电解原理及其应用教案2课时.docx

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1、电解原理及其应用教案（2课时）一、教学目的1、学问及技能：通过对熔融氯化钠电解体系的分析，使学生驾驭电解、电解池概念，清楚的建立起电极反响的概念并可以正确的推断阴阳极 能书写电极反响式及总反响式，培育分析归纳学问的实力。通过活动探究，进步学生的试验实力和分析实力2、过程及方法：通过运用电解的原理，分析电冶金以及电解饱和食盐水、电镀、电解精炼等困难体系中所发生的反响，体会电解的好用价值和对人类社会的重要奉献。3、情感看法及价值观：通过电解学问的学习，激发学生勇于创新、主动理论的科学看法。二、教学重点、难点重点是理解电解原理和一般规律；难点是推断电极产物和电极反响和电解总反响式的书写三、教学流程惰

2、性电极不变，离子导体更换为硫酸钠溶液其它不变，阴阳极均改位铁对过去所学学问进展综合运用探究分析归纳电解熔融氯化钠电解、电解池、阴阳极和电极反响概念，电极反响式书写。构成电解池的条件分析初步理解离子放电实力的强弱，理解氯碱工业原理活动探究4、给钥匙镀铜活动探究5、电解精炼铜解决困难问题，实力全面提升回扣初中所学电解水学问，把旧学问纳入新体系，理解离子放电依次得出本质是电解水发觉新知，完善体系归纳总结出完好的不同电极条件下的离子放电规律学以致用，体会学习欢乐归纳总结出构成电镀池的根本条件，理解电镀工业体会电解电镀原理在电解精炼上的奇妙应用，感受化学之美综合分析，实现实力升华画龙点睛,固化实力形本钱

3、单元核心学科思想和学科实力能力不断提升 知识循序渐进活动探究1、惰性电极电解饱和食盐水惰性电极不变，离子导体有单一体系变成困难体系活动探究2、惰性电极电解硫酸钠溶液活动探究3、铁电极作阴阳极电解硫酸钠溶液认知迁移，阳极改为铜电极小结四、教学过程老师活动学生活动设计意图【复习提问】我们知道，金属钠、钙、热水器里的镁棒、各种铝合材，都是极为活泼的金属，这些金属是哪儿来的呢？怎么炼出来的呢？这就涉及到我们今日探讨的课题：电解的原理及其应用（板书）【联想质疑】 我们知道，金属钠在通常状况下，就可以和氯气发生氧化复原反响生成氯化钠，并放出能量。那么氯化钠能否分解生成金属钠呢？ 【设问】假设要让氯化钠分解

4、生成金属钠，就必需供应能量，比方电能。理论证明，熔融氯化钠在通电条件下就可以分解生成金属钠。它的原理是怎样的呢？【过渡】下面我们以就以电解熔融NaCl为例来分析电解的原理。熔融NaCl 石墨石墨【沟通研讨】1. 通电后，熔融氯化钠中Na+和Cl-各向哪个方向挪动？2. 挪动到两极外表的Na+和Cl-将发生什么改变？【分析】通电前熔融NaCl中存在Na+和Cl-，作无规则运动，接通电源后，Na+ 移向及电源负极相连的电极并得到电子（叫放电）被复原为Na，Cl-移向及电源正极相连的电极并失去电子（也叫放电）被氧化。阳极：2Cl- - 2e-=Cl2 （氧化反响）阴极：2Na+2e-=2Na（氧化反

5、响）总反响：2Na+2Cl-Cl2+2Na2NaCl Cl2+2Na【点拨】这就是工业上电解冶炼金属的根本原理。【总结】一、电极反响阳极：2Cl- - 2e-=Cl2 （氧化反响）阴极：2Na+2e-=2Na（氧化反响）总反响：2Na+2Cl-Cl2+2Na2NaCl Cl2+2Na【讲解】讲解1807年戴维电解获得金属钾的史实，说明不行能不是肯定的，随着人们的不断探究，本不行能的事情，很可能就变成了可能。二. 电解的概念使直流电通过电解质溶液或熔融电解质而在阴阳两极引起氧化复原反响的过程叫做电解三、电解池的概念：借助于电流引起氧化复原反响的装置叫电解池或电解槽四、电解池的构成条件1、直流电源

