高中安全第一課教案

電解池（第一課時(shí)）導(dǎo)學(xué)案教學(xué)設(shè)計(jì)。

電解池（第一課時(shí)）教學(xué)設(shè)計(jì)

【教材分析】
電解屬于電化學(xué)的知識(shí)范疇，是中學(xué)化學(xué)理論體系不可缺少的一部分，同時(shí)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(shí)綜合運(yùn)動(dòng)。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(shí)后教學(xué)符合化學(xué)科知識(shí)的邏輯體系和學(xué)生認(rèn)識(shí)規(guī)律。本節(jié)教材可分為二個(gè)部分：電解原理、電解原理的應(yīng)用。
【設(shè)計(jì)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(shí)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(gè)重點(diǎn)和難點(diǎn)。學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了原電池的相關(guān)知識(shí)，在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步學(xué)習(xí)電解知識(shí)平臺(tái)。本人采用實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，教學(xué)過(guò)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(wèn)題支架，引導(dǎo)學(xué)生去發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，解決問(wèn)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(shí)運(yùn)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(shí)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(yáng)兩極。
（3）知道惰性材料做電極時(shí)，離子的放電順序以及陰、陽(yáng)極上產(chǎn)物的分析判斷。
（4）初步掌握書(shū)寫(xiě)兩極所發(fā)生的反應(yīng)及電解的總化學(xué)方程式；會(huì)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(guò)一些設(shè)問(wèn)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(shí)的能力。
2、過(guò)程與方法：
通過(guò)實(shí)驗(yàn)演示投影及引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察、分析和推理，讓學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)探的過(guò)程，形成一定的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?、觀察能力和思維能力。
3、態(tài)度與價(jià)值觀：
通過(guò)實(shí)驗(yàn)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(gè)別到一般、由一般到特殊的辯證唯物主義觀點(diǎn)。
【教學(xué)重點(diǎn)】電解池的工作原理
【教學(xué)難點(diǎn)】離子放電順序、電極產(chǎn)物的判斷
【教學(xué)方法】實(shí)驗(yàn)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(guò)程】
【引言】
前面我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了原電池的有關(guān)知識(shí)，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(shí)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(shí)現(xiàn)相互轉(zhuǎn)化。那么，能不能設(shè)計(jì)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(guò)水時(shí)，水被電解生成了氫氣和氧氣。那么，當(dāng)我們把電流通過(guò)水或水溶液時(shí)，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(lái)探究這個(gè)課題：電解池。
【板書(shū)】第三節(jié)電解池
【投影演示實(shí)驗(yàn)】提醒學(xué)生認(rèn)真仔細(xì)地觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。(同時(shí)板書(shū)：實(shí)驗(yàn))
【演示實(shí)驗(yàn)1】將兩根碳棒分別插進(jìn)電解槽中，浸一會(huì)兒取出。
（引導(dǎo)學(xué)生觀察碳棒表面上有沒(méi)有新物質(zhì)生成。結(jié)論：碳棒和氯化銅不反應(yīng)。）
【演示實(shí)驗(yàn)2】用導(dǎo)線連接兩根碳棒后再浸入CuC12溶液一段時(shí)間，取出觀察。
（碳棒表面也沒(méi)有新物質(zhì)生成。結(jié)論：沒(méi)有構(gòu)成原電池，不發(fā)生反應(yīng)。）
【演示實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)過(guò)程中的現(xiàn)象，教師適當(dāng)進(jìn)行補(bǔ)充。]
【學(xué)生發(fā)言】一個(gè)碳棒覆蓋有一層紫紅色物質(zhì)（銅），另一個(gè)碳棒表面有小氣泡生成，。用濕潤(rùn)的碘化鉀淀粉試紙檢驗(yàn)產(chǎn)生的刺激性氣體，試紙變藍(lán)色，說(shuō)明該氣體是氯氣。
【問(wèn)題】通過(guò)觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，我們發(fā)現(xiàn)了什么過(guò)程？這個(gè)過(guò)程是物理變化還是化學(xué)變化？
【師生小結(jié)】（投影實(shí)驗(yàn)裝置）通過(guò)以上實(shí)驗(yàn)說(shuō)明氯化銅溶液受到電流的作用，在導(dǎo)電的同時(shí)發(fā)生了化學(xué)變化，生成銅和氯氣。
【投影設(shè)問(wèn)1】氯化銅固體即使在加熱的時(shí)候也很難分解，為什么其溶液在電流的作用下會(huì)分解成銅和氯氣呢？
【板書(shū)】（電解氯化銅溶液原理）分析
【投影設(shè)問(wèn)2】為了解決這個(gè)問(wèn)題，請(qǐng)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(yùn)動(dòng)？
2、通電中
1）溶液中的離子運(yùn)動(dòng)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(yáng)離子移向碳電極表面時(shí)，哪些離子發(fā)生了變化？
3）你能寫(xiě)出兩個(gè)碳電極上發(fā)生的反應(yīng)并指出反應(yīng)的類(lèi)型嗎？總反應(yīng)如何呢？
3、想一想，整個(gè)過(guò)程中能量是如何轉(zhuǎn)化的？
【學(xué)生活動(dòng)】學(xué)生分組講座回答如下問(wèn)題，教師及時(shí)點(diǎn)評(píng)。
【投影】鏈接運(yùn)畫(huà)投影“電解氯化銅微觀模擬”，讓學(xué)生通過(guò)以上問(wèn)題的分析加深對(duì)電解過(guò)程的微觀與宏觀認(rèn)識(shí)。
【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(yáng)極，與負(fù)極相連的電極稱為陰極。
