鲁科版化学教案选修四1.2.2《电解原理的应用》
鲁科版高中化学选修四1-2-2《电解原理的应用》导学案[2020年最新]
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第1章第2节电能转化为化学能--电解导学案第2课时电解原理的应用【温故知新】工业上为用石墨电极，电解熔融氯化钠的方法冶炼钠。
请写出两极和总反应方程式。
【课内探究】1．电解食盐水制备烧碱、氢气和氯气【活动探究1】观察实验现象，根据电解的原理完成课本P13“活动探究”。
[讨论总结]分析电解反应(用惰性电极时)的一般思路:【典例1】（1）用惰性电极电解CuCl2溶液，请写出两极和总反应方程式。
溶液，请写出两极和总反应方程式。
（2）用惰性电极电解Na2SO4２、铜的电精解炼【观察思考】观察铜的电精解炼实验回答下列问题：(1)金属精炼时，两极材料分别是什么？阳极是惰性电极吗？谁放电？(2)粗铜里的哪些金属杂质将成为阳极泥？并比较它们与铜的金属活动性？(3)阳极减小的质量和阴极增加的质量相等吗？电解质溶液中Cu 2+浓度有何变化？【典例２】利用电解法可将含有Ｆｅ、Ｚｎ、Ａｇ、Ｐｔ等杂质的粗铜提纯，下列叙述正确的是（）Ａ电解时以精铜做阳极。
Ｂ电解时阴极发生氧化反应Ｃ粗通链接电源的负极，其电极反应是Cu - 2e- = Cu 2+溶液中Cu 2+浓度不变。
Ｄ电解后，电解槽底部会形成含少量Ａｇ、Ｐｔ等金属的阳极泥。
３.电镀【活动探究２】课本P １７“活动探究”。
【典例3】( 1).a 、b 哪一极为正极？( 2). 若要给铁叉镀银，a 极选用什么材料？选择何种溶液？【自我小结】比较:电解池、电解精炼池、电镀池有何异同? 【检测反馈】1.以石墨为电极，电解氯化钠和硫酸铜的混合溶液。
阳极的产物有__________, 阴极的产物有___________.2．下图为直流电源电解稀Na2SO4水溶液的装置。
通电后在石墨电极a 和b 附近分别滴加一滴石蕊溶液，下列实验现象中正确的是() A ．逸出气体的体积，a 电极的小于b 电极的B ．一电极逸出无味气体，另一电极逸出刺激性气味气体C ．a 电极附近呈红色，b 电极附近呈蓝色D ．a 电极附近呈蓝色，b 电极附近呈红色3.为了实现铜质奖牌镀银，下列说法不正确的是（）A ．奖牌作阴极，银作阳极，电解质溶液为硝酸银溶液B ．电解过程中溶液的pH 值不变C ．阴极反应式为Ag - + e- = AgD. 电镀液的浓度逐渐减小e -。
化学：1..2..1《电解的原理》教案2(鲁科版选修4)
第2节电能转化为化学能—电解第1课时电解地原理一、学习目标<1）体验电能与化学能相互转化地探究过程，了解氧化还原反应地本质是电子转移(2>了解电解原理与电解池地结构二、学习重点与难点阴极和阳极地电极反应式【回顾】电解质溶液和熔融电解质导电地原因是什么？一、电解原理【合作交流1】工业上可以用电解熔融氯化钠地方法生产金属钠，在电场作用下，熔融氯化钠中地和分别移向与电源极和极相连地电极.与电源负极相连地电极带有电荷，离子在这个电极上得到电子，被还原成原子：电极反应：而与电源正极相连地电极带有电荷，离子将电子转移给这个电极，自身被氧化为最终生成,电极反应：将两个电极上发生地反应组合起来，就是电解氯化钠制备金属钠地化学反应：【合作交流2】电解质导电地原因是电离产生，电解质导电地过程就是，【跟踪练习】• 下列关于电解池地叙述不正确地是( >• A 、与电源正极相连地是电解池地阴极• B 、与电源负极相连地是电极池地阴极• C 、在电解池地阳极发生地是氧化反应•D 、电子从电源地负极沿导线流入电解池地阴极【合作交流3】1、 什么是电解？2、什么是电解池？3、电解池地组成是什么？【跟踪练习】下列哪些装置是电解池？Fe二、电极反应【合作交流4】1、什么是电极反应？什么是阴极？什么是阳极？2、写出电解熔融氯化钠地电极反应，并分析在阴、阳极都发生了什么反应？【跟踪练习】1、写出电解熔融氯化镁制金属镁地电极反应和总地化学反应2、如图是电解氯化铜溶液地装置，其中c、d为石墨电极，则下列有关判断正确地是( >A、a为负极，b为正极B、a为阳极，b为阴极C、c极发生氧化反应D、d极发生氧化反应【延伸交流】已知水是一种弱电解质，可以电离出极少量地氢离子和氢氧根离子，试着写出电解水地电极反应和总地化学反应申明：所有资料为本人收集整理，仅限个人学习使用，勿做商业用途.。
