高中化學(xué)電解池教案

10第三節(jié)電解池教學(xué)目標(biāo)：理解電解原理，初步把握一般電解反響產(chǎn)物的推斷方法了解氯堿工業(yè)，電鍍，冶金的原理教學(xué)重點(diǎn)：電解原理及應(yīng)用教學(xué)難點(diǎn): 試驗(yàn)預(yù)備:小燒杯、玻璃棒、碳棒、導(dǎo)線、電流表、直流電源。２５％的氯化銅溶液、碘化鉀淀粉試紙、鐵釘、銅片。第一課時(shí)：電解原理其次課時(shí)：總結(jié)電解類型第三課時(shí)：電解的應(yīng)用〕教學(xué)方法：試驗(yàn)探究與啟發(fā)爭(zhēng)論法教學(xué)過程：第三節(jié)電解池〔一〕［思考回憶］1、電解質(zhì)是指在 能夠?qū)щ姷幕衔铩?、電離是指電解質(zhì)在 或 狀態(tài)下離解成 的過程。3、原電池是 4、構(gòu)成原電池的條件是

的裝置。分析初中所學(xué)電解水的試驗(yàn)引入主題先分析理論［試驗(yàn)４—１］〔也可將該試驗(yàn)分三步實(shí)施〕，并觀看、記錄試驗(yàn)現(xiàn)象。教師巡回指導(dǎo)。［學(xué)生總結(jié)試驗(yàn)現(xiàn)象］陰極：碳棒上漸漸掩蓋了一層紅色物質(zhì)。陽極：生成有刺激性氣味、能使潮濕的碘化鉀淀粉試紙變藍(lán)的氣體。析推斷兩極生成物的名稱。［學(xué)生爭(zhēng)論］〔略〕［學(xué)生總結(jié)］兩極產(chǎn)物陰極——銅 陽極——氯氣［設(shè)疑］氯化銅溶液在電流的作用下為什么會(huì)生成ＣuCl呢？2［表達(dá)］CuCl2

在水溶液中完全電離生成Cu2+和Cl-［板書］ CuCl2

＝Cu2+＋2Cl－［表達(dá)］通電前，Cu2+和Cl－在溶液里自由運(yùn)動(dòng)；通電后，在電場(chǎng)的作用下，Cl－Cl2

放出，Cu2+移向陰極，并得到電子被復(fù)原成銅原子，掩蓋在陰極上。［課件展現(xiàn)］播放課前制作的多媒體課件，模擬CuCl2

Cu2+Cl－在通電前后的運(yùn)動(dòng)、變化狀況。［板書］陰極：Cu2+＋2e－=Cu 〔復(fù)原反響〕化反響〕2［小結(jié)］電解質(zhì)溶液在導(dǎo)電過程中有物質(zhì)產(chǎn)生，是化學(xué)變化。［板書］ 過電解質(zhì)溶液而在陰、陽兩極上引起氧化復(fù)原反響的過程叫做電解。把電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能的裝置叫做電解池或電解槽。［學(xué)生活動(dòng)］讓學(xué)生獨(dú)立書寫電解CuCl21—2名學(xué)生到黑板上書寫，然后講評(píng)〕

溶液的化學(xué)反響方程式?！部梢哉?qǐng)［板書］CuCl2

Cu＋Cl↑2［過渡］下面我們?cè)俜治鲭娊獬氐膬蓚€(gè)電極。［板書］２、電解池的兩極［表達(dá)］電解池的兩極是由與之相連的電源電極的極性打算的。［板書］陰極：與電源負(fù)極相連的電極?！舶l(fā)生復(fù)原反響〕陽極：與電源正極相連的電極?！舶l(fā)生氧化反響〕［設(shè)疑］電解質(zhì)溶液是如何將電路溝通的呢？［板書］３、電解池中的電子的移動(dòng)方向［學(xué)生活動(dòng)］請(qǐng)學(xué)生爭(zhēng)論、總結(jié)并答復(fù)上面提出的問題。［板書］〔被復(fù)原〕電解池中陰離子〔被氧化〕→電解池陽極→電源正極程就是電解質(zhì)溶液的電解過程。［設(shè)疑］從上CuCl2