6、2、两个固体电极，及电源正极相连的叫阳极，及电源负极相连的叫阴极3、离子导体离子导体（熔融态电解质或电解质溶液） 4、构成闭合回路【过渡及设问】刚刚我们学习了构成电解池条件之一是要有离子导体，假设我们把上述装置中的离子导体熔融NaCl改成NaCl溶液，电解的结果会怎么样呢？【活动探究1】电解饱和食盐水请你分析饱和食盐水中可能存在哪些离子，通电后它们分别移向哪个电极，可能发生的电极反响是什么？产物如何检验 ？现象电极反响式阳极有黄绿色气体，使潮湿淀粉KI试纸变蓝2Cl- - 2e-=Cl22NaCl + 2H2O = H2 +Cl2 + 2NaOH电解阴极有无色气体产生，溶液滴酚酞试液变红色2H

7、+ + 2e- = H2电解反响【演示】电解饱和食盐水。【老师板演】通电前：NaCl=Na+Cl- H2OH+OH-通电后：Na+、H+移向阴极，Cl-、OH-移向阳极。那谁放电呢？【讲解】 人们根据大量事实总结出了如下规律1、一般说来，金属越难失电子，其阳离子就越易得电子即K+ Ca2+ Na+ Mg2+ Al3+ Zn2+ Fe2+ Sn2+ Pb2+ H+ Cu2+ Ag+ 得电子越来越易2、同样，非金属越难得电子，其阴离子就越易失电子即 SO42- OH- Cl- Br- I- S2- 失电子实力越来越易所以，电解饱和食盐水时，在阴极上H+优先放电2H+2e-=H2（复原反响），而在阳

8、极上Cl-优先放电：2Cl-e-=Cl2（氧化反响）。在阴极：由于：2H+2e-=H2，H+不断被消耗，促进H2OH+OH-向右挪动，破坏了水的电离平衡，c（OH-）的浓度相对地增大了，因此，在阴极旁边形成了氢氧化钠溶液。总的电解化学方程式怎么写？【板演】2NaCl + 2H2O = H2 +Cl2 + 2NaOH电解【思索】假设你是化工工程师，请从原理上谈谈你将如何消费大量的盐酸、烧碱和84消毒液（次氯酸钠溶液）？【讲解】：这就是氯碱工业的核心原理。详细消费工艺则属于化学及技术范畴，感爱好的同学课下可查阅相关资料进一步理解。Na2SO4 溶液石墨电极石墨电极【活动探究2】假设我们把上述电解池

9、中的离子导体换成Na2SO4溶液，结果又会怎样？请同学们根据前面的方法结合离子放电依次分析两极产物各是什么？【点评】这事实上就是初中学过的电解水，Na2SO4的作用仅起到增加溶液导电性的作用。【讲解】电解水获得氢能本钱太高，如何通过水廉价获得氢能的技术还有待打破。【活动探究3】假设将上述装置中的阴阳极均换成Fe电极，结果又会怎么样？Na2SO4 溶液铁电极铁电极 演示：演示：现象：阳极旁边溶液变浅绿色，阴极有无色气泡冒出电极反响：阳极： Fe 2e- = Fe2+阴极：2H+ +2e- =H2总反响：Fe + 2H2O = Fe（OH）2 + H2 小结：假设阳极材料为金属时（Pt Au等惰性