【板書(shū)】陽(yáng)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(dòng)】學(xué)生完成陰、陽(yáng)兩極上的電極反應(yīng)，并指出反應(yīng)類(lèi)型。教師糾正。
【板書(shū)】陽(yáng)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(guò)以上分析，我們知道了當(dāng)電流通過(guò)氯化銅電解質(zhì)溶液時(shí)，離子定向移動(dòng)到陰、陽(yáng)兩極后發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成了新的物質(zhì)。在這個(gè)過(guò)程中，電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。
【過(guò)渡】大家能明白什么是電解，什么是電解池嗎？
【板書(shū)】1、電解：使電流通過(guò)電解質(zhì)溶液而在陰陽(yáng)兩極上引起氧化還原反應(yīng)的過(guò)程。
2、電解池：把電能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能的裝置。
【投影設(shè)問(wèn)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(dòng)】學(xué)生相互討論后，回答問(wèn)題。教師予以適當(dāng)引導(dǎo)。
【板書(shū)】3、電解池的構(gòu)成條件
（1）兩個(gè)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(wèn)4】思考3：在電解過(guò)程中，電子、離子是如何移動(dòng)以形成閉合回路的？
（再次投影“微觀模擬”，分析總結(jié)電解過(guò)程中電子、離子的移動(dòng)方向）
【板書(shū)】4、電子的流向
陽(yáng)極→電源正極電源負(fù)極→陰極
5、離子的移動(dòng)方向
陽(yáng)離子→陰極陰離子→陽(yáng)極
【投影設(shè)問(wèn)5】思考4：電解質(zhì)溶液中的陰、陽(yáng)離子分別移動(dòng)到兩極后發(fā)生了什么變化？
【講述】陽(yáng)離子移向陰極后，得電子發(fā)生還原反應(yīng)；陰離子移向陽(yáng)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(yáng)離子得到電子的過(guò)程叫放電。
【投影設(shè)問(wèn)6】思考5：在溶液中存在的陽(yáng)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(yáng)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(dòng)】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(duì)強(qiáng)弱決定的。
【點(diǎn)評(píng)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(duì)強(qiáng)弱對(duì)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(qiáng)的離子先得電子，還原性強(qiáng)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(shū)】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(shí))
陽(yáng)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(duì)上述離子放電順序作簡(jiǎn)單的說(shuō)明。
【投影設(shè)問(wèn)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(xiě)出電極反應(yīng)。
【師生活動(dòng)】學(xué)生分析討論，教師點(diǎn)評(píng)。
【投影分析】
【投影設(shè)問(wèn)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(xiě)出電極反應(yīng)。
【師生活動(dòng)】學(xué)生分析討論，教師點(diǎn)評(píng)。
【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(xiě)出電解時(shí)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(shí)，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(shí)驗(yàn)成為學(xué)生實(shí)踐體驗(yàn)的一部分，通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)，啟發(fā)引導(dǎo)，講座分析等方法，讓實(shí)驗(yàn)成為幫助學(xué)生開(kāi)展探究活動(dòng)的積極手段，并在其過(guò)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(dòng)力。從整節(jié)課的教學(xué)過(guò)程來(lái)看，它重在探究重實(shí)踐。在實(shí)驗(yàn)探究中，不僅激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣獲得知識(shí)，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(dòng)，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(gè)新的局面，從整體教學(xué)效果來(lái)看，通過(guò)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察，一系列問(wèn)題的思考和有目的的知識(shí)歸納，學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握是相當(dāng)不錯(cuò)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(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。本案例利用多媒體動(dòng)畫(huà)演示，在視覺(jué)上能讓學(xué)生感知陰、陽(yáng)離子得失電子的情況，并在教師的引導(dǎo)下，總結(jié)出常見(jiàn)離子的放電順序，然后再運(yùn)用到實(shí)際應(yīng)用中；遺憾的是：實(shí)驗(yàn)儀器不足，使學(xué)生不能自主實(shí)驗(yàn)，沒(méi)有給學(xué)生更多的展示自己才能的機(jī)會(huì)。
【板書(shū)設(shè)計(jì)】
第三節(jié)電解池
實(shí)驗(yàn)：
分析：
電極：陰極：與電源“-”相連，Cu2++2e=Cu，發(fā)生還原反應(yīng)
陽(yáng)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(guò)電解質(zhì)溶液而在陰陽(yáng)兩極上引起氧化還原反應(yīng)的過(guò)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(gè)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(yáng)極→電源正極電源負(fù)極→陰極
5、離子的移動(dòng)方向
陽(yáng)離子→陰極陰離子→陽(yáng)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(yáng)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(qǐng)批評(píng)指正！

