo)電，不參與反應(yīng)

活性電極(除鉑、金外的金屬)——既可以導(dǎo)電、又可以參與電極反應(yīng)

提問：根據(jù)電解氯化銅的裝置，大家分析形成電解池的條件是什么？在電解過程中，電子是怎樣流動(dòng)的呢？

學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生討論并回答

投影：

4、構(gòu)成電解池的條件和電子流動(dòng)方向

（1）構(gòu)成電解池的條件：與電源相連的兩個(gè)電極；電解質(zhì)溶液或熔化的電解質(zhì)；形成閉合回路。

（2）電子的流向:電子從外加電源的負(fù)極流出，流到電解池的陰極，再從陽極流回電源正極。（注意：電子只在外電路定向移動(dòng)，不能從溶液中移動(dòng)）

離子定向移動(dòng)的方向:陽離子向陰極移動(dòng),陰離子向陽極移動(dòng)。

思考交流：

（1）電解后氯化銅的濃度如何變化？

（2）若要使電解質(zhì)溶液復(fù)原，怎么辦？

學(xué)生回答：（1）電解后氯化銅的濃度減?。?/p>

（2）若要使電解質(zhì)溶液復(fù)原，可以加入氯化銅固體。

設(shè)置疑問：

（1）請同學(xué)們思考，在CuCl2溶液中，不僅有CuCl2電離生成的Cu2+和Cl-，還有H2O電離出的H+和OH-，為什么Cu2+、Cl-放電，而不是H+和OH-？

分析：H+和OH-的量少。

提示：陽離子在陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，而陰離子在陰極發(fā)生還原反應(yīng)，想一想在陰和陽兩級(jí)參加化學(xué)反應(yīng)的離子可能與離子本身的那些性質(zhì)有關(guān)系呢？

講解：由于各種離子得失電子的能力不同，因此電解時(shí)離子放電的難易程度也不同，順序不同。

投影：5、放電順序

（1）陽離子在陰極上放電順序是：

Ag+Fe3+Cu2+H+Pb2+Sn2+Fe2+Zn2+Al3+Mg2+Na+Ca2+K+

（2）陰離子在陽極上的放電順序是：

活性材料作電極時(shí)：金屬在陽極失電子被氧化成陽離子進(jìn)人溶液，陰離子不容易在電極上放電。

用惰性電極(Pt、Au、石墨、鈦等)時(shí)：溶液中陰離子的放電順序是：

S2-SO32-I-Br-Cl-OH-NO3-SO42-(等含氧酸根離子）F-

講述：電解電解質(zhì)溶液時(shí)，在陰陽兩級(jí)上首先發(fā)生放電反應(yīng)的離子分別是溶液里最容易放電的陰陽離子。

課堂練習(xí)：在電解氯化銅溶液的裝置中，若把電解質(zhì)換成熔融氯化鈉，其結(jié)果又如何呢？寫出電極反應(yīng)。

總結(jié)：

1、分析電解反應(yīng)(用惰性電極時(shí))的一般思路：

明確溶液中存在哪些離子

陰陽兩極附近有哪些離子

根據(jù)陽極氧化、陰極還原以及氧化性、還原性強(qiáng)弱判斷反應(yīng)的離子先后，最后分析得出產(chǎn)物

1、原電池與電解池的比較:

裝置名稱
原電池
電解池
舉例

高二化學(xué)《電解池》教學(xué)案例分析

高二化學(xué)《電解池》教學(xué)案例分析

一、導(dǎo)入
師：上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了原電池的有關(guān)知識(shí)，請大家回憶，構(gòu)成原電池的條件是什么？
生：（思考）構(gòu)成原電池的條件：活潑性不同的兩個(gè)電極；電解質(zhì)溶液；
生：形成閉合電路；自發(fā)氧化還原反應(yīng)。
二、新課講授
師：[投影顯示]如下圖所示。大家觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并回答：電流表指針的變化。碳棒上有什么變化？在兩極發(fā)生了什么反應(yīng)？
（生觀察現(xiàn)象）
生：1．電流表的指針發(fā)生偏移；
生：2．碳棒上有紅色物質(zhì)生成。
師：請大家是這寫出電極反應(yīng)。
生：鐵為負(fù)極，碳棒為正極。
生：Fe：Fe-2e=Fe2+氧化反應(yīng)；C：Cu2++2e=Cu還原反應(yīng)；總反應(yīng)方程式：Fe+Cu2+=Fe2++Cu
師：這里設(shè)計(jì)了三個(gè)實(shí)驗(yàn)，請大家分組實(shí)驗(yàn)并觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，準(zhǔn)確記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，匯報(bào)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
[投影顯示]1．將兩根碳棒分別插入裝有CuCl2溶液的小燒杯中，浸一會(huì)，取出碳棒觀察碳棒表面現(xiàn)象（圖1）；2．用導(dǎo)線連接碳棒后，再浸入CuCl2溶液一會(huì)兒，取出碳棒，觀察碳棒表面變化（圖2）；3．浸入CuCl2溶液中的兩根碳棒，分別跟直流電源的正極和負(fù)極相連接，接通一段時(shí)間后，觀察兩極上的現(xiàn)象并用濕潤的KI-淀粉試紙檢驗(yàn)所生成的氣體（圖3）。
師：在此過程中請大家一定要操作規(guī)范，注意安全。
生：前兩個(gè)實(shí)驗(yàn)碳棒上沒有明顯變化；
生：第三個(gè)實(shí)驗(yàn)通電一會(huì)兒發(fā)現(xiàn)，與電源負(fù)極相連的一端的碳棒上有紅色固體物質(zhì)析出；
生：與電源正極相連的一端碳棒上有使?jié)駶櫟牡矸?KI試紙變藍(lán)的氣體生成。
全部生：分析整理作出判斷。紅色物質(zhì)為銅，黃綠色使?jié)駶櫟矸?KI試紙變藍(lán)的氣體為氯氣。
陽極產(chǎn)物—氯氣（Cl2）；陰極產(chǎn)物—銅（Cu）
師：為什么會(huì)有這樣的結(jié)果？[提示]討論提綱
[投影顯示]
1．通電前溶液中存在哪些離子？這些離子是如何運(yùn)動(dòng)的？
2．接通直流電后，原來的離子運(yùn)動(dòng)發(fā)生了怎樣的改變？
3．有關(guān)離子在兩極發(fā)生了什么樣的反應(yīng)？
生：（討論分析）
1．通電前溶液中Cu2+、Cl-、H+、OH-自由移動(dòng)。
2．通電后帶正電的Cu2+、H+向陰極移動(dòng)；帶負(fù)電的Cl-、OH-向陽極移動(dòng)。
3．Cu2+在陰極得電子變成了單質(zhì)Cu，Cl-在陽極失電子變成了Cl2。
師：[總結(jié)板書]
通電前：CuCl2=Cu2++2Cl-；H2OH++OH-自由移動(dòng)
通電后：陽極：2Cl--2e=Cl2↑氧化反應(yīng);陰極：Cu2++2e=Cu還原反應(yīng)
總反應(yīng)化學(xué)方程式：CuCl2=Cu+Cl2↑
[概括]通俗記法，利用諧音。陽（極）—氧（化反應(yīng)）
師：在電解過程中，電子是如何形成閉合回路的？大家請看看課本第64頁，歸納電子流動(dòng)
方向。
生：電源負(fù)極→電解池陰極→電解質(zhì)溶液→電解池陽極→電源正極
師：非常正確，我們一來總結(jié)一下。
師生：電子的方向與電流的方向相反從電源負(fù)極流出，流向電解池的陰極，陰極附近的Cu2+
在陰極得電子被還原為銅，溶液中的陰陽離子定向移動(dòng)，陽極附近的Cl-在陽極失電子被氧
化為氯原子。氯原子結(jié)合形成氯氣分子，失去的電子從陽極流回電源的正極，從而形成了閉
合電路。
師：電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電與溶液的電離有什么關(guān)系？
生：先有電離，后有電解。電離不需要通電，電解建立在電離的基礎(chǔ)上。
師：現(xiàn)在大家一起來完成投影顯示的表格。
生：（每位學(xué)生完成一項(xiàng)，共同填好此表。）

高二化學(xué)下冊《電解池》知識(shí)點(diǎn)總結(jié)

高二化學(xué)下冊《電解池》知識(shí)點(diǎn)總結(jié)

