高中安全第一課教案

《電解池》一課時。

1．知識與技能：

??①理解電解原理，會判斷電解池、電極產(chǎn)物、電極周圍溶液pH值及整個溶液pH值的變化

??②能書寫電極反應(yīng)式及總反應(yīng)式，培養(yǎng)分析歸納知識的能力。

2．過程與方法：利用惰性電極電解氯化銅的實驗，探究電解原理。了解電解的應(yīng)用，特別是電解在電鍍、電解精煉、電冶煉等方面的發(fā)展前景。

3．情感態(tài)度與價值觀：通過電解知識的學(xué)習(xí)，發(fā)現(xiàn)其在日常生活和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的廣泛應(yīng)用，激發(fā)學(xué)生勇于創(chuàng)新、積極實踐的科學(xué)態(tài)度。

教學(xué)重點、難點

??重點：理解電解原理和以電解CuCl2溶液為例得出惰性電極作陽極時的電解的一般規(guī)律。jAB88.COM

??難點：理解電解原理，非惰性電極作陽極對電解產(chǎn)物的判斷，電解原理的應(yīng)用。

教學(xué)過程

（第一課時）

教師活動

學(xué)生活動

設(shè)計意圖

【復(fù)習(xí)提問】在本章的第一節(jié)，我們學(xué)習(xí)了原電池的有關(guān)知識，請同學(xué)們回憶一下，構(gòu)成原電池的條件是什么呢？

【總結(jié)】構(gòu)成原電池的條件：

1、活潑性不同的兩個電極；

2、電解質(zhì)溶液；

3、要有導(dǎo)線，形成閉合回路；

思考，回答

原電池是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，電解池則相反。復(fù)習(xí)是為了鞏固原電池的組成條件及電極反應(yīng)，兩極判斷，為電解CuCl2溶液的實驗做好對照。

【講述】原電池是把化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能的裝置，電解池則相反，下面就來討論有關(guān)電解池的問題。

【板書】一、電解原理

【實驗4-2】（教師講解，學(xué)生實驗）

【講述】在實驗中規(guī)定：與直流電源負(fù)極相連的電極叫陰極；與直流電源正極相連的電極叫陽極。

【引導(dǎo)】1、實驗觀察要點：（1）陰極上的現(xiàn)象（2）陽極上的現(xiàn)象（3）陰極區(qū)溶液中的現(xiàn)象2、能使?jié)駶櫟牡矸?KI試紙變藍(lán)的氣體，應(yīng)是學(xué)過的什么氣體？

【總結(jié)】實驗現(xiàn)象：電流表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，陰極石墨棒周圍CuCl2溶液綠色加深，陽極石墨棒周圍的CuCl2溶液綠色變淺；陰極石墨棒上覆蓋了一層紅色固體，陽極石墨棒上有氣泡產(chǎn)生，同時看到濕潤的碘化鉀淀粉試紙變成藍(lán)色。

實驗結(jié)論：在通直流電的條件下，溶液里的CuCl2發(fā)生了下列反應(yīng)：

Cu生成于陰極的石墨棒上，Cl2生成于陽極的石墨棒上。

【設(shè)問】為什么會有這樣的結(jié)果呢？

【學(xué)生討論】1、通電前溶液中存在哪些離子？這些離子是如何運動的？

2、接通直流電后，原來的離子

運動發(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)？

【板書】

通電前：CuCl2=Cu2++2Cl-

通電后：

陽極：2Cl--2e-=Cl2↑（發(fā)生氧化反應(yīng)）

陰極：Cu2++2e-=Cu（發(fā)生還原反應(yīng)）

總反應(yīng)化學(xué)方程式：

【設(shè)問】在CuCl2溶液中有自由移動的Cu2+、Cl-、H+、OH-，為什么只有Cu2+、Cl-得失電子，而H+、OH-卻不能在兩極上得失電子呢？

【講述】電解質(zhì)溶液中各種離子在兩極上得失電子是有一定順序的，我們稱之為放電順序，放電順序涉及到多種因素（故陰、陽離子在電極上的放電順序并不是絕對的），我們在中學(xué)階段只要求掌握：

陽離子放電順序：按金屬活動性順序，越不活潑的金屬，其陽離子越容易得電子（被還原）。

陰離子放電順序：S2-＞I-＞Br-＞Cl-＞OH-＞含氧酸根離子。

【講述】CuCl2溶液在外加電場的作用下，在陰陽兩極發(fā)生了氧化還原反應(yīng)，我們把這個過程叫做電解。

【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，叫做電解。

電解池：借助電流引起氧化還原反應(yīng)的裝置（也就是把電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能的裝置），叫做電解池或電解槽。

【設(shè)問】在電解過程中，電子是如何形成閉合回路的？

【歸納】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，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。

【設(shè)問】電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電與溶液的電離有什么關(guān)系？