溶液中存在的離子有：Cu２＋、Cl－、OH－、H＋Cu２＋和Cl－放電？這要涉及到離子的放電挨次問題。［板書］４、離子的放電挨次］由于各種離子得失電子的力量不同，因此，電解時(shí)離子放電難易也不同。［板書］陽離子：Ag+＞Hg2+＞Cu2+＞Fe2+＞Zn2+＞H+＞Al3+＞Na+＞K+陰離子：S2-＞I-＞Br-＞Cl-＞OH－＞含氧酸根溶液里最簡(jiǎn)潔放電的陽離子和最簡(jiǎn)潔放電的陰離子。［投影］：用石墨作電極，分別電解以下溶液，請(qǐng)寫出電解過程中所發(fā)生的電極反響方〔１〕NaCl〔２〕CuSO4

溶液提示：OH－放電反響：４OH－4e－O＋O↑2 2原電池和電解池學(xué)問總結(jié)比較表內(nèi)容內(nèi)容原電池電解池電極名稱電極反響類型電子運(yùn)動(dòng)方向能量轉(zhuǎn)變形式[師生爭(zhēng)論]］：我應(yīng)當(dāng)學(xué)會(huì)什么！知道什么是電解池嗎？知道什么是電解池的陽極與陰極嗎？知道電解池中陰陽離子的運(yùn)動(dòng)嗎？粒發(fā)生反響？發(fā)生什么反響嗎？假設(shè)不給呢，你也會(huì)嗎？［方法小結(jié)］〔包括水的電離、并分成陽離子組和陰離子組?！擦粢獾檬щ娮邮睾恪场踩蹼娊赓|(zhì)的須保持分子形式〕【作業(yè)】第三節(jié)電解池〔二〕提問］：電解水時(shí)為了增加水的導(dǎo)電性常常需參加氫氧化鈉或稀硫酸，為什么？假設(shè)我們用較為活潑的金屬做為電極來電解，結(jié)果一樣嗎？電解？我們學(xué)習(xí)過這一類電解嗎？請(qǐng)舉幾例。［總結(jié)］陽極陰離子不簡(jiǎn)潔在電極上放電。(Pt、Au、石墨、鈦等)時(shí)：溶液中陰離子按挨次放電陰極離子。二、電解規(guī)律：無氧酸溶液電解就是它本身的電解。例如：含氧酸的溶液電解時(shí)，實(shí)際上是水的電解。例如：可溶性堿的溶液電解，實(shí)際上是水的電解。例如：活潑金屬的含氧酸鹽溶液的電解，也是水的電解。例如：H2，同時(shí)解氯化銅溶液：析出金屬，陽極得到氧氣，陽極區(qū)酸性增加。例如：以上的規(guī)律都是以惰性電極為例的，如改用金屬〔除Au、Pt等外〕作電極時(shí)，則是陽極金屬溶解。電解質(zhì)溶液電解時(shí)〔均為惰性電極〕，pH變化狀況，電解液復(fù)原所需參加物質(zhì)及電解類型分解水型：〔NaOH、H2SO4、K2SO4等〕的電解。2陽極：4OH--4e-=O2↑+2HO22 總反響：2H2O 2H↑+O2 陰極產(chǎn)物：H2；陽極產(chǎn)物：O2。H2O。pHpHpH〔含氧酸〕pH不變。分解電解質(zhì)型：無氧酸〔除HF外〕、不活潑金屬的無氧酸鹽〔氟化物除外〕的電解，如HCl、CuCl2等。Cu2++2e-=Cu總反響：CuCl2 Cu+Cl2↑H2，鹽為金屬；陽極產(chǎn)物：鹵素等非金屬單質(zhì)。CuCl2CuCl2。pHpH7；如為鹽溶液的電〔CuCl2Cl2溶于水Cu2+水解產(chǎn)生的酸性，所以pH下降；電解Na2S溶液時(shí)，由NaOHpH上升〕。放氫生堿型：NaCl、MgBr2等。陰極：2H++2e-=H2↑2總反響：2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl↑2NaOHH2Cl2。電解液復(fù)原參加物質(zhì)為鹵化氫。電解飽和食鹽水，要使電解質(zhì)溶液復(fù)原HCl。pHpH顯著變大放氧生酸型：不活潑金屬的含氧酸鹽溶液的電解，如CuSO、AgNO等。2Cu2++4e-=Cu2陽極：4OH--4e-=O2↑+2HO2總反響：2CuSO4+2H2O

