归纳与整理ppt配用优秀教学设计

电解原理

授课人

苍溪中学

母宗福

教学目标

知识与技能： 1．了解电解池的工作原理； 2．掌握两极放电顺序及两极反应式和总反应方程式；

3．理解电解反应规律及电解前后溶液的变化。 技能与方法： 1．通过电池工作原理和两极反应以及电解规律的探究，让学生学会观察、学会提问、学会思考、学会归纳； 2．通过对例题和课堂检测题的分析，提高解题能力；

情感与价值观： 1．通过自主探究，根据疑问求解的模式，进行自主学习，激发学生的学习兴趣，培养科学探究态度和科学创新精神； 2.在小组合作的过程中，培养团结合作的探究学习观念，强化合作意识。

考纲要求：（高考考什么？）

1.了解电解池的工作原理，能写出电极反应和电池反应方程式。

2.了解金属发生电化学腐蚀的原因、金属腐蚀的危害、防止金属腐蚀的措施。

考情分析：（高考怎么考？）

高考对本节内容的考查，一是对电解情况的分析，多借助于图像考查电极上离子的放电顺序与产物的判断，电极反应式的书写；二是注重原电池与电解池相结合考查新型充电电池；三是考查新情境下电解原理的实际应用，如氯碱工业、电解精炼铜、电解除污、结合离子交换膜进行电解；四是金属腐蚀的原因与防护措施。

感悟高考真题

例：[2015·理综，29(1)]利用LiOH和钴氧化物可制备锂离子电池正极材料。LiOH可由电解法制备，钴氧化物可通过处理钴渣获得。

利用如图装置电解制备LiOH，两电极区电解液分别为LiOH和LiCl溶液。B极区电解液为_____溶液(填化学式)，阳极电极反应式为_______________，

＋电解过程中Li向________电极迁移(填“A”或“B”)。

基础知识梳理

1.电解定义

在

作用下，电解质在两个电极上分别发生

能量转化形式：电能转化为

。

1

和

的过程。

2.电解池(总结时与原电池对照) (1)概念

(2)构成条件

①有与

相连的两个电极。 ②

(或

)。

③形成

。

(2)电极名称（与电极本身的性质无关）

阳极：与电源正极相连的极 阴极：与电源负极相连的极

（3）电极材料

惰性电极：包括石墨电极、铂电极、金电极；任何时候均不参与电极反应

活泼电极(又称金属电极)：除开铂电极、金电极之外的其它金属电极

（4）电子、离子移动方向

电子：负极经导线流向阴极 阳极经导线流向正极

离子：阳离子具有氧化性，移向发生还原反应的极（原电池的正极、

电解池的阴极）

阴离子具有还原性，移向发生氧化反应的极（原电池的负极、电解池的阳极）

特别提醒：电解时，在外电路中有电子通过，而在溶液中是依靠离子定向移动形成电流，即电子本身不会通过电解质溶液。

（5）电极反应

阳极：发生氧化反应，①

若为金属电极作阳极，则金属本身失去电子被氧化

注意：Fe - 2e- == Fe2+ ;要考虑生成的金属离子能否与溶液中的离子反应

②若为惰性电极作阳极，则溶液中阴离子移向阳极，还原性强的阴离子优先在阳极失去电子而被氧化

阴极：发生还原反应，无论何种电极材料作阴极，电极本身都不参与电极反应，溶液中的阳离子移向阴极，氧化性强的阳离子优先在阴极上得电子而被还原。

（6）离子放电顺序

阴极：阳离子放电顺序：Ag＋>Fe3＋>Cu2＋>H＋(酸)>Fe2＋>Zn2＋ >H＋(水)> Al3＋>Mg2＋>Na＋> Ca2＋>K＋。

阳极：活泼电极>S2－>I－>Br－>Cl－>OH－>含氧酸根离子、 F－

。

例如：

思考：（1）如果将CuCl2溶液改为NaCl、CuSO4、Na2SO4溶液，电极反应如何书写？

（2）电解一段时间后，如果将两极交换，又将如何？

（3）若将电源更换为甲烷燃料电池，欲使电极反应不变，则甲烷应从哪边电极通入？

2

3.分析电解过程的思维程序

(1)首先判断阴、阳极，分析阳极材料是惰性电极还是活泼电极。

(2)再分析电解质水溶液的组成，找全离子并分阴、阳两组(不要忘记水溶液中的H＋和OH－)。

(3)然后排出阴、阳两极的放电顺序

注意

①阴极不管是什么材料，电极本身都不反应，一定是溶液(或熔融电解质)中的阳离子放电。②阳极若为金属电极，则金属电极本身失去电子被氧化，同时关注生成的金属阳离子是否与电解质溶液反应。③电解水溶液时，K＋～Al3＋不可能在阴极放电，即不可能用电解水溶液的方法得到K、Ca、Na、Mg、Al等金属。