【思考與交流】請按表格內(nèi)容，歸納出電離與電解，原電池與電解池的異同。

1、電離與電解的比較

電離

電解

條件

電解質(zhì)溶于水或

受熱融化狀態(tài)

電解質(zhì)電離后，再通直流電

過程

電解質(zhì)電離成為自由移動的離子

陰陽離子定向移動，在兩極上放電。

舉例

CuCl2=Cu2++2Cl-

特點

只產(chǎn)生自由移動的離子

發(fā)生氧化還原反應(yīng)，形成新物質(zhì)

聯(lián)系

電解必須建立在電離的基礎(chǔ)上

2、原電池與電解池的比較

電解池

原電池

舉例

電極名稱

陰極(與電源負(fù)極相連接)

陽極(與電源正極相連接)

負(fù)極(電子流出的電極)

正極(電子流入的電極)

電極反應(yīng)

還原反應(yīng)

氧化反應(yīng)

氧化反應(yīng)

還原反應(yīng)

能量轉(zhuǎn)變

將電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能

將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?/p>

反應(yīng)是否自發(fā)進(jìn)行

反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行

反應(yīng)能夠自發(fā)進(jìn)行

【講述】電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電過程就是它的電解過程，這一過程能夠進(jìn)行的前提是溶液中有自由移動的離子，也就是說，先電離，在外加直流電源的條件下，才能發(fā)生電解。

【設(shè)問】金屬導(dǎo)電與電解質(zhì)溶液導(dǎo)電有什么不同？（從做定向移動的微粒有什么不同，和有沒有發(fā)生化學(xué)變化來比較。）

【講述】在電解中我們經(jīng)常使用的電極有兩種，一種是惰性電極，就是電極本身不參加化學(xué)變化，如石墨、鉑電極等。還有另外一種是金屬做電極，它們在電解中本身發(fā)生了化學(xué)變化，我們在下節(jié)課將繼續(xù)學(xué)習(xí)。

【小結(jié)】電解的概念及電解的原理；電解池的構(gòu)成條件(1)直流電源。(2)兩個電極。其中與電源的正極相連的電極叫做陽極,與電源的負(fù)極相連的電極叫做陰極。(3)電解質(zhì)溶液或熔融態(tài)電解質(zhì)。理順知識；要求學(xué)生會判斷電解池的陰陽兩極，寫電極反應(yīng)方程式，判斷所發(fā)生的氧化還原反應(yīng)。

【隨堂練習(xí)】用石墨做電極，電解下列溶液，寫出電解反應(yīng)的化學(xué)方程式，并分析反應(yīng)現(xiàn)象。

（1）AgNO3溶液

（2）NaOH溶液

觀察，思考，回答

思考，討論，回答：

1、通電前溶液中Cu2+、Cl-、H+、OH-自由移動。

2、通電后帶正電的Cu2+、H+向陰極移動；帶負(fù)電的Cl-、OH-向陽

極移動。

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。

思考

學(xué)生思考?xì)w納。電子流動方向：

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

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。

思考，回答：

金屬導(dǎo)電靠自由電子的定向移動，移動過程不發(fā)生化學(xué)變化。電解質(zhì)溶液導(dǎo)電是陰陽離子的定向移動，在兩極發(fā)生氧化還原反應(yīng)。

培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力。

調(diào)動學(xué)生思維，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。實現(xiàn)感性認(rèn)識到理性認(rèn)識的過程。培養(yǎng)學(xué)生思維能力。

調(diào)動學(xué)生積極思考，培養(yǎng)思維能力。

創(chuàng)設(shè)問題，激發(fā)學(xué)生求知欲望，培養(yǎng)思維、推斷能力。調(diào)動學(xué)習(xí)積極性。

為下節(jié)課內(nèi)容設(shè)疑，使學(xué)生產(chǎn)生懸念，有利于激發(fā)學(xué)習(xí)積極性，使學(xué)生去探疑預(yù)習(xí)新知識。