4 32SO42CuH2SO4、O2。電解液復(fù)原參加物質(zhì)為不活潑金屬的氧化物〔金屬價(jià)態(tài)與原鹽中一樣〕。CuSO4溶液，復(fù)原需參加CuO。pHpH顯著變小。［總結(jié)及練習(xí)］ppt第三節(jié)電解池〔三〕就向同學(xué)們介紹幾個(gè)電解原理在工業(yè)上應(yīng)用的事例.［板書］三、電解原理的應(yīng)用1、電解飽和食鹽水——氯堿工業(yè)［設(shè)疑］〔1、電解飽和食鹽水的陰極產(chǎn)物、陽極產(chǎn)物分別是什么？、轉(zhuǎn)移的電子數(shù)和氫氧化鈉的物質(zhì)的量的關(guān)系？、從Cl- Cl肯定需要加氧化劑嗎？2、陰極產(chǎn)物和陽極產(chǎn)物能接觸嗎？、飽和食鹽水為何需要精制？如何精制？精制：步驟一、1〕BaCl2NaCO

NaOH〔挨次可換，再加2 3過濾pH7步驟二、送入陽離子交換塔除去Ca2+、Mg2+等［學(xué)生活動(dòng)］指導(dǎo)學(xué)生查找閱讀教材中相關(guān)內(nèi)容，請(qǐng)學(xué)生代表答復(fù)。2、銅的電解精煉［設(shè)疑］工業(yè)上為什么要對(duì)粗銅進(jìn)展電解精煉呢？［學(xué)生活動(dòng)］指導(dǎo)學(xué)生查找閱讀教材中相關(guān)內(nèi)容，請(qǐng)學(xué)生代表答復(fù)。［設(shè)疑］怎樣利用電解的原理精煉粗銅呢？［表達(dá)并板書］粗銅作陽極，純銅作陰極，用CuSO4

溶液作電解液。動(dòng)狀況和陰極反響。［學(xué)生總結(jié)］CuSO4

溶液中有Cu2+、H+、SO2-、OH-等四種離子,通電后Cu2+、H+44上。[板書]陰極：Cu2+＋2e－＝Cu[表達(dá)]SO2-和OH-雖然移向了陽極，但是由于陽極板〔粗銅〕外表的Cu原子4失電子力量強(qiáng)于二者，故陽極上Cu原子失電子被溶解。[板書]陽極：Cu－2e－＝Cu2+[設(shè)疑]粗銅中所含的雜質(zhì)〔如：Zn、Fe、Ni、Ag、Au等〕是如何除去的呢？[表達(dá)］比銅活潑的金屬雜質(zhì)，在銅溶解的同時(shí)也會(huì)失電子形成金屬陽離子而被溶解掉。如：Zn－2e－＝Zn2+Ni－2e－＝Ni2+在溶液中。以單質(zhì)形式沉積于電解槽底部，形成陽極泥。［板書比銅活潑的金屬雜質(zhì)——以陽離子形式留于溶液中比銅不活潑的金屬雜質(zhì)——形成陽極泥播放課前制作的多媒體課件,模擬電解精煉銅的過程中兩極和電解液中離子的變化狀況。電解液有無變化。［學(xué)生活動(dòng)］學(xué)生分析、爭(zhēng)論并答復(fù)。［板書］電解精煉銅過程中CuSO4

溶液的濃度根本不變。的另一個(gè)應(yīng)用實(shí)例——電鍍銅。［板書］3、電鍍銅［設(shè)疑］什么是電鍍？電鍍的優(yōu)點(diǎn)有哪些？［學(xué)生活動(dòng)］指導(dǎo)學(xué)生查找閱讀教材中相關(guān)內(nèi)容，請(qǐng)學(xué)生代表答復(fù)。過程。［表達(dá)］假設(shè)要在鐵制品上鍍銅就是要使銅先溶解后再掩蓋在鐵制品上。品上鍍銅裝置的陰極材料、陽極材料和電鍍液。［學(xué)生活動(dòng)］學(xué)生分析、爭(zhēng)論并答復(fù)。［板書］在鐵制品上鍍銅：陽極——銅陰極——鐵制品電鍍液——CuSO4［學(xué)生試驗(yàn)］學(xué)生以學(xué)習(xí)小組為單位完成［試驗(yàn)４—６］，教師巡回指導(dǎo)。[學(xué)生活動(dòng)]請(qǐng)學(xué)生獨(dú)立書寫電鍍銅過程中所發(fā)生的電極反響方程式。［板書］陰極：Cu2+＋2e－＝Cu陽極：Cu－2e－＝Cu2+