(4)分析电极反应，判断电极产物，写出电极反应式，要注意遵循原子守恒和电荷守恒。

(5)最后写出电解反应的总化学方程式或离子方程式。

深度思考

1.用分析电解过程的思维程序分析电解下列物质的过程，并总结电解规律(用惰性电极电解)。

(1)电解水型

电极方程式

被电解总化学方电解质

电解质浓度

溶液pH 溶液复原

物质

程式

(水溶液) 含氧酸

(如H2SO4) 阳极：

阴极：

阳极：

阴极：

强碱(如NaOH)

活泼金属的含氧阳极：

酸盐 (如KNO3、阴极：

Na2SO4) 思考：①电解水型电解一段时间后，其电解质的浓度一定增大吗？举例说明。

②用惰性电极电解饱和Na2SO4溶液，一段时间后，析出w g Na2SO4·10 H2O晶体，阴极上放出a g气体，则饱和Na2SO4溶液的质量分数为________________。

(2)电解电解质型

电解质

(水溶液) 无氧酸

(如H2SO4) 电极方程式

阳极：

阴极：

被电解物质

总化学电解质方程式

浓度

溶液pH 溶液复原

强碱(如NaOH)不活泼阳极：

阴极：

金属的无氧酸盐

(如CuCl2)，除氟化物外

被电解物质

水和盐

3

(3)放H2生碱型

电解质

(水溶液) 活泼金属的无氧酸盐(如NaCl)

电极方程式

阳极：

阴极：

总化学电解质方程式

浓度

生成新电解质

溶液pH 增大

溶液复原

通入HCl气体

思考：若两极产生的气体体积之比为1：1，要使电解后的NaCl溶液复原，滴加盐酸可以吗？

(4)放O2生酸型

电极方程式

被电解总化学电解质电解质

溶液pH 溶液复原

物质

方程式

浓度

(水溶液) 不活泼金属的含氧酸盐(如CuSO) 4阳极：

阴极：

水和盐

生成新电解质

减小

加CuO或

思考：①电解过程中放H2生碱型和放O2生酸型的实质是什么？在放H2生碱型的电解中，若滴入酚酞试液，哪一极附近溶液变红？

②要使电解后的CuSO4溶液复原，加入Cu(OH)2固体可以吗？

③若用惰性电极电解CuSO4溶液一段时间后，需加入98 g Cu(OH)2固体，才能使电解质溶液复原，则这段时间，整个电路中转移的电子数为多少？

(5)通过以上分析，电解质溶液复原应遵循什么原则？

2.根据金属活动顺序表，Cu和稀H2SO4不反应，怎样根据电化学的原理实现Cu和稀H2SO4反应产生H2？

解题探究（课堂限时训练）

题组一

突破电极反应式、电解方程式的书写

1.按要求书写电极反应式和总方程式：

(1)用惰性电极电解AgNO3溶液

阳极反应式___________________________________________________；

阴极反应式______________________________________________；

总反应离子方程式_____________________________________________。

(2)用惰性电极电解MgCl2溶液

阳极反应式_______________________________________________；

阴极反应式_______________________________________________；

总反应离子方程式______________________________________________。

(3)用铁作电极电解NaCl溶液

阳极反应式_______________________________________________；

阴极反应式_______________________________________________；

总反应化学方程___________________________________________ (4)用铁作电极电解NaOH溶液

阳极反应式_______________________________________________；

阴极反应式_______________________________________________；

总反应离子方程式__________________________________________。

(5)用Al作电极电解NaOH溶液

阳极反应式_______________________________________________；

阴极反应式_______________________________________________；

4

总反应化学方程___________________________________________ (6)用Al作阳极，电解H2SO4溶液，铝材表面形成氧化膜

阳极反应式_______________________________________________；

阴极反应式_______________________________________________；

总反应离子方程式__________________________________________。

(7)用Al作阳极，石墨作阴极，电解NaHCO3溶液

阳极反应式_______________________________________________；

阴极反应式_______________________________________________ (8)用惰性电极电解熔融MgCl2

阳极反应式_______________________________________________；

阴极反应式_______________________________________________；

总反应离子方程式__________________________________________。

微考点微题型提分训练（限时测评）

反思归纳

1.做到“三看”，正确书写电极反应式

(1)一看电极材料，若是金属(Au、Pt除外)作阳极，金属一定被电解(注：Fe生成Fe2＋)。

(2)二看介质，介质是否参与电极反应。

(3)三看电解质状态，若是熔融状态，一般是金属的电解冶炼。

2.规避“三个”失分点

(1)书写电解池中电极反应式时，一般以实际放电的离子表示，但书写总电解反应方程式时，弱电解质要写成分子式。

(2)要确保两极电子转移数目相同，总方程式中应注明条件“电解”。

(3)电解水溶液时，应注意放电顺序中H＋、OH－之后的离子一般不参与放电。

板书设计

电解池 金属的电化学腐蚀与防护

考点一

电解原理

1.

电解定义及能量转化形式

2.

电解池(1)概念 (2)构成条件 （3）电极名称 （4）电极材料 （5）电子、离子移动方向 （6）离子放电顺序 （7）

电极反应

3.

分析电解过程的思维程序

4.电解规律

5