相關(guān)推薦

《電解池》一課時(shí)

1．知識(shí)與技能：

??①理解電解原理，會(huì)判斷電解池、電極產(chǎn)物、電極周?chē)芤簆H值及整個(gè)溶液pH值的變化

??②能書(shū)寫(xiě)電極反應(yīng)式及總反應(yīng)式，培養(yǎng)分析歸納知識(shí)的能力。

2．過(guò)程與方法：利用惰性電極電解氯化銅的實(shí)驗(yàn)，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(jià)值觀：通過(guò)電解知識(shí)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(shí)踐的科學(xué)態(tài)度。

教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)

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

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

教學(xué)過(guò)程

（第一課時(shí)）

教師活動(dòng)

學(xué)生活動(dòng)

設(shè)計(jì)意圖

【復(fù)習(xí)提問(wèn)】在本章的第一節(jié)，我們學(xué)習(xí)了原電池的有關(guān)知識(shí)，請(qǐng)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(gè)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(shí)驗(yàn)做好對(duì)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(lái)討論有關(guān)電解池的問(wèn)題。

【板書(shū)】一、電解原理

【實(shí)驗(yàn)4-2】（教師講解，學(xué)生實(shí)驗(yàn)）

【講述】在實(shí)驗(yàn)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(yáng)極。

【引導(dǎo)】1、實(shí)驗(yàn)觀察要點(diǎn)：（1）陰極上的現(xiàn)象（2）陽(yáng)極上的現(xiàn)象（3）陰極區(qū)溶液中的現(xiàn)象2、能使?jié)駶?rùn)的淀粉-KI試紙變藍(lán)的氣體，應(yīng)是學(xué)過(guò)的什么氣體？

【總結(jié)】實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：電流表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，陰極石墨棒周?chē)鶦uCl2溶液綠色加深，陽(yáng)極石墨棒周?chē)腃uCl2溶液綠色變淺；陰極石墨棒上覆蓋了一層紅色固體，陽(yáng)極石墨棒上有氣泡產(chǎn)生，同時(shí)看到濕潤(rùn)的碘化鉀淀粉試紙變成藍(lán)色。

