《电解池》教案正式版

第三节电解池

教学目的

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.使学生了解氯碱工业、电镀工业、电冶金工业的化学原理。

教学重点、难点：电解原理

实验准备:小烧杯、玻璃棒、碳棒、导线、电流表、直流电源。

２５％的氯化铜溶液、碘化钾淀粉试纸、新铁钉、铜片、铜氨溶液（通过向１mol/L的硫酸铜溶液中边搅拌边加入浓氨水的方法制得）。

课时划分：两课时

教学方法：实验探究与启发讨论法

教学过程

第一课时

［复习提问］在前面我们已经学习了原电池的知识，谁能举例说明原电池是怎样的能量转化装置？

［学生讨论］学生讨论后回答：原电池是把化学能转变成电能的装置。

［导入新课］电能如何才能转变成化学能呢？这就是本节课我们要共同探讨的问题。

［板书］第三节电解池

一、电解原理

1、电解原理

［设疑］我们已经知道，金属和电解质溶液都能导电，金属的导电过程是物理变化，电解质溶液的导电过程是否与金属的导电过程相同呢？

［学生实验］学生以学习小组为单位完成［实验４—2］（将Ｕ型管改为小烧杯），并观察、记录实验现象。教师巡回指导。

［学生总结］实验现象阴极：碳棒上逐渐覆盖了一层红色物质。

阳极：生成有刺激性气味、能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝的气体。

［启发引导］请大家根据实验现象和氯化铜溶液的组成成分以及原有知识分析推断两极生成物的名称。

［学生讨论］（略）

［学生总结］两极产物阴极——铜阳极——氯气

［设疑］氯化铜溶液在电流的作用下为什么会生成Ｃu和Cl2呢？

［讲述］CuCl2在水溶液中完全电离生成Cu2＋和Cl-

［板书］CuCl2 ＝Cu2＋＋2Cl－

［讲述］通电前，Cu2＋和Cl－在溶液里自由运动；通电后，在电场的作用下，带负电的Cl

2+移向阴极，并得－移向阳极，并失去电子被氧化成氯原子，进而结合成Cl

2放出，带正电的Cu

到电子被还原成铜原子，覆盖在阴极上。

［课件展示］播放课前制作的多媒体课件，模拟CuCl2溶液中Cu2＋和Cl－在通电前后的运动、变化情况。

［板书］阴极：Cu2＋＋2e－=Cu （还原反应）

阳极：2Cl－-2e－=Cl 2↑（氧化反应）

［小结］电解质溶液在导电过程中有新物质产生，是化学变化。

［板书］使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极上引起氧化还原反应的过程叫做电解。

把电能转变为化学能的装置叫做电解池或电解槽。

［学生活动］让学生独立书写电解CuCl２溶液的化学反应方程式。（可以请１—３名学生到黑板上书写）

［板书］ CuCl2Cu＋Cl2↑

［过渡］下面我们再分析电解池的两个电极。

［板书］２、电解池的两极

［讲述］电解池的两极是由与之相连的电源电极决定的。

［板书］阴极：与电源负极相连的电极。（发生还原反应）

阳极：与电源正极相连的电极。（发生氧化反应）

［设疑］电解质溶液是如何将电路沟通的呢？

［板书］３、电解池中的电子的移动方向

［学生活动］请学生讨论、总结并回答上面提出的问题。

［板书］电源负极→电解池阴极→电解液中的阳离子（被还原）

电解池中阴离子（被氧化）→电解池阳极→电源正极

［讲述］由上面分析可知：电解质溶液的导电过程必须有阴阳离子的参与，如果溶液中的离子不参加反应，电路就不能沟通，所以电解质溶液的导电过程就是电解质溶液的电解过程。

［引导］在上述分析过程中，我们始终回避了一个重要的问题——水的电离。

［提问］CuCl2溶液中存在的离子有哪些？

［学生回答］Cu２＋、Cl－、OH－、H＋