10、金属除外）通常金属阳极材料优先失去电子；当阳极材料为石墨（或惰性金属电极）时，才考虑溶液中阴离子失去电子。阴极材料无论是惰性电极还是活动金属电极，都是溶液中的阳离子在阴极上放电。【过渡】受此启发，大家想，可否利用电解原理在铝制钥匙上镀上一薄层铜？请看活动探究4 【活动探究4】在钥匙上镀铜材料：铜片，石墨棒，钥匙，CuSO4溶液，导线，电源请根据电解原理，设计试验方案并检验，然后得出结论试验方案内容电镀原理阳极： Cu 2e- = Cu2+阴极：Cu2+ 2e- =CuCuSO4溶液铜电极钥匙电镀方案 CuSO4溶液电极材料阳极：铜片，阴极：钥匙电镀液CuSO4溶液镀件钥匙【引导学生分析评价】对

11、学生可能的出现的几种状况，如钥匙作阳极、石墨作阳极、铜作阳极等，进展分析评价。确定最佳方案。【讲解并描述】：这就是电镀的原理。利用电解原理，在金属外表镀上一薄层其它金属或合金的方法叫电镀，电镀的主要目的是增加金属的抗腐蚀实力、耐磨性或改善金属制品的外观。电镀原理在工业上被大量应用，如电镀拉手，镀镍自行车把等。小结：在电镀槽中，一般把待镀金属（即镀件）作阴极，镀层金属（如用惰性电极作阳极，则电镀不匀称）作阳极，含镀层金属离子的溶液为电镀液。根据电镀原理可否把一块粗铜提纯？【活动探究5】电解精炼若供应一块粗铜（含Zn、Fe、Au、Ag等杂质），一块纯铜，CuSO4溶液，电解池，直流电源，如何根据电

12、镀原理提纯粗铜，请设计试验装置。【师生分析】：阳极Zn、Fe比Cu先放电，但Zn2+、Fe2+在阴极上不放电，阴极上只有Cu2+放电，阳极上的Au、Ag等金属不放电而沉积于阳极下面形成阳极泥（可从中回收贵金属）这样阴极上获得的就是高纯度的铜。这一原理在工业上叫电解精炼，可制得纯度高达99.95-99.98%的铜，从而满意消费生活中大量的导线需求。【小结反思】1、给你一个电解装置如何分析其电极产物？ 一看电源（确定阴阳极） 二看阳极材料（是活动金属还是惰性电极）； 三看离子导体（看有什么离子） 四看离子挪动（分别移向哪个电极） 五看何种离子放电（根据放电依次）2、通过今日的学习还应当可以对一些看

13、似难以实现的事情，敢想，敢做，敢于创新。 比方， 已知F2是氧化性最强的单质，你有方法将F-氧化成F2吗 ？用什么方法？ 再如， 能实现改变Cu + 2H2O=Cu（OH）2+H2吗？【讲解】通过今日的学习，也盼望同学们今后遇到问题不要有畏难心情，要迎难而上，敢想、敢做、敢于质疑、敢于创新、敢为人先，敢于变不行能为可能，期盼大家将来可以做出突出成果，为我们北京二十中学增光添彩！ 【板书设计】电冶金，如电解氯化钠氯碱工业，电解饱和食盐水电镀，如在金属上镀上一层其他金属电解精炼，如电解精炼提纯铜一要看电源（外加电场）三要看离子移向哪个电极二看阳极材料，确定阴离子放电还是电极材料放电四要确定何种粒子

14、放电电解原理思索，答复。学生听讲、思索领悟思索，感悟，理解学生倾听理解并形成概念学生分析思索并答复学生思索，倾听理解体会所学学问的重要，体会化学的魅力学生分析并答复阴极：4H+4e-=2H2阳极：4OH- - 4e- =2H2O+O2总反响：2H2O2H2+O2学生思索将来可否在此领域有所成就。学生分析，写出电极反响学生设计并试验学生设计阳极：粗铜 Cu 2e- = Cu2+阴极：纯铜Cu2+ 2e- =Cu学生思索 学生总结学生思索并答复然后提纯学生反思总结并答复。及学生已有学问相连接学习领悟电解原理对学生进展敢于质疑的教化归纳电极反响、电解、电解池等概念，学生相识由个例上升到一般，使相识升