延伸閱讀

電解池二課時

教師活動

學(xué)生活動

設(shè)計意圖

【復(fù)習(xí)提問】1、電解池的構(gòu)成條件有哪些？

2、1）這個裝置是原電池還是電解池？判斷的依據(jù)是什么？2）確定電極并寫出電極反應(yīng)式和總的化學(xué)方程式。

3）概括電解的基本原理。

【講述】這節(jié)課我們來學(xué)習(xí)電解原理的應(yīng)用。

【板書】二、電解原理的應(yīng)用

1、電解飽和食鹽水以制造燒堿、氯氣和氫氣

【科學(xué)探究】電解飽和食鹽水

【思考題】

1）通電前，飽和食鹽水中存在哪些離子？這些離子的運動情況怎樣？

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，溶液中的離子運動發(fā)生了什么變化？

4）溶液中的Na+是否可能被還原為金屬鈉，為什么？

5）電解后，在陰極區(qū)和陽極區(qū)分別得到產(chǎn)物是什么？如何證明。

【講述】電解飽和食鹽水的原理跟電解CuCl2水溶液相同，食鹽水中的NaOH和H2O發(fā)生電離。

【演示】電解飽和食鹽水

【學(xué)生回答，教師板演】

通電前：NaCl=Na++Cl-

H2O?H++OH-

通電后：陰極（石墨）：Na+、H+移向陰極，H+優(yōu)先放電：

2H++2e-=H2↑（還原反應(yīng)）

陽極（石墨）：Cl-、OH-移向陽極，Cl-優(yōu)先放電：

2Cl--2e-=Cl2↑（氧化反應(yīng)）

【小結(jié)】在陰極：由于：

2H++2e-=H2↑，H+不斷被消耗，促進(jìn)H2O?H++OH-向右移動，破壞了水的電離平衡，c（OH-）的濃度相對地增大了，因此，在陰極附近形成了氫氧化鈉溶液。

【提問】總的電解化學(xué)方程式怎么寫？

【板演】

【講述】工業(yè)生產(chǎn)時，這個反應(yīng)在電解槽中進(jìn)行。

【過渡】電解CuCl2溶液，用惰性材料做電極，（Pt或C）電極本身不參加氧化還原反應(yīng)。因此，兩極上的反應(yīng)只是溶液中的陰、陽離子放電，發(fā)生氧化還原反應(yīng)。

若將兩個電極換成活潑材料的電極，情況將會怎樣呢？

【板書】2、電鍍

電鍍是利用電解原理在某些金屬表面鍍上一薄層金屬或合金的方法。（其中金屬叫鍍件，薄層叫鍍層。）

【設(shè)問】如果想在Fe板上鍍銅，請分析鍍件是什么？鍍層金屬是什么？電鍍液應(yīng)選用什么化合物？

【補充實驗】鐵釘上鍍銅。

【思考與交流】鐵釘上電鍍銅與電解氯化銅溶液有什么不同？

電鍍銅

電解氯化銅溶液

能量變化

將電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能

將電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能

陽極材料

鍍層金屬（銅）

石墨

陰極材料

待鍍件（如無銹鐵釘）

石墨

陽極變化

銅溶解

溶液中Cl-在陽極氧化為Cl2

陰極變化

溶液中的Cu2+在陰極析出

溶液中的Cu2+在陰極析出

電解質(zhì)溶液及其變化

CuSO4溶液電鍍過程中，溶液濃度不變。

CuCl2溶液電解過程中，溶液濃度逐漸減小。

【小結(jié)、板書】電鍍時應(yīng)選用

陰極：鍍件→待鍍金屬

陽極：鍍層金屬

電鍍液：含有鍍層金屬離子的溶液。

【講述】電解原理還可以利用于金屬的冶煉。

【板書】3、電冶金

【講述】金屬冶煉就是使金屬離子獲得電子，從它們的化合物中還原出來。由于電解是最強有力的氧化還原手段，所以電解法是冶煉金屬的一種重要方法。對于冶煉象鈉、鈣、鎂、鋁這樣的活潑金屬，電解法幾乎是唯一可行的方法。

【板演】通電后：

陰極（石墨）：Na+移向陰極：

2Na++2e-=2Na（還原反應(yīng)）

陽極（石墨）：Cl-移向陽極：

2Cl--2e-=Cl2↑（氧化反應(yīng)）

總反應(yīng)：

【練習(xí)，學(xué)生板演】工業(yè)上冶煉鋁時，是電解純凈的氧化鋁和冰晶石的熔融體（助熔劑），試寫出電極反應(yīng)式和總的化學(xué)方程式。

【隨堂練習(xí)】

1、用兩根碳棒為電極，電解氯化鈉、溴化鈉、碘化鈉的混和溶液（假設(shè)三者濃度相等），一開始兩極上的產(chǎn)物為（A）

A.碘和氫氣B.氯氣和氫氣

C.氧氣和氫氣D.溴氣和氫氣

2、以Pt作電極,用電源串聯(lián)電解分裝在兩個燒杯里的200mL0.3mol/LNaCl溶液和300mL

0.1mol/L的AgNO3溶液,過一段時間后取出電極,將兩杯混合,則混合溶液的pH值(C)

A.＜7B.＞7C.＝7D.≥7

3、當(dāng)兩塊鉑金屬片插入100g10%CuSO4溶液后，通電一段時間，在陽極析出0.16g物質(zhì)時，剩余的CuSO4溶液中CuSO4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是(A)

A.8.46%B.8.36%

C.8.73%D.9.02%

4、采用惰性電極從NO3-、SO42-、H+、Cu2+、Ba2+、Ag+、Cl-某離子中，選出適當(dāng)?shù)碾x子組成電解質(zhì)，對其溶液進(jìn)行電解：