電解池：把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置。
(1)電解池的構(gòu)成條件
①外加直流電源;
②與電源相連的兩個(gè)電極;
③電解質(zhì)溶液或熔化的電解質(zhì)。
(2)電極名稱和電極材料
①電極名稱
陽極：接電源正極的為陽極，發(fā)生___氧化_____反應(yīng);
陰極：接電源負(fù)極的為陰極，發(fā)生____還原____反應(yīng)。
②電極材料
惰性電極：C、Pt、Au等，僅導(dǎo)電，不參與反應(yīng);
活性電極：Fe、Cu、Ag等，既可以導(dǎo)電，又可以參與電極反應(yīng)。
離子放電順序
(1)陽極：
①活性材料作電極時(shí)：金屬在陽極失電子被氧化成陽離子進(jìn)入溶液，陰離子不容易在電極上放電。
②惰性材料作電極(Pt、Au、石墨等)時(shí)：
溶液中陰離子的放電順序(由易到難)是：S2-I-Br-Cl-OH-含氧酸根離子。
(2)陰極：無論是惰性電極還是活性電極都不參與電極反應(yīng)，發(fā)生反應(yīng)的是溶液中的陽離子。
陽離子在陰極上的放電順序是：
Ag+Fe3+Cu2+H+Fe2+Zn2+Al3+Mg2+Na+

電解池

選修四第四章第3節(jié)電解池
第一課時(shí)電解原理
課前預(yù)習(xí)學(xué)案
一、預(yù)習(xí)目標(biāo)
預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)“電解池原理”，初步把握實(shí)驗(yàn)原理、目的要求、材料用具和方法步驟。
二、預(yù)習(xí)內(nèi)容
“電解池原理”實(shí)驗(yàn)
1．實(shí)驗(yàn)原理：

2．材料用具
實(shí)驗(yàn)儀器：小燒杯、玻璃棒、碳棒、導(dǎo)線、電流表、電源、改進(jìn)的塑料制電解槽；
實(shí)驗(yàn)藥品：CuCl2溶液、淀粉碘化鉀試紙、NaOH溶液、CuSO4溶液、片、片。
3．實(shí)驗(yàn)步驟：
⑴；
⑵；
⑶
4．觀察和記錄：
三、提出疑惑
同學(xué)們，通過你的自主學(xué)習(xí)，你還有哪些疑惑，請把它填在下面的表格中
疑惑點(diǎn)疑惑內(nèi)容

課內(nèi)探究學(xué)案
一、學(xué)習(xí)目標(biāo)
1．知道電解的基本原理，會(huì)判斷一般電解反應(yīng)產(chǎn)物；
2．能說出電解、電解池及形成條件；
3．正確使用實(shí)驗(yàn)器材，完成“電解池原理”實(shí)驗(yàn)操作。
學(xué)習(xí)重難點(diǎn)：知道電解的基本原理，會(huì)判斷一般電解反應(yīng)產(chǎn)物。
二、學(xué)習(xí)過程
（一）電解原理
1、試驗(yàn)探究
如圖所示：與電源正極相連的電極叫極，
與電源負(fù)極相連的電極叫極。
若燒杯中的液體為CuCl2溶液，合上電源開關(guān)，
能否看到小燈泡發(fā)光？。
給CuCl2溶液通電時(shí)現(xiàn)象：
陰極上，
經(jīng)檢驗(yàn)該物質(zhì)是。
陽極上：，
經(jīng)檢驗(yàn)該物質(zhì)是。
兩支電極上發(fā)生的反應(yīng)為：
陽極：。反應(yīng)類型：反應(yīng)。
陰極：。反應(yīng)類型：反應(yīng)。
總反應(yīng)式：。
過程分析：CuCl2溶液能導(dǎo)電是因?yàn)榇嬖冢姾筮@些自由移動(dòng)的離子，在電場作用下作移動(dòng)，根據(jù)相互吸引的原理，帶負(fù)電的氯離子向極移動(dòng)，在陽極，氯離子失去電子被為氯原子，并兩兩結(jié)合成氯分子，從陽極放出，帶正電的銅離子向極移動(dòng)，在陰極銅離子獲得電子被成銅原子，覆蓋在陰極上。
2、電解：使電流通過溶液而在陰、陽兩極引起的過程。
所用電流一般為直流電還是交流電較好？！該過程中能轉(zhuǎn)化為能！這是一個(gè)物理過程還是一個(gè)化學(xué)過程？過程！顯然：電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電過程就是的過程。
3、電解池：將能轉(zhuǎn)化為能的裝置。
構(gòu)成電解池的條件：
①②
③④
判斷下列裝置是否屬于電解池：