15、华由实例引出概念，更有利于学生承受和理解为学生综合运用所学学问供应了时机使学生初步学会惰性电极下，如何分析离子放电的一般方法感受学习的胜利感。回扣初中所学，把旧学问纳入现有学问体系体会通常不行能进展反响，电解条件下就成为可能，开拓了学生的视野，培育了学生的创建性思维。期盼学生在廉价获得氢能技术方面有所成就。完善学问体系，系统驾驭放电规律，利用电解原理学习电镀，易于学生理解深化理解电解原理，体会电解的另一个领域电镀，并熬炼学生的动手实力和合作实力等。使学生体会电解原理在电镀工业上的重要运用价值，充分感受化学的魅力利用电镀原理进展电解精炼。使学生的相识层层深化升华本单元所要到达的学科思想和核心实力

16、电解原理及其应用 课堂学案+熔融NaCl 石墨石墨【分析电解原理】以熔融氯化钠为例分析电解原理1、完成电解熔融NaCl的电极反响和电解总反响阳极：_，阴极：_总反响：_（1）电极反响：在电极上发生的_叫电极反响（2）电解的概念：使 通过电解质溶液或熔融电解质而在阴阳两极引起 的过程叫做电解（3）、电解池的概念：借助于 引起 的装置叫电解池或电解槽（4）、电解池的构成条件_+饱和NaCl溶液 石墨石墨_.【活动探究1】惰性电极（石墨或金铂电极）电解饱和食盐水现象电极反响式阳极阴极电解总反响思索：氯碱工业如何消费盐酸、烧碱、次氯酸钠消毒液？【活动探究2】石墨为阳极电解硫酸钠溶液+Na2SO4溶液

17、石墨石墨阳极反响：_ 阴极反响_总反响_思索：惰性电极电解硫酸钠溶液的本质是什么？硫酸钠的作用是什么？1、写出电解饱和食盐水的电极反响现象和电极反响式惰性电极电解时的离子放电规律、一般说来，金属越难失电子，其阳离子就越易得电子即K+ Ca2+ Na+ Mg2+ Al3+ Zn2+ Fe2+ Sn2+ Pb2+ H+ Cu2+ Ag+ +Na2S4溶液 铁铁即：在阴极，离子得电子越来越易（越来越简单放电）、同样，非金属越难得电子，其阴离子就越易失电子即SO42- OH- Cl- Br- I- S2- 即：在阳极，离子失电子越来简单（越来越简单放电）【活动探究3】 以铁为阴阳极电解硫酸钠溶液阳极反

18、响：_ 阴极反响_总反响_思索：你发觉阴阳极材料及离子放电有什么规律啊？_溶液【活动探究4】你能在钥匙上镀铜吗？方案：_作阳极，_作阴极，_作电镀液阳极反响：_ 阴极反响_思索：电镀工业的原理：电镀槽中，一般把待镀金属（即镀件）作_极，镀层金属作_极，含_的溶液为电镀液。【活动探究5】你能把粗铜提纯吗？阳极反响：_ 粗铜阴极反响_ 思索：工业上的电解精炼池中，纯铜_溶液通常_作阳极，_作阴极_作电镀液。【小结】给你一个电解装置，你将如何分析其电极反响和电极产物？_ _【课下练习】工厂为了除含Cr2O72-离子的酸性废水，采纳以下处理方法： 以铁作为电极进展电解 鼓入空气，经过一段时间后，使废水中的含铬（有毒）量降到可排放的标准，其原理是： 将Cr2O72-离子复原为可溶性三价铬离子。电解除铬过程中，使溶液的PH不断上升，使工业废水由酸性变为碱性，再把三价铬离子变成不溶性氢氧化物除去。 根据上述内容答复下列问题：（1）用铁作电极电解时，电极反响式为：阳极_ ，阴极_（2）在水溶液中将Cr2O72-离子复原成Cr3+的复原剂是溶液中的_离子，此氧化复原反响的离子方程式是_。（3）在处理废水中使溶液的PH不断上升，由酸性转变碱性是通过通电和O2.途径来实现的。（4）将Cr3+转变成不溶性氢氧化物的离子反响式为 _，同时还有_生成