1）兩極分別放出H2和O2，電解質(zhì)的化學(xué)式是____________。

2）陰極析出金屬，陽極放出O2，電解質(zhì)的化學(xué)式是___________。

3）兩極分別放出氣體，且體積比為1:1，電解質(zhì)的化學(xué)式是_________。

5、用碳棒作電極，電解下列水溶液：①Na2SO4溶液②AgNO3溶液③KCl溶液④CuCl2溶液。

⑴通過相同電量時，陰極產(chǎn)生的氣體的物質(zhì)的量相同的是_____________。

⑵通過相同電量時，產(chǎn)生的氣體總的物質(zhì)的量由多到少排列順序是______。

思考，回答

1、外加直流電源，兩個電極、電解質(zhì)溶液，形成閉合回路。

2、1）是電解池；判斷依據(jù)是有外加電源。

2）電源正極相連的電極為電解池的陽極；與電源負(fù)極相連的電極為電解池的陰極。陽極：

2Cl-+2e-=Cl2↑（氧化反應(yīng)）

陰極：

Cu2++2e-=Cu（還原反應(yīng)）

3）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，即把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。

學(xué)生思考，回答

思考，閱讀課本P81，了解電鍍原理。

思考回答：

鍍件：Fe板

鍍層金屬：Cu

電鍍液：CuCl2或CuSO4溶液。

觀察現(xiàn)象，加深對電鍍的理解。

思考，閱讀課本：P81-82，了解利用電解法冶煉金屬。

思考、練習(xí)，加深對金屬冶煉的認(rèn)識。

陽極（氧化反應(yīng)）：6O2--12e-=3O2↑

陰極（還原反應(yīng)）：4Al3++12e-=4Al

總反應(yīng)：

思考、回答

（1）H2SO4、

Ba(NO3)2、HNO3

（2）AgNO3、CuSO4、Cu(NO3)2

（3）HCl、BaCl2

（1）①③

（2）③①④②

復(fù)習(xí)鞏固電解池的構(gòu)成，及電極判斷與電極反應(yīng)式的書寫。

強化電解的知識，調(diào)動學(xué)生思維，加強知識遷移能力的培養(yǎng)。

吸引學(xué)生的注意力。激發(fā)學(xué)習(xí)興趣和好奇心，促進(jìn)進(jìn)一步思考。

培養(yǎng)學(xué)生分析推理能力和觀察能力。

培養(yǎng)學(xué)生分析推理能力和知識遷移能力。

鞏固新學(xué)知識

電解池（第一課時）導(dǎo)學(xué)案教學(xué)設(shè)計

電解池（第一課時）教學(xué)設(shè)計

【教材分析】
電解屬于電化學(xué)的知識范疇，是中學(xué)化學(xué)理論體系不可缺少的一部分，同時電解與物理學(xué)科中的電學(xué)、能量的轉(zhuǎn)換有密切的聯(lián)系，是氧化還原反應(yīng)、原電池、電離等知識綜合運動。電解教學(xué)安排在氧化還原反應(yīng)、離子方程式、電離平平和原電池知識后教學(xué)符合化學(xué)科知識的邏輯體系和學(xué)生認(rèn)識規(guī)律。本節(jié)教材可分為二個部分：電解原理、電解原理的應(yīng)用。
【設(shè)計思路】
本內(nèi)容是人教版高中化學(xué)（必須+選修）選修4第四章《電化學(xué)基礎(chǔ)》第三節(jié)《電解池》中的第一課時內(nèi)容。該內(nèi)容是中學(xué)化學(xué)中電化學(xué)的重要組成部分，是高中化學(xué)教學(xué)的一個重點和難點。學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了原電池的相關(guān)知識，在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步學(xué)習(xí)電解知識平臺。本人采用實驗教學(xué)模式，教學(xué)過程中教師為學(xué)生創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境，搭建一系列的問題支架，引導(dǎo)學(xué)生去發(fā)現(xiàn)問題，解決問題。讓學(xué)生在觀察中學(xué)習(xí)，在學(xué)習(xí)中思考，在思考中升華，然后將知識運用到具體的應(yīng)用中；力求做到“以轉(zhuǎn)變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力為主”的新課程教學(xué)理念。
【教學(xué)目標(biāo)】
1、知識與技能：
（1）理解電解的原理。
（2）能夠準(zhǔn)確判斷電解池的陰、陽兩極。
（3）知道惰性材料做電極時，離子的放電順序以及陰、陽極上產(chǎn)物的分析判斷。
（4）初步掌握書寫兩極所發(fā)生的反應(yīng)及電解的總化學(xué)方程式；會判斷兩極所發(fā)生的是氧化反應(yīng)，還是還原反應(yīng)。
（5）通過一些設(shè)問及質(zhì)疑，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力，概括總結(jié)的能力，以及形成規(guī)律性認(rèn)識的能力。
2、過程與方法：
通過實驗演示投影及引導(dǎo)學(xué)生對實驗現(xiàn)象的觀察、分析和推理，讓學(xué)生體驗科學(xué)探的過程，形成一定的實驗?zāi)芰?、觀察能力和思維能力。
3、態(tài)度與價值觀：