4、原電池與電解池的比較
裝置類別原電池電解池

舉例（圖）

電極名稱
反應(yīng)類型
能量轉(zhuǎn)變
反應(yīng)是否自發(fā)進(jìn)行
在CuCl2的電解池裝置中，電子流動(dòng)方向從電源的極沿著導(dǎo)線到達(dá)極，從極沿著導(dǎo)線回到電源的極。
在溶液中電子有沒有從陰極直接到達(dá)陽極呢？。溶液中的在電場作用下到達(dá)陰極，得到從電源負(fù)極流出的電子；溶液中的在電場作用下到達(dá)陽極，失去了電子流向電源的正極。就是說：在電解質(zhì)溶液中依靠的定向移動(dòng)而形成閉合回路的。
對CuCl2溶液而言，溶液中是否只有Cu2+和Cl－兩種離子呢？。水電離出少量的H＋和OH－－在電場作用下是否也要做定向移動(dòng)呢？。通電時(shí)，溶液中的
兩種離子都要向陰極移動(dòng)，都要向陽極移動(dòng)。
5、放電順序
陰極上：
由于陰極上要電子，不管陰極材料是金屬還是石墨，此時(shí)都不能得電子，因此只能是溶液中的得電子。陽離子氧化性越強(qiáng)就越得電子。
因此陰極上氧化性強(qiáng)的離子得電子。
金屬越不活潑，對應(yīng)陽離子氧化性越，越得電子。
由此根據(jù)金屬活動(dòng)順序表，分析下列離子得電子能力的強(qiáng)弱：
金屬活動(dòng)順序表
Ag+Cu2+H+(酸)Pb2+Fe2+Zn2+H+(水)Al3＋…
嚴(yán)格講：離子的放電能力與其濃度也有一定的關(guān)系，如酸溶液中：c[H+(酸)]c[H+(水)]，因而放電能力。但在中學(xué)范圍內(nèi)一般不考慮上述金屬離子濃度對其放電能力的影響。
、、、、、等活潑金屬陽離子在水溶液中電解時(shí)不得電子。
小結(jié)：質(zhì)量增加，或有氫氣產(chǎn)生的電極一定是極。
陽極上：
電解池中陽極上要電子，而與溶液中的都可失電子，因此陽極上的電極反應(yīng)與有關(guān)。由于一般的比陰離子更容易失去電子，因此如果用一般的金屬材料做陽極，電解時(shí)陽極上是失去電子。而陽極如果用石墨或金屬鉑（Pt）等難失電子的物質(zhì)做惰性電極時(shí)，則是溶液中失去電子。陰離子還原性越強(qiáng)就越失去電子。根據(jù)非金屬性的強(qiáng)弱，分析下列離子失電子能力的強(qiáng)弱：
S2－I－Br－Cl－OH－（水或堿）最高價(jià)含氧酸根離子F－。
從CuCl2溶液的電解產(chǎn)物可知：的失電子能力比強(qiáng)。而氟原子的得電子能力很，因而F－失電子能力最。
研究表明：OH－的失電子能力比最高價(jià)含氧酸根離子強(qiáng)：
4OH－－4e－＝O2↑＋2H2O
、等陰離子在水溶液中電解時(shí)不失電子。
注意：放電順序這個(gè)考點(diǎn)不難，但要細(xì)心，極易出錯(cuò)。要能根據(jù)放電順序判斷陰、陽極產(chǎn)物，如果是惰性電極則直接考慮溶液中離子的放電順序。如果陽極是較活潑金屬，那一定要能想起：一般的比陰離子更容易失去電子，因此如果用一般的金屬材料做陽極，電解時(shí)陽極上是失去電子。
（二）電極方程式的書寫
①標(biāo)出電極名稱—陰極或陽極
②寫出電極方程式：
陽極：；反應(yīng)類型：反應(yīng)。
陰極：；反應(yīng)類型：反應(yīng)。
陰、陽兩極中得、失電子的總數(shù)要，每一極上都要滿足和守恒，總方程式可根據(jù)陰、陽兩極的物質(zhì)變化寫出。
（三）當(dāng)堂練習(xí)：用惰性電極電解下列電解質(zhì)溶液，請你分析下列問題（注意得失電子的順序）
1、CuCl2陰極：陽極
總方程式：電解質(zhì)濃度，pH
電解對象：，要把電解質(zhì)溶液復(fù)原，加。
2、NaCl陰極：陽極
總方程式：電解質(zhì)濃度，pH
電解對象：，要把電解質(zhì)溶液復(fù)原，加。
3、CuSO4陰極：陽極
總方程式：電解質(zhì)濃度，pH
電解對象：，要把電解質(zhì)溶液復(fù)原，加。
4、NaOH:
陰極：陽極
總方程式：電解質(zhì)濃度，pH
5、H2SO4:
陰極：陽極
總方程式：電解質(zhì)濃度，pH
課后練習(xí)與提高
1.用惰性電極實(shí)現(xiàn)電解，下列說法正確的是
A．電解氫氧化鈉稀溶液，溶液濃度增大pH變小
B．電解氯化鈉溶液，溶液濃度減小pH不變
C．電解硝酸銀溶液，要消耗OH－-溶液pH變小
D．電解稀硫酸，實(shí)質(zhì)是電解水，溶液pH不變
2.右圖中x、y分別是直流電源的兩極，通電后發(fā)現(xiàn)a極板質(zhì)量增加，b極板處有無色無臭氣體放出，符合這一情況的是