實(shí)驗(yàn)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(yáng)極的石墨棒上。

【設(shè)問(wèn)】為什么會(huì)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(yùn)動(dòng)的？

2、接通直流電后，原來(lái)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)？

【板書(shū)】

通電前：CuCl2=Cu2++2Cl-

通電后：

陽(yáng)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(wèn)】在CuCl2溶液中有自由移動(dòng)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(yáng)離子在電極上的放電順序并不是絕對(duì)的），我們?cè)谥袑W(xué)階段只要求掌握：

陽(yáng)離子放電順序：按金屬活動(dòng)性順序，越不活潑的金屬，其陽(yáng)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(chǎng)的作用下，在陰陽(yáng)兩極發(fā)生了氧化還原反應(yīng)，我們把這個(gè)過(guò)程叫做電解。

【板書(shū)】電解：使電流通過(guò)電

解質(zhì)溶液而在陰、陽(yáng)兩極引起氧化還原反應(yīng)的過(guò)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(wèn)】在電解過(guò)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(yáng)離子定向移動(dòng)，陽(yáng)極附近的Cl-在陽(yáng)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(yáng)極流回電源的正極，從而形成了閉合電路。

【設(shè)問(wèn)】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(qǐng)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(guò)程

電解質(zhì)電離成為自由移動(dòng)的離子

陰陽(yáng)離子定向移動(dòng)，在兩極上放電。

舉例

CuCl2=Cu2++2Cl-

特點(diǎn)

只產(chǎn)生自由移動(dòng)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(yáng)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(guò)程就是它的電解過(guò)程，這一過(guò)程能夠進(jìn)行的前提是溶液中有自由移動(dòng)的離子，也就是說(shuō)，先電離，在外加直流電源的條件下，才能發(fā)生電解。

【設(shè)問(wèn)】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(dòng)的微粒有什么不同，和有沒(méi)有發(fā)生化學(xué)變化來(lái)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?cè)陔娊庵斜旧戆l(fā)生了化學(xué)變化，我們?cè)谙鹿?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(gè)電極。其中與電源的正極相連的電極叫做陽(yáng)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(shí)；要求學(xué)生會(huì)判斷電解池的陰陽(yáng)兩極，寫(xiě)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(xiě)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(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(yáng)

極移動(dòng)。

3、Cu2+在陰極得電子變成了單質(zhì)Cu，Cl-在陽(yáng)極失電子變成了Cl2。

思考

學(xué)生思考?xì)w納。電子流動(dòng)方向：

電源負(fù)極→電解池陰極→電解質(zhì)溶液→電解池陽(yáng)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(dòng)，移動(dòng)過(guò)程不發(fā)生化學(xué)變化。電解質(zhì)溶液導(dǎo)電是陰陽(yáng)離子的定向移動(dòng)，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(dòng)學(xué)生思維，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。實(shí)現(xiàn)感性認(rèn)識(shí)到理性認(rèn)識(shí)的過(guò)程。培養(yǎng)學(xué)生思維能力。

調(diào)動(dòng)學(xué)生積極思考，培養(yǎng)思維能力。

創(chuàng)設(shè)問(wèn)題，激發(fā)學(xué)生求知欲望，培養(yǎng)思維、推斷能力。調(diào)動(dòng)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(shí)。

電解池二課時(shí)

教師活動(dòng)

學(xué)生活動(dòng)

設(shè)計(jì)意圖

【復(fù)習(xí)提問(wèn)】1、電解池的構(gòu)成條件有哪些？

2、1）這個(gè)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(xiě)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(lái)學(xué)習(xí)電解原理的應(yīng)用。

【板書(shū)】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(yùn)動(dòng)情況怎樣？

2）在電解裝置中，可否選用銅作陰陽(yáng)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）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(yáng)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(yáng)極（石墨）：Cl-、OH-移向陽(yáng)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(dòng)，破壞了水的電離平衡，c（OH-）的濃度相對(duì)地增大了，因此，在陰極附近形成了氫氧化鈉溶液。