通過實驗探究，培養(yǎng)學(xué)生良好的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)方法，滲透由現(xiàn)象看本質(zhì)、由個別到一般、由一般到特殊的辯證唯物主義觀點。
【教學(xué)重點】電解池的工作原理
【教學(xué)難點】離子放電順序、電極產(chǎn)物的判斷
【教學(xué)方法】實驗探究、啟發(fā)討論
【教學(xué)用具】電解槽碳棒（4支）學(xué)生電源導(dǎo)線
氯化銅溶液KI-淀粉試紙燒杯玻璃棒
多媒體
【教學(xué)過程】
【引言】
前面我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了原電池的有關(guān)知識，知道了化學(xué)能在一定條件下能夠轉(zhuǎn)化為電能，我們把實現(xiàn)這種轉(zhuǎn)化的裝置叫原電池；我們也知道：能量之間可以實現(xiàn)相互轉(zhuǎn)化。那么，能不能設(shè)計一種裝置，將電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能呢？在初中，我們接觸了電解水，當(dāng)電流通過水時，水被電解生成了氫氣和氧氣。那么，當(dāng)我們把電流通過水或水溶液時，到底發(fā)生了哪些變化？這種變化是否存在一定的規(guī)律？這節(jié)課我們就一起來探究這個課題：電解池。
【板書】第三節(jié)電解池
【投影演示實驗】提醒學(xué)生認(rèn)真仔細(xì)地觀察實驗現(xiàn)象。(同時板書：實驗)
【演示實驗1】將兩根碳棒分別插進(jìn)電解槽中，浸一會兒取出。
（引導(dǎo)學(xué)生觀察碳棒表面上有沒有新物質(zhì)生成。結(jié)論：碳棒和氯化銅不反應(yīng)。）
【演示實驗2】用導(dǎo)線連接兩根碳棒后再浸入CuC12溶液一段時間，取出觀察。
（碳棒表面也沒有新物質(zhì)生成。結(jié)論：沒有構(gòu)成原電池，不發(fā)生反應(yīng)。）
【演示實驗3】浸入CuC12溶液的兩根碳棒分別跟直流電源的正極和負(fù)極相連接。接通電源，讓不家務(wù)事觀察兩極的現(xiàn)象。（提醒學(xué)生連接的是交流電還是直流電的兩極）
[找學(xué)生回家實驗過程中的現(xiàn)象，教師適當(dāng)進(jìn)行補充。]
【學(xué)生發(fā)言】一個碳棒覆蓋有一層紫紅色物質(zhì)（銅），另一個碳棒表面有小氣泡生成，。用濕潤的碘化鉀淀粉試紙檢驗產(chǎn)生的刺激性氣體，試紙變藍(lán)色，說明該氣體是氯氣。
【問題】通過觀察到的實驗現(xiàn)象，我們發(fā)現(xiàn)了什么過程？這個過程是物理變化還是化學(xué)變化？
【師生小結(jié)】（投影實驗裝置）通過以上實驗說明氯化銅溶液受到電流的作用，在導(dǎo)電的同時發(fā)生了化學(xué)變化，生成銅和氯氣。
【投影設(shè)問1】氯化銅固體即使在加熱的時候也很難分解，為什么其溶液在電流的作用下會分解成銅和氯氣呢？
【板書】（電解氯化銅溶液原理）分析
【投影設(shè)問2】為了解決這個問題，請大家思考：
1、通電前
CuC12溶液中存在哪些離子？這些離子作如何的運動？
2、通電中
1）溶液中的離子運動情況有何變化？是什么因素導(dǎo)致了這種變化？
2）電路中的電流與電子流向如何？當(dāng)陰、陽離子移向碳電極表面時，哪些離子發(fā)生了變化？
3）你能寫出兩個碳電極上發(fā)生的反應(yīng)并指出反應(yīng)的類型嗎？總反應(yīng)如何呢？
3、想一想，整個過程中能量是如何轉(zhuǎn)化的？
【學(xué)生活動】學(xué)生分組講座回答如下問題，教師及時點評。
【投影】鏈接運畫投影“電解氯化銅微觀模擬”，讓學(xué)生通過以上問題的分析加深對電解過程的微觀與宏觀認(rèn)識。
【講述】為了與原電池的兩電極區(qū)別，我們把與電源正極相連的電極稱為陽極，與負(fù)極相連的電極稱為陰極。
【板書】陽極：與電源的正極相連。
陰極：與電源的負(fù)極相連。
【學(xué)生活動】學(xué)生完成陰、陽兩極上的電極反應(yīng)，并指出反應(yīng)類型。教師糾正。
【板書】陽極：2C1-2e=C12↑（氧化反應(yīng)）
陰極：Cu2+2e=Cu（還原反應(yīng)）
總反應(yīng)：CuC12電解Cu+C12↑
【小結(jié)】通過以上分析，我們知道了當(dāng)電流通過氯化銅電解質(zhì)溶液時，離子定向移動到陰、陽兩極后發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成了新的物質(zhì)。在這個過程中，電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。
【過渡】大家能明白什么是電解，什么是電解池嗎？
【板書】1、電解：使電流通過電解質(zhì)溶液而在陰陽兩極上引起氧化還原反應(yīng)的過程。
2、電解池：把電能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能的裝置。
【投影設(shè)問3】思考2：根據(jù)以上電解氯化銅的裝置，以及聯(lián)系原電池的構(gòu)成條件，你能否總結(jié)出電解池的一般構(gòu)成條件？
【學(xué)生活動】學(xué)生相互討論后，回答問題。教師予以適當(dāng)引導(dǎo)。
【板書】3、電解池的構(gòu)成條件
（1）兩個電極（能導(dǎo)電的金屬或非金屬）
（2）電解質(zhì)