a極板b極板x電極Z溶液
A鋅石墨負(fù)極CuSO4
B石墨石墨負(fù)極NaOH
C銀鐵正極AgNO3
D銅石墨負(fù)極CuCl2

3.在一盛有飽和Na2CO3溶液的燒杯中插入惰性電極，保持溫度不變，通電一段時(shí)間后：
A.溶液的PH值增大；B.Na+和CO32-的濃度減小；
C.溶液的濃度增大；D.溶液的濃度不變，有晶體析出；
4.用惰性電極電解下列溶液，一段時(shí)間后，再加入一定質(zhì)量的另一種物質(zhì)（括號(hào)內(nèi)），溶液能與原來溶液完全一樣的是：
A.CuCl2（CuO）；B.NaOH（NaOH）；
C.NaCl（HCl）；D.CuSO4[Cu（OH）2]
5.用惰性電極電解下列溶液，電解一段時(shí)間后，陰極質(zhì)量增加，電解液的PH下降的是：
A.CuSO4；B.AgNO3；C.BaCl2；D.H2SO4；
6.在原電池和電解池的電極上所發(fā)生的反應(yīng)，同屬氧化反應(yīng)或同屬還原反應(yīng)的是：
A.原電池的正極和電解池的陽極所發(fā)生的反應(yīng)；
B.原電池的正極和電解池的陰極所發(fā)生的反應(yīng)；
C.原電池的負(fù)極和電解池的陽極所發(fā)生的反應(yīng)；
D.原電池的負(fù)極和電解池的陰極所發(fā)生的反應(yīng)；
7.用惰性電極實(shí)現(xiàn)電解，下列說法正確的是
A．電解稀硫酸溶液，實(shí)質(zhì)上是電解水，故溶液pH不變
B．電解稀氫氧化鈉溶液，要消耗OH-，故溶液pH減小
C．電解硫酸鈉溶液，在陰極上和陽極上析出產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1∶2
D．電解氯化銅溶液，在陰極上和陽極上析出產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1∶1
8.用惰性電極電解一定量的CuSO4稀溶液，下列說法中正確的是
A．陽極發(fā)生的電極反應(yīng)為：Cu2++2e－=Cu
B．陰極發(fā)生的電極反應(yīng)為；4OH－=2H2O+O2↑+4e―
C．若有6.4g金屬Cu析出，放出的O2一定為0.05mol
D．電解完成后，加入一定量的Cu(OH)2，溶液可能恢復(fù)到原來的濃度
9.將分別盛有熔融的氯化鉀、氯化鎂、氧化鋁的三個(gè)電解槽串聯(lián)，在一定條件下通電一段時(shí)間后，析出鉀、鎂、鋁的物質(zhì)的量之比是
A．1∶2∶3B.3∶2∶1C.6∶3∶1D.6∶3∶2