【提問(wèn)】總的電解化學(xué)方程式怎么寫(xiě)？

【板演】

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

【過(guò)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(yáng)離子放電，發(fā)生氧化還原反應(yīng)。

若將兩個(gè)電極換成活潑材料的電極，情況將會(huì)怎樣呢？

【板書(shū)】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(wèn)】如果想在Fe板上鍍銅，請(qǐng)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(bǔ)充實(shí)驗(yàn)】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(yáng)極材料

鍍層金屬（銅）

石墨

陰極材料

待鍍件（如無(wú)銹鐵釘）

石墨

陽(yáng)極變化

銅溶解

溶液中Cl-在陽(yáng)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(guò)程中，溶液濃度不變。

CuCl2溶液電解過(guò)程中，溶液濃度逐漸減小。

【小結(jié)、板書(shū)】電鍍時(shí)應(yīng)選用

陰極：鍍件→待鍍金屬

陽(yáng)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(shū)】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(lái)。由于電解是最強(qiáng)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(duì)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(yáng)極（石墨）：Cl-移向陽(yáng)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(shí)，是電解純凈的氧化鋁和冰晶石的熔融體（助熔劑），試寫(xiě)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(kāi)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(gè)燒杯里的200mL0.3mol/LNaCl溶液和300mL

0.1mol/L的AgNO3溶液,過(guò)一段時(shí)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(shí)間，在陽(yáng)極析出0.16g物質(zhì)時(shí)，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(duì)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(yáng)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(guò)相同電量時(shí)，陰極產(chǎn)生的氣體的物質(zhì)的量相同的是_____________。

⑵通過(guò)相同電量時(shí)，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(gè)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(yáng)極；與電源負(fù)極相連的電極為電解池的陰極。陽(yáng)極：

2Cl-+2e-=Cl2↑（氧化反應(yīng)）

陰極：

Cu2++2e-=Cu（還原反應(yīng)）

3）電流通過(guò)電解質(zhì)溶液而在陰陽(yáng)兩極引起氧化還原反應(yīng)的過(guò)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?cè)怼?/p>

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(duì)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(duì)金屬冶煉的認(rèn)識(shí)。

陽(yáng)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(shū)寫(xiě)。

強(qiáng)化電解的知識(shí)，調(diào)動(dòng)學(xué)生思維，加強(qiáng)知識(shí)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(shí)遷移能力。

鞏固新學(xué)知識(shí)

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(shū)寫(xiě)電極反應(yīng)式和電解的總化學(xué)方程式；
4、通過(guò)對(duì)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(diǎn)：電解原理氯堿工業(yè)反應(yīng)原理
學(xué)習(xí)難點(diǎn)：離子放電實(shí)質(zhì)
學(xué)習(xí)過(guò)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(kāi)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(yáng)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(yáng)極：。反應(yīng)類(lèi)型：反應(yīng)。
陰極：。反應(yīng)類(lèi)型：反應(yīng)。
總反應(yīng)式：。
過(guò)程分析：CuCl2溶液能導(dǎo)電是因?yàn)榇嬖?，通電后這些自由移動(dòng)的離子，在電場(chǎng)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(yáng)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(yáng)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(guò)溶液而在陰、陽(yáng)兩極引起的過(guò)程。
所用電流一般為直流電還是交流電較好？！該過(guò)程中能轉(zhuǎn)化為能！這是一個(gè)物理過(guò)程還是一個(gè)化學(xué)過(guò)程？過(guò)程！顯然：電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電過(guò)程就是的過(guò)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(lèi)別原電池電解池