（3）有外加直流電源，并形成閉合回路
【投影設(shè)問4】思考3：在電解過程中，電子、離子是如何移動以形成閉合回路的？
（再次投影“微觀模擬”，分析總結(jié)電解過程中電子、離子的移動方向）
【板書】4、電子的流向
陽極→電源正極電源負(fù)極→陰極
5、離子的移動方向
陽離子→陰極陰離子→陽極
【投影設(shè)問5】思考4：電解質(zhì)溶液中的陰、陽離子分別移動到兩極后發(fā)生了什么變化？
【講述】陽離子移向陰極后，得電子發(fā)生還原反應(yīng)；陰離子移向陽極后，失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，我們把陰離子失去電子而陽離子得到電子的過程叫放電。
【投影設(shè)問6】思考5：在溶液中存在的陽離子有Cu2+、H+，陰離子在OH-、C1-，為什么首先在陰極上放電的是Cu2+而不是H+，在陽極上放電的是C1-而不是OH-？離子的放電——也即離子的得失電子有先后順序，那么，離子的放電先后主要是由什么決定的呢？
【學(xué)生活動】學(xué)生相互討論，思考。教師引導(dǎo)分析。
【學(xué)生回答】離子的放電先后應(yīng)是由離子的氧化性，還原性相對強弱決定的。
【點評歸納】影響離子放電順序的原因有很多。高中階段，我們僅講座氧化性和還原性相對強弱對其影響。根據(jù)氧化還原的知道，離子得失電子的能力不同。因此，離子的放電順序不同，氧化性強的離子先得電子，還原性強的電子先失電子。所以在CuC12溶液中Cu2+和C1-先放電。
【師生小結(jié)】共同總結(jié)離子放電的先后順序，。
【板書】6、離子的放電順序
陰極上放電順序（得電子先后）
Ag+Hg2+Fe3+Cu2+H+（酸）Pb2+Sn2+Fe2+Zn2+H+(濃度較小時)
陽極上放電順序（失電子先后）
S2-I-Br-C1-OH-（含氧酸根）F-
【講述】教師對上述離子放電順序作簡單的說明。
【投影設(shè)問7】在電解氯化銅溶液的裝置中，若把電解質(zhì)換成氧化鈉，其結(jié)果又如何呢？試寫出電極反應(yīng)。
【師生活動】學(xué)生分析討論，教師點評。
【投影分析】
【投影設(shè)問8】在電解氯化銅溶液的裝置中，若把電解質(zhì)換成硝酸銀，其結(jié)果又如何呢？試寫出電極反應(yīng)。
【師生活動】學(xué)生分析討論，教師點評。
【投影分析】
【課常小結(jié)】（略）
【投影作業(yè)】
1、用石墨電極電解下列溶液，寫出電解時的電極反應(yīng)和電解總反應(yīng)。
CuBr2Na2CO3CuSO4H2SO4NaOHHC1
2、在利用電解水的方法制取氫氣和氧氣時，一般不直接電解蒸餾水，而是電解HaOH溶液或H2SO4溶液，你知道為什么嗎？
3、結(jié)合已經(jīng)學(xué)習(xí)的原電池，查資料自主列表比較原電池與電解池的聯(lián)系與區(qū)別。
【教學(xué)反思】
在教學(xué)中，讓實驗成為學(xué)生實踐體驗的一部分，通過演示實驗，啟發(fā)引導(dǎo)，講座分析等方法，讓實驗成為幫助學(xué)生開展探究活動的積極手段，并在其過程中培養(yǎng)他們基本技能，激發(fā)他們的探究熱情，激活學(xué)生的學(xué)習(xí)內(nèi)在驅(qū)動力。從整節(jié)課的教學(xué)過程來看，它重在探究重實踐。在實驗探究中，不僅激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣獲得知識，更能啟迪學(xué)生思維、培養(yǎng)科學(xué)精神和創(chuàng)新能力，使課堂圍繞學(xué)生為中心的教學(xué)活動，真正體現(xiàn)學(xué)生的主體地位，大大激發(fā)學(xué)生積極性。為學(xué)生的進(jìn)一步發(fā)展創(chuàng)造一個新的局面，從整體教學(xué)效果來看，通過學(xué)生對實驗現(xiàn)象的觀察，一系列問題的思考和有目的的知識歸納，學(xué)生對知識點的掌握是相當(dāng)不錯的，電解的原理及形成條件，學(xué)生都能輕松、愉快地掌握并應(yīng)用，為后面的新內(nèi)容的學(xué)習(xí)打下堅實的基礎(chǔ)。本案例利用多媒體動畫演示，在視覺上能讓學(xué)生感知陰、陽離子得失電子的情況，并在教師的引導(dǎo)下，總結(jié)出常見離子的放電順序，然后再運用到實際應(yīng)用中；遺憾的是：實驗儀器不足，使學(xué)生不能自主實驗，沒有給學(xué)生更多的展示自己才能的機會。
【板書設(shè)計】
第三節(jié)電解池
實驗：
分析：
電極：陰極：與電源“-”相連，Cu2++2e=Cu，發(fā)生還原反應(yīng)
陽極：與電泊“+”相連，2C1-2e=C12↑，發(fā)生氧化反應(yīng)
1、電解：使電流通過電解質(zhì)溶液而在陰陽兩極上引起氧化還原反應(yīng)的過程。
2、電解池：把電能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能的裝置。
3、電解池的構(gòu)成條件
（1）兩個電極(能導(dǎo)電的金屬或非金屬)
（2）電解質(zhì)
（3）有外加直流電源，并形成閉合回路、
4、電子的流向
陽極→電源正極電源負(fù)極→陰極
5、離子的移動方向
陽離子→陰極陰離子→陽極
6、離子的放電順序
陰極上放電順序（得電子先后）
Ag+Hg2+Fe3+Cu2+H+（酸）Pb2+Sn2+Fe2+Zn2+
陽極上放電順序（失電子先后）
S2-I-Br-C1-OH-（含氧酸根）F-
不妥之處，敬請批評指正！