高中化学1.2电能转化为化学能教案2鲁科版选修4
第二节电能转化为化学能----电解（第2课时）【板书设计】二、电解原理的应用1．电解氯化钠的水溶液阴极：2H+ +2 e- = H2↑阳极：2Cl-— 2e- = Cl2↑2NaCl+2H2O 电解====H2↑+Cl2↑+2NaOH2．铜的电解精练阳极: Zn -2e= Zn 2+Fe -2e= Fe2+Ni -2e= Ni2+Cu -2e= Cu2+极阴: Cu2++2e=Cu3.电镀【教学反思】学生在初中已经学过了电解水，初步了解了水在通电的情况下可以电解出氢气和氧气。
本节课将在学生已有经验的基础上继续深入探讨电解原理，通过电解熔融NaCl视频演示结合计算机微观模拟熔融NaCl电解过程，引导学生分析实验结果，认识电源正、负极和电解池阴、阳极之间的关系及电极反应的书写方法，进一步理解电解原理、电能向化学能的转化过程。
本节课内容属于化学理论部分，但通过计算机微观模拟更直观、更形象，避免了学生对该部分教学的枯燥和乏味。
同时在教学过程中，充分利用教材资源和网络资源，组织学生交流、讨论，增强学生互动性，尽量避免枯燥的讲授。
利用教材提供的图片更能有利于学生的理解记忆同时通过“电解食盐水”、“设计实验（原电池和电解池）的演示，让学生知道电解原理及其与原电池的区别，同样也拓宽学生视眼，培养了学生实验探究能力，从而激发学生学习化学的兴趣。
【教学点评】对于这节课，我个人认为与传统教学有很大区别：①教学形式：把学生分组讨论，更有利调动学生的积极性，发挥学生的主观个人能动性，每位同学都能在不同中争论，争论中求统一，更加有利于学生对知识的消化和掌握。
②讲授内容：不仅内容要求层次较低，相对简单，有利于学生理解，为以后深层次学习作铺垫而且内容丰富、配有多媒体模拟演示、形象、直观、逼真，更能提高学生的兴趣。
③教学理念：改变了传统教学的单一模式，提高了学生在教学中的地位，真正地把学生放在教学的主要地位，教师成为了辅助对象。
高中化学选修四《化学反应原理》《电解原理的应用》教案-新版
第四章电化学基础第三节电解池第二课时——电解原理的应用核心素养通过电解饱和食盐水、电镀、铜的电解精炼的学习，培养学生将化学成果应用于生活的意识和社会责任感。
教材分析电解池是借助于电能，使不能自发进行的氧化还原反应能够发生，从而使电能转化为化学能的装置。
它的应用相当广泛，由此形成的工业也很多，如氯碱工业、电镀、电解、电冶金、电池充电等。
本节课是学生学习“电解原理”知识后的自然延伸与实际应用的有机结合，它有助于学生系统学习电化学知识，并学会用理论知识来解释在生产生活、科研中的实际应用原理，为将来进行科研工作打好基础。
学情分析选修4《化学反应原理》第四章第一、二节和第三节第一课时中，学生已经具有借助氧化还原理论、金属活动顺序和物理学中的电学知识判断电源正负极、电解池的阴阳极，溶液中离子放电顺序的关系、正确书写电极反应式和基本的电解原理分析的能力。
因此，在本节课中，可利用已有的电解池原理知识来理解常见的生产生活中电解原理应用相关知识，例如电解饱和食盐水、电镀、铜的精炼、电冶金等工业生产，有助于学生将理论知识与实际生活相结合，达到理论联系实际的目的，激发学习兴趣。