舉例（圖）

電極名稱
反應(yīng)類(lèi)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(méi)有從陰極直接到達(dá)陽(yáng)極呢？。溶液中的在電場(chǎng)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(chǎng)作用下到達(dá)陽(yáng)極，失去了電子流向電源的正極。就是說(shuō)：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(duì)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(chǎng)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(yáng)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(yáng)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(duì)應(yīng)陽(yáng)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(duì)其放電能力的影響。
、、、、、等活潑金屬陽(yáng)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(yáng)極上：
電解池中陽(yáng)極上要電子，而與溶液中的都可失電子，因此陽(yáng)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(yáng)極，電解時(shí)陽(yáng)極上是失去電子。而陽(yáng)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(yáng)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(yáng)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(yáng)極，電解時(shí)陽(yáng)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(qǐng)你分析下列問(wèn)題（注意得失電子的順序）
1、CuCl2陰極：陽(yáng)極
總方程式：電解質(zhì)濃度，pH
電解對(duì)象：，要把電解質(zhì)溶液復(fù)原，加。
2、HCl:
陰極：陽(yáng)極
總方程式：電解質(zhì)濃度，pH
電解對(duì)象：，要把電解質(zhì)溶液復(fù)原，加。
小結(jié)：經(jīng)過(guò)總方程式發(fā)現(xiàn)以上兩個(gè)電解池反應(yīng)的電解對(duì)象都是，這一類(lèi)電解反應(yīng)稱
為電解電解質(zhì)型
3、NaCl陰極：陽(yáng)極
總方程式：電解質(zhì)濃度，pH
電解對(duì)象：，要把電解質(zhì)溶液復(fù)原，加。
小結(jié)：經(jīng)過(guò)總方程式發(fā)現(xiàn)該電解池反應(yīng)的電解對(duì)象是，這一類(lèi)電解反應(yīng)稱為放H2生堿型。
4、CuSO4陰極：陽(yáng)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(duì)象：，要把電解質(zhì)溶液復(fù)原，加。
小結(jié)：經(jīng)過(guò)總方程式發(fā)現(xiàn)該電解池反應(yīng)的電解對(duì)象是，這一類(lèi)電解反應(yīng)稱為放O2生酸型。
5、NaOH:
陰極：陽(yáng)極
總方程式：電解質(zhì)濃度，pH
6、H2SO4:
陰極：陽(yáng)極
總方程式：電解質(zhì)濃度，pH
7、Na2SO4:
陰極：陽(yáng)極
總方程式：電解質(zhì)濃度，pH
小結(jié)：經(jīng)過(guò)總方程式發(fā)現(xiàn)以上三個(gè)電解池反應(yīng)的電解對(duì)象都是，要把電解質(zhì)溶液復(fù)原，加。這一類(lèi)電解反應(yīng)稱為電解水型。
4、電極方程式的書(shū)寫(xiě)
①標(biāo)出電極名稱—陰極或陽(yáng)極
②寫(xiě)出電極方程式：
陽(yáng)極：；反應(yīng)類(lèi)型：反應(yīng)。
陰極：；反應(yīng)類(lèi)型：反應(yīng)。
陰、陽(yáng)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(yáng)兩極的物質(zhì)變化寫(xiě)出。
二、用銅電極電解下列電解質(zhì)溶液，請(qǐng)你分析下列問(wèn)題（注意得失電子的順序）
1、H2SO4:
陰極：
陽(yáng)極
總方程式：
2、ZnSO4:
陰極：
陽(yáng)極
總方程式：
3、CuSO4陰極：
陽(yáng)極
總方程式：
發(fā)散：
1、在電解水實(shí)驗(yàn)中，常加入一定量的NaOH溶液和H2SO4溶液，對(duì)電解水的現(xiàn)象和結(jié)果有無(wú)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(yáng)極上的石墨改為Fe？。
2、能否設(shè)計(jì)一個(gè)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(yáng)極：
陰極：
總方程式
該電解池中陽(yáng)極用電極（金屬、惰性）
2、電鍍：
電鍍時(shí)，通常把作陰極，把作陽(yáng)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(yáng)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(duì)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(gè)電解池，裝有電解液a；X、Y是兩塊電極板，通過(guò)導(dǎo)線與直流電源相連。請(qǐng)回答以下問(wèn)題：
（1）若X、Y都是惰性電極，a是飽和NaCl溶液，實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)，同時(shí)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(yàn)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(shuō)明：雜質(zhì)發(fā)生的電極反應(yīng)不必寫(xiě)出）