電解池

選修四第四章第3節(jié)電解池
第一課時電解原理
課前預(yù)習(xí)學(xué)案
一、預(yù)習(xí)目標(biāo)
預(yù)習(xí)實驗“電解池原理”，初步把握實驗原理、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”實驗
1．實驗原理：

2．材料用具
實驗儀器：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；
實驗藥品：CuCl2溶液、淀粉碘化鉀試紙、NaOH溶液、CuSO4溶液、片、片。
3．實驗步驟：
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．正確使用實驗器材，完成“電解池原理”實驗操作。
學(xué)習(xí)重難點：知道電解的基本原理，會判斷一般電解反應(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溶液通電時現(xiàn)象：
陰極上，
經(jīng)檢驗該物質(zhì)是。
陽極上：，
經(jīng)檢驗該物質(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)電是因為存在，通電后這些自由移動的離子，在電場作用下作移動，根據(jù)相互吸引的原理，帶負(fù)電的氯離子向極移動，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，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！這是一個物理過程還是一個化學(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呢？。通電時，溶液中的
兩種離子都要向陰極移動，都要向陽極移動。
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。陽離子氧化性越強就越得電子。
因此陰極上氧化性強的離子得電子。
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)金屬活動順序表，分析下列離子得電子能力的強弱：
金屬活動順序表
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，則是溶液中失去電子。陰離子還原性越強就越失去電子。根據(jù)非金屬性的強弱，分析下列離子失電子能力的強弱：
S2－I－Br－Cl－OH－（水或堿）最高價含氧酸根離子F－。
從CuCl2溶液的電解產(chǎn)物可知：的失電子能力比強。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含氧酸根離子強：
4OH－－4e－＝O2↑＋2H2O
、等陰離子在水溶液中電解時不失電子。
注意：放電順序這個考點不難，但要細(xì)心，極易出錯。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，通電一段時間后：
A.溶液的PH值增大；B.Na+和CO32-的濃度減??；
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，一段時間后，再加入一定質(zhì)量的另一種物質(zhì)（括號內(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.用惰性電極實現(xiàn)電解，下列說法正確的是
A．電解稀硫酸溶液，實質(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、氧化鋁的三個電解槽串聯(lián)，在一定條件下通電一段時間后，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，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，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：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?這些離子的運動情況怎樣？

（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，溶液中的離子運動發(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？怎樣初步檢驗兩極產(chǎn)物的生成?