第二課時(shí)電解的應(yīng)用
課前預(yù)習(xí)學(xué)案
一、預(yù)習(xí)目標(biāo)
預(yù)習(xí)銅的電解精煉和電鍍銅的原理以及氯堿工業(yè)反應(yīng)原理
二、預(yù)習(xí)內(nèi)容
1、氯堿工業(yè)：電解制、和。
電極反應(yīng)方程式：
陽極：
陰極：
總方程式
該電解池中陽極用電極（金屬、惰性）
2、電鍍：
電鍍時(shí)，通常把作陰極，把作陽極，
用含有作電鍍液。
3、銅的精煉
電解時(shí)，通常把作陰極，把作陽極，
用含有作電鍍液。
粗銅中的多數(shù)雜質(zhì)沉積在電解槽底部，形成
4、電冶金
對于、、、這樣活潑的金屬，工業(yè)上用電解法冶煉。
工業(yè)上用電解的方法制取金屬鈉，方程式
工業(yè)上用電解的方法制取金屬鎂，方程式
工業(yè)上用電解的方法制取金屬鋁，方程式
三、提出疑惑
同學(xué)們，通過你的自主學(xué)習(xí)，你還有哪些疑惑，請把它填在下面的表格中
疑惑點(diǎn)疑惑內(nèi)容

課內(nèi)探究學(xué)案
一、學(xué)習(xí)目標(biāo)
1．知道銅的電解精煉和電鍍銅的原理，
2．知道氯堿工業(yè)反應(yīng)原理；
3．能正確書寫電極反應(yīng)式和電解的總化學(xué)方程式。
學(xué)習(xí)重難點(diǎn)：知道氯堿工業(yè)反應(yīng)原理。
二、學(xué)習(xí)過程
1.電解食鹽水
【思考】
（1）通電前，飽和食鹽水中存在哪些離子?這些離子的運(yùn)動(dòng)情況怎樣？

（2）在電解裝置中可否選用銅作陰、陽極的電極材料，為什么？

（3）通電后，溶液中的離子運(yùn)動(dòng)發(fā)生了什么變化？

（4）通電后，溶液中的在陰、陽放電的是什么離子？

（5）電解后，在陰極區(qū)和陽極區(qū)分別得到的產(chǎn)物是什么？怎樣初步檢驗(yàn)兩極產(chǎn)物的生成?

【知識(shí)總結(jié)】電解食鹽水
陽極：陰極：

總式：
電解飽和食鹽水可以制造。
閱讀教材，回答離子交換膜法制燒堿的有關(guān)知識(shí)
【小結(jié)】氯堿工業(yè):離子交換膜法制燒堿

2.銅的電解精煉
一般火法冶煉得到的粗銅中含有多種雜質(zhì)（如鋅、鐵、鎳、銀、金等），這種粗銅的導(dǎo)電性遠(yuǎn)不能滿足電氣工業(yè)的要求，如果用以制電線，就會(huì)大大降低電線的導(dǎo)電能力。因此必須利用電解的方法精煉粗銅。
粗銅含雜質(zhì)(等)

陽極：Zn
Fe
Ni
Cu
Ag
Au
陰極:
思考：電解完后，CuSO4溶液的濃度有何變化？
3.電鍍
原理：電鍍是利用原理在某些金屬表面鍍上一薄層其他金屬或合金的過程，它是電解原理的又一重要應(yīng)用。電鍍可以使金屬更加美觀耐用，增強(qiáng)防銹抗腐能力。例如，鋼鐵是人們最常用的金屬，但鋼鐵有個(gè)致命的缺點(diǎn)，就是它們易被腐蝕。防止鋼鐵發(fā)生腐蝕的一種最常用方法就是在其表面鍍上其他金屬，如鋅、銅、鉻、鎳等。
①電極：
陽極——金屬或惰性電極
陰極——金屬制品
②電鍍液：含有金屬離子的電解質(zhì)溶液。
溶液中CuSO4的濃度保持或
4、電冶金
制取金屬鈉←電解熔融狀態(tài)的氯化鈉。
陽極：陰極：
總反應(yīng)：
冶煉鋁
原理:
陽極：陰極：
總式：
助熔劑：冰晶石（Na3AlF6六氟合鋁酸鈉）需要定期補(bǔ)充
【思考】工業(yè)上為什么用電解熔融氧化鋁的方法冶煉鋁而不用AlCl3?