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(guò)你的自主學(xué)習(xí)，你還有哪些疑惑，請(qǐng)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(shuō)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(guò)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(kāi)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(yáng)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(yáng)極：。反應(yīng)類(lèi)型：反應(yīng)。
陰極：。反應(yīng)類(lèi)型：反應(yīng)。
總反應(yīng)式：。
過(guò)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(chǎng)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(yáng)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(yáng)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(guò)溶液而在陰、陽(yáng)兩極引起的過(guò)程。
所用電流一般為直流電還是交流電較好？！該過(guò)程中能轉(zhuǎn)化為能！這是一個(gè)物理過(guò)程還是一個(gè)化學(xué)過(guò)程？過(guò)程！顯然：電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電過(guò)程就是的過(guò)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(lèi)別原電池電解池

舉例（圖）

電極名稱
反應(yīng)類(lèi)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(méi)有從陰極直接到達(dá)陽(yáng)極呢？。溶液中的在電場(chǎng)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(chǎng)作用下到達(dá)陽(yáng)極，失去了電子流向電源的正極。就是說(shuō)：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(duì)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(chǎng)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(yáng)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(yáng)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(duì)應(yīng)陽(yáng)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(duì)其放電能力的影響。
、、、、、等活潑金屬陽(yáng)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(yáng)極上：
電解池中陽(yáng)極上要電子，而與溶液中的都可失電子，因此陽(yáng)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(yáng)極，電解時(shí)陽(yáng)極上是失去電子。而陽(yáng)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(yáng)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(yáng)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(yáng)極，電解時(shí)陽(yáng)極上是失去電子。
（二）電極方程式的書(shū)寫(xiě)
①標(biāo)出電極名稱—陰極或陽(yáng)極
②寫(xiě)出電極方程式：
陽(yáng)極：；反應(yīng)類(lèi)型：反應(yīng)。
陰極：；反應(yīng)類(lèi)型：反應(yīng)。
陰、陽(yáng)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(yáng)兩極的物質(zhì)變化寫(xiě)出。
（三）當(dāng)堂練習(xí)：用惰性電極電解下列電解質(zhì)溶液，請(qǐng)你分析下列問(wèn)題（注意得失電子的順序）
1、CuCl2陰極：陽(yáng)極
總方程式：電解質(zhì)濃度，pH
電解對(duì)象：，要把電解質(zhì)溶液復(fù)原，加。
2、NaCl陰極：陽(yáng)極
總方程式：電解質(zhì)濃度，pH
電解對(duì)象：，要把電解質(zhì)溶液復(fù)原，加。
3、CuSO4陰極：陽(yáng)極
總方程式：電解質(zhì)濃度，pH
電解對(duì)象：，要把電解質(zhì)溶液復(fù)原，加。
4、NaOH:
陰極：陽(yáng)極
總方程式：電解質(zhì)濃度，pH
5、H2SO4:
陰極：陽(yáng)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(shuō)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(wú)色無(wú)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(lái)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(yáng)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(yáng)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(shuō)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(yáng)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(yáng)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(shuō)法中正確的是
A．陽(yáng)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(lái)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(yáng)極：
陰極：
總方程式
該電解池中陽(yáng)極用電極（金屬、惰性）
2、電鍍：
電鍍時(shí)，通常把作陰極，把作陽(yáng)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(yáng)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(duì)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(guò)你的自主學(xué)習(xí)，你還有哪些疑惑，請(qǐng)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(shū)寫(xiě)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(guò)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(yáng)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(yáng)放電的是什么離子？

（5）電解后，在陰極區(qū)和陽(yáng)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(yáng)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(yáng)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(guò)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(yáng)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(yáng)極：陰極：
總反應(yīng)：
冶煉鋁
原理:
陽(yáng)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(shuō)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(yáng)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(yáng)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(yáng)極、b為陰極；
C、電解過(guò)程中，d電極質(zhì)量增加；
D、電解過(guò)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(duì)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(yáng)極，b為陰極；HClO和NaCl
D、a為陰極，b為陽(yáng)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(guò)一段時(shí)間有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀產(chǎn)生；③過(guò)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(yáng)極：
陰極：
（2）寫(xiě)出Cr2O72－轉(zhuǎn)變成Cr3+的離子反應(yīng)方程式：
；
（3）電解過(guò)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；