【知識總結(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
【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，增強防銹抗腐能力。例如，鋼鐵是人們最常用的金屬，但鋼鐵有個致命的缺點，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，電解時當(dāng)左池有1.6gCu析出時，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、用惰性電極實現(xiàn)電解，下列說法正確的是：
A、電解稀硫酸溶液，實質(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；
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，為使Cl2被完全吸收，制得有較強殺菌能力的消毒液，設(shè)計了如圖的裝置，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；

電解池學(xué)案

第三節(jié)電解池學(xué)案
學(xué)習(xí)目標(biāo)：
1、理解電解的基本原理，初步掌握一般電解反應(yīng)產(chǎn)物的判斷方法；
2、掌握電解、電解池及形成條件；
3、了解銅的電解精煉和電鍍銅的原理，了解氯堿工業(yè)反應(yīng)原理，能正確書寫電極反應(yīng)式和電解的總化學(xué)方程式；
4、通過對比、分析明確原電池與電解池的區(qū)別和聯(lián)系。
學(xué)習(xí)重點：電解原理氯堿工業(yè)反應(yīng)原理
學(xué)習(xí)難點：離子放電實質(zhì)
學(xué)習(xí)過程：
一、電解原理
1、試驗探究
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溶液通電時現(xiàn)象：
陰極上，
經(jīng)檢驗該物質(zhì)是。
陽極上：，
經(jīng)檢驗該物質(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)電是因為存在，通電后這些自由移動的離子，在電場作用下作移動，根據(jù)相互吸引的原理，帶負(fù)電的氯離子向極移動，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，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！這是一個物理過程還是一個化學(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呢？。通電時，溶液中的
兩種離子都要向陰極移動，都要向陽極移動。
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。陽離子氧化性越強就越得電子。
因此陰極上氧化性強的離子得電子。
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)金屬活動順序表，分析下列離子得電子能力的強弱：
金屬活動順序表
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，則是溶液中失去電子。陰離子還原性越強就越失去電子。根據(jù)非金屬性的強弱，分析下列離子失電子能力的強弱：
S2－I－Br－Cl－OH－（水或堿）最高價含氧酸根離子F－。
從CuCl2溶液的電解產(chǎn)物可知：的失電子能力比強。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含氧酸根離子強：
4OH－－4e－＝O2↑＋2H2O
、等陰離子在水溶液中電解時不失電子。
注意：放電順序這個考點不難，但要細(xì)心，極易出錯。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，電解時陽極上是失去電子。
練習(xí)：一、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、HCl:
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。
小結(jié)：經(jīng)過總方程式發(fā)現(xiàn)以上兩個電解池反應(yīng)的電解對象都是，這一類電解反應(yīng)稱
為電解電解質(zhì)型
3、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。
小結(jié)：經(jīng)過總方程式發(fā)現(xiàn)該電解池反應(yīng)的電解對象是，這一類電解反應(yīng)稱為放H2生堿型。
4、CuSO4陰極：陽極
總方程式：電解質(zhì)濃度
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。
小結(jié)：經(jīng)過總方程式發(fā)現(xiàn)該電解池反應(yīng)的電解對象是，這一類電解反應(yīng)稱為放O2生酸型。
5、NaOH:
陰極：陽極
總方程式：電解質(zhì)濃度，pH
6、H2SO4:
陰極：陽極
總方程式：電解質(zhì)濃度，pH
7、Na2SO4:
陰極：陽極
總方程式：電解質(zhì)濃度，pH
小結(jié)：經(jīng)過總方程式發(fā)現(xiàn)以上三個電解池反應(yīng)的電解對象都是，要把電解質(zhì)溶液復(fù)原，加。這一類電解反應(yīng)稱為電解水型。
4、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。
二、用銅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、H2SO4:
陰極：
陽極
總方程式：
2、ZnSO4:
陰極：
陽極
總方程式：
3、CuSO4陰極：
陽極
總方程式：
發(fā)散：
1、在電解水實驗中，常加入一定量的NaOH溶液和H2SO4溶液，對電解水的現(xiàn)象和結(jié)果有無影響？。為何加入一定量的NaOH溶液和H2SO4液？。能否改為加入HCl溶液？。能否把陰極上的石墨改為Fe？。能否把陽極上的石墨改為Fe？。
2、能否設(shè)計一個裝置，使反應(yīng)：Cu＋H2SO4＝CuSO4＋H2↑能夠進(jìn)行？

二、電解原理的應(yīng)用：
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，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，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
練習(xí)：電解原理在化學(xué)工業(yè)中有廣泛應(yīng)用。右圖表示一個電解池，裝有電解液a；X、Y是兩塊電極板，通過導(dǎo)線與直流電源相連。請回答以下問題：
（1）若X、Y都是惰性電極，a是飽和NaCl溶液，實驗開始時，同時在兩邊各滴入幾滴酚酞試液，則
①電解池中X極上的電極反應(yīng)式為。在X極附近觀察到的現(xiàn)象是。
②Y電極上的電極反應(yīng)式為，檢驗該電極反應(yīng)產(chǎn)物的方法是。
（2）如要用電解方法精煉粗銅，電解液a選用CuSO4溶液，則
①X電極的材料是，電極反應(yīng)式是。
②Y電極的材料是，電極反應(yīng)式是。
（說明：雜質(zhì)發(fā)生的電極反應(yīng)不必寫出）