【思考與交流】試比較電解飽和食鹽水與電解熔融氯化鈉的異同
(提示:比較電解質(zhì)、電解裝置、電極反應(yīng)、電解產(chǎn)物）
電解飽和食鹽水電解熔融氯化鈉
電解質(zhì)
電解裝置
電極反應(yīng)
電解產(chǎn)物
【小結(jié)】
1.電源、電極、電極反應(yīng)關(guān)系

課后練習(xí)與提高
1、用惰性電極電解下列溶液，電解一段時(shí)間后，陰極質(zhì)量增加，電解液的PH下降的是：
A、CuSO4；B、AgNO3；C、BaCl2；D、H2SO4；
2、兩串聯(lián)電解池，左邊放硫酸銅，右邊放一定量的某硝酸鹽溶液，電解時(shí)當(dāng)左池有1.6gCu析出時(shí)，右池析出0.45g固體，則右池溶質(zhì)為：
A、AgNO3；B、NaNO3；C、Mg（NO3）2；D、Al（NO3）3；
3、用惰性電極實(shí)現(xiàn)電解，下列說法正確的是：
A、電解稀硫酸溶液，實(shí)質(zhì)上是電解水，故溶液pH不變；
B、電解稀氫氧化鈉溶液，要消耗OH－，故溶液pH減??；
C、電解硫酸鈉溶液，在陰極上和陽極上析出產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1:2；
D、電解氯化銅溶液，在陰極上和陽極上析出產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1:1；
4、右圖是電解CuCl2溶液的裝置，其中c、d為石墨電極。則下列有關(guān)的判斷正確的是
A、a為負(fù)極、b為正極；
B、a為陽極、b為陰極；
C、電解過程中，d電極質(zhì)量增加；
D、電解過程中，氯離子濃度不變；
5、某學(xué)生想制作一種家用環(huán)保型消毒液發(fā)生器，用石墨作電極電解飽和氯化鈉溶液，通電時(shí)，為使Cl2被完全吸收，制得有較強(qiáng)殺菌能力的消毒液，設(shè)計(jì)了如圖的裝置，則對電源電極名稱和消毒液的主要成分判斷正確的是
A、a為正極，b為負(fù)極；NaClO和NaCl
B、a為負(fù)極，b為正極；NaClO和NaCl
C、a為陽極，b為陰極；HClO和NaCl
D、a為陰極，b為陽極；HClO和NaCl
6、從H+、Na+、Cu2+、Ba2+、Cl-、SO42-離子中，選出恰當(dāng)?shù)碾x子組成一種電解質(zhì)，將電解質(zhì)溶液按下列要求進(jìn)行電解(均是惰性電極)：
(1)電解時(shí)電解質(zhì)含量減小，水量不變，則所采用的電解質(zhì)是；
(2)電解時(shí)電解質(zhì)的質(zhì)量保持不變，水量減小，則所采用的電解質(zhì)是；
(3)電解時(shí)電解質(zhì)和水的質(zhì)量都發(fā)生變化，則所采用的電解質(zhì)是；
7、工業(yè)上處理含Cr2O72－的酸性工業(yè)廢水用以下方法：①往工業(yè)廢水中加入適量的NaCl，攪拌均勻；②用Fe為電極進(jìn)行電解，經(jīng)過一段時(shí)間有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀產(chǎn)生；③過濾回收沉淀，廢水達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。
試回答：
（1）電解時(shí)的電極反應(yīng)：陽極：
陰極：
（2）寫出Cr2O72－轉(zhuǎn)變成Cr3+的離子反應(yīng)方程式：
；
（3）電解過程中Cr(OH)3、Fe(OH)3沉淀是怎樣產(chǎn)生的？；
；
參考答案：
1、AB；2、A；3、D；4、C；5.B
6、（1）HCl，CuCl2；（2）H2SO4，Na2SO4；（3）NaCl，BaCl2；