［设疑］为什么电解时，只有Cu２＋和Cl－放电呢？这要涉及到离子的放电顺序问题。

［板书］离子的放电顺序

［讲述］各种离子得失电子的能力不同，因此，电解时离子放电难易也不同。

阳离子：Ag+＞Hg2＋＞Cu2＋＞Fe2＋＞Zn2＋＞H＋＞Al3＋＞Na＋＞K＋

阴离子：S2-＞I-＞Br-＞Cl-＞OH－＞含氧酸根

电解电解质溶液时，在阴阳两极上首先发生放电反应的离子分别是溶液里最容易放电的阳离子和最容易放电的阴离子。

［小结］本节课我们学习了电解的原理，认识了电解池的功能，下面请同学们在总结本节知识以及回忆前面所学的原电池知识的前提下，填写课前所发放的表格，并注意比较。

原电池和电解池知识总结比较表

内容原电池电解池

电极规定

电极反应

电子移动方向

能量转变

［学生活动］（略）

［投影］选取１—２份学生填完的表格投影到大屏幕上，师生共同点评。

[课堂练习]

1.如下图所示两个装置中，溶液体积均为200 mL，开始时电解质溶液的浓度均为0.1 mol·L －1，工作一段时间后，测得导线上通过0.02 mol电子，若不考虑盐水解和溶液体积的变化，则下列叙述正确的是

A. B.电极

C.溶液的pH

D.

①阳极：4OH－－4e－===2H 2O＋O22H＋＋2e－===H2

2.甲、乙两个电解池均以Pt为电极，且互相串联，甲池盛有AgNO3溶液，乙池中盛有一定量的某盐溶液，通电一段时间后，测得甲池中电极质量增加2.16 g，乙池中电极上析出0.64 g

A.CｕSO4

B.MgSO4

C.Al（NO3）3

D.Na2SO4

3.用石墨电极电解100 mL H2SO4与CuSO4的混合溶液，通电一段时间后，两极均收集到2.24 L气体（标准状况），则原混合溶液中Cu2＋

A.1 mol·L－1

B.2 mol·L－1

C.3 mol·L－1

D.4 mol·L－1

4.用惰性电极电解V L ＭSO4的水溶液，当阴极上有m ｇ金属析出(阴极上无气体产生)

时，阳极上产生ｘ L 气体(标准状况)，同时溶液的pH 由原来的6.5变为2.0(设电解前后溶液体积不变)。则M

A.

V

m

100 B.

V m 200 C.x

m

4.22 D.

x

m

2.11 5.用Pt 电极电解C ｕCl 2溶液，当电流强度为a A ，通电时间为ｔ ｍｉｎ时，阴极质量增加ｍ ｇ，阳极上生成标准状况下纯净气体V L ，电极上产生的气体在水中的溶解忽略不计，且以ｑ表示1个电子的电量，Ｍ表示铜的相对原子质量，则阿伏加德罗常数可表示为

A.

Vq

at

672 B.

Vqm at 64 C.mq

Mat

60 D.不能确定

参考答案：1.B 2.A 3.A 4.BD 5.A

［作业］教材习题P 83 1、2、3 ［板书设计］第一节 电解原理 一、电解原理 1、电解原理

CuCl 2 ＝Cu 2＋

＋2Cl －

阴极： Cu 2＋＋2e －

=Cu （还原反应）

阳极： 2Cl －

-2e －

=Cl 2↑（氧化反应）

使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极上引起氧化还原反应的过程叫做电解。 把电能转变为化学能的装置叫做电解池或电解槽。

CuCl 2

Cu ＋Cl 2↑

２、电解池的两极

阴极：与电源负极相连的电极。（发生还原反应）

阳极：与电源正极相连的电极。（发生氧化反应） ３、电解池中的电子的移动方向

电源负极→电解池阴极→电解液中的阳离子（被还原） 电解池中阴离子（被氧化）→电解池阳极→电源正极

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