第三单元 金属的腐蚀与防护教学设计

第四章

电化学基础 第三节

电解池

教学设计

执教者：长武县中学 高红丽

一．教材分析

我本节课教材为人教版选修4«化学反应原理»第四章«电化学基础»第三节«电解池»。本节课是在学生学习了原电池原理之后，学习电解池原理，原电池原理研究的是如何利用能够自发的氧化还原反应将化学能转化为电能，而电解池研究的是如何借助电能使不能自发的氧化还原反应能发生，从而使电能转化为化学能。本节课学习有利于学生了解电化学反应所遵循的规律，知道电解知识在氯碱工业、电镀、电冶金方面的应用。教材中的科学探究活动，有利于学生增强探索化学反应原理的兴趣，利用所学知识解释生活中的现象和实际问题。

二．学情分析

我校是省级标准化高中，我带高二（10）班是重点班。大部分学生的基础比较扎实，学习能力比较强，有学习探究的热情。对原电池的工作原理有了较深入的理解。通过本节内容让学生掌握电解池原理和原电池原理的区别及联系。

教学目标：

知识与技能：理解电解池的工作原理和构成条件，电解原理的应用

过程与方法：通过实验、科学探究和思考交流等活动，使学生理解电能转化为化学能的条件和方法

情感态度与价值观：培养学生科学探究和辨证思维能力

教学重点：掌握电解池的工作原理，知道电解知识在氯碱工业

电镀、电冶金等方面的应用

教学难点：掌握电解池的工作原理

教学方法：

情景导入法

实验探究法

学法指导：

分析讨论

实验探究

合作学习

教学过程：

引入新课：我们知道原电池原理研究的是如何利用能够自发的氧化还原反应将化学能转化为电能，那么如何借助电能使不能自发的氧化还原反应能发生，从而使电能转化为化学能? 教学过程：

演示实验：电解氯化铜溶液

提问：氯化铜溶液导电的原因是什么？

解释：①通电前：CuCl2 = Cu2+ + 2Cl－，Cu2+、Cl－自由移动。

②通电后：Cu2+移向阴极得到电子，生成Cu；Cl－移向阳极失去电子，生成Cl2 阴极反应： Cu + 2e

＝ Cu (还原反应 ) 阳极反应：2Cl－2e

＝Cl2↑(氧化反应 ) 总反应: CuCl2 = Cu+Cl2↑

1.

电解:使直流电通过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化还原－-2+-

反应的过程，叫做电解。(溶液的导电过程) 2.

电解池：将电能转化为化学能的装置。

3.

构成电解池的条件：

①直流电源

②电极：阴极：与电源负极相连的电极

阳极：与电源正极相连的电极

③电解质溶液或熔融电解质；

④

形成闭合的回路

4.放电顺序：

阴极：氧化性强的离子先得电子Ag>Cu>H(水)>Pb>Fe…

金属越不活泼，对应阳离子氧化性越强，越容易得电子。

阳极：还原性强的离子先失电子

金属 > S>I>Br>Cl>OH(水) >含氧酸根 > F 铜、银等金属为活性电极,作阳极时，这些金属首先放电。

铂和石墨为惰性电极，无论作什么电极均不放电。

想一想：

若以铜为阳极,铁为阴极,电解氯化铜溶液，情况又如何？

阳极：Cu — 2e= Cu

阴极：Cu + 2e = Cu 分析电解反应的一般思路：1.明确溶液中存在哪些离子？

2.

阴阳两极附近有哪些离子？

3.

根据阳极氧化，阴极还原分析得出产物

2+——

2+2－－－－－-+2++2+2+

练习：完成下列溶液的电极反应。

(以石墨为电极电解)①硫酸溶液②盐酸③NaOH溶液④CuSO4溶液⑤CuBr2溶液⑥KCl溶液⑦Na2SO4溶液

小结：电解的一般规律是什么？

电解硫酸溶液：

阳极：4OH- - 4e- = 2H2O + O2↑

阴极：4H + 4e- = 2H2↑

总反应：2H2O（电解）= 2H2↑+ O2↑

电解NaOH溶液：

阳极：4OH- - 4e- = 2H2O + O2↑

阴极：4H+ + 4e- = 2H2↑

总反应：2H2O（电解）= 2H2↑+ O2↑

电解盐酸溶液：

阴极：2H + 2e = H2

↑

阳极：2Cl - 2e- =Cl2↑

总反应：2HCl（电解）= H2

↑ + Cl2↑

电解CuSO4溶液: 阴极:2Cu + 4e- = 2Cu 阳极：4OH - 4e- = 2H2O + O2↑

总反应：2CuSO4 + 2H2O = 2Cu + O2↑ + 2H2SO4

电解规律（惰性电极）小结

电解本身 如CuCl2

、HCl -2+-+-+

Ⅰ与Ⅳ:放氢生碱 如NaCl Ⅱ与Ⅲ:放氧生酸 如CuSO4、AgNO3

Ⅱ与Ⅳ:电解水 如Na2SO4、H2SO4

、NaOH 电极反应小结：

阴极：Ag+e=Ag Cu + 2e= Cu 2H+ + 2e = H2

↑

阳极：2Cl - 2e- =Cl2↑

4OH - 4e- = 2H2O + O2↑

课堂练习题: 1.下列关于电解Na2SO4

溶液的叙述正确的是（ ）

A.随着电解的进行，溶液的PH升高

B.OHˉ向阳极移动，阳极附近溶液呈碱性

C.SO4向阳极移动,Na+向阴极移动，分别在对应的电极上析出

D.阴极上H+得电子被还原成H2,使阴极附近的溶液呈碱性. 2.用惰性电极电解下列各组中的三种电解质溶液，在电解的过程中，溶液的PH依次为升高、不变、降低的是（ ）

A.AgNO3 CuCl2 Cu(NO3)2

B.KCl Na2SO4 CuSO4 C.CaCl 2 KOH NaNO3

D.HCl HNO3 K2SO4 2ˉ---2+- +—三．课堂小结：

电解池原理：

阳极发生：氧化反应 阴极发生：还原反应

阳离子移向：电解池的阴极

阴离子移向：电解池的阳极

四．作业布置:

4.