本节内容是高考大纲中的必考热点内容，电化学知识既可以综合学科内的知识，如化学实验现象的判断和分析、定量实验的操作要求、离子方程式的书写、氧化还原反应问题分析、化学计算等，也可以涉及学科间知识的运用，如物理学中的有关电流强度的计算、有关电量和阿伏加德罗常数的计算等，还可以与生产生活（如金属的腐蚀和防护、电镀废液的危害与环保）、新科技及新技术（新型电池）等问题相联系，是不可忽视的知识点．关于电化学的内容是历年高考的重要知识点之一,已成高考的必考题.其考查的内容有:原电池、电解池、电镀池的电极名称及电极反应式等。
如2015年高考全国新课标卷I第11题，考察内容为微生物电池的总反应式，以及质子交换膜的问题；如2015天津高考卷第4题考查内容为阳离子膜知识；如2015年北京高考第27题第（4）问考查电解海水以及阳离子膜的作用等。
鲁科版高中化学选修四课件：第1章 1.2第2课时 电解原理的应用
电解饱和食盐水的应用 4.某同学想制作一种家用环保型消毒液发生器，用石墨 做电极电解饱和氯化钠溶液，通电时，为使 Cl2 被完全 吸收制得有较强杀菌能力的消毒液，设计了如图所示 的装置(垂直使用)。以下对电源电极名称和消毒液的主要成分 判断正确的是( ) A．a 为正极，b 为负极；NaClO 和 NaCl B．a 为负极，b 为正极；NaClO 和 NaCl C．a 为阳极，b 为阴极；NaClO 和 NaCl D．a 为阴极，b 为阳极；NaClO 和 NaCl
电解饱和食盐水实验探究
1．将一直流电源的正、负极(电极材料为 Pt)，用玻璃片分别压
在一张用食盐水、碘化钾、淀粉溶液和石蕊溶液浸透的滤纸上，
经过一段时间后，两极附近滤纸的颜色分别是( )
阳极
A
B
蓝
阴极
白
蓝
蓝
蓝
解析：选 D。因为用惰性电极，故电极产物只与离子放电顺序 有关。在阳极上，I－先放电生成 I2，I2 使淀粉变蓝色；在阴极 上，只有 H＋放电，H＋放电后使溶液中 c(H＋)<c(OH－)，溶液呈 碱性，使石蕊溶液显蓝色，故 D 项正确。
粗盐水 ―（―过除―量S―BO―a24C－―）l2→ （―除过―M量g―2N＋、a―OFHe→3＋）
（―除过―C量a2―N＋a、2―CBOa→23＋）
――过―滤―→
（除泥沙及沉淀）
―（―适除―量C―盐O―23酸－―）→
含少量Ca2＋、Mg2＋ ―（―除阳C―离a子2―＋、交―M换g―塔2＋）→ 精制盐水
电解精炼和电镀对电解质溶液要求均较高，电解精炼必须是含 有被精炼金属离子的盐溶液做电解质溶液，电镀必须是含有镀 层金属离子的盐溶液做电解质溶液。
自我校对： □1 粗铜 □2 精铜 □3 Cu2＋＋2e－===Cu(精铜) □4 还原 □5 Cu(粗铜)－2e－===Cu2＋ □6 氧化 □7 Cu(少量 Fe、Zn、Ni 等) □8 Ag、Au、Pt □9 Cu2＋ □10 Fe2＋、Zn2＋、Ni2＋ □11 Cu、Fe、Zn、Ni □12 Cu □13 减小 □14 电解 □15 金属或合金 □16 镀件 □17 镀层金属 □18 镀层金属离子
鲁科版高中化学选修4第1章第2节第2课时电解原理的应用课件1 (共33张PPT)
电镀的定义： 电镀的意义： 铜片 电镀液
(CuSO4溶液) （还原反应）
== Cu
特征
阳极： Cu — 2e- == Cu2+ （氧化反应）
被镀件作阴极，镀层金属作阳极 阳极金属与电解质溶液中的阳离子相同 电镀液CuSO4的浓度基本不变
如：在铁上镀铜 － + 阳极 铜 ， 铜 铁 铁 阴极 ， 以 CuSO4溶液 为电解质 溶液进行电解. 电极反应 阳极： Cu－2e－＝Cu2+ CuSO4溶液 阴极： Cu2+ +2e－＝Cu
特征
（三）电镀
⑴、概念：应用电解原理在某些金属表面镀上一层 其它金属或合金的过程。 + － ⑵、电镀池形成条件
①镀件作阴极 ②镀层金属作阳极 ③含镀层金属离子
镀件
镀层金属
的盐溶液作电解质溶液 含镀层金属离子的盐溶液 ⑶、电镀的特点 电镀液的组成及酸碱性保持不变
3.电镀铜 -
+
铁片
阴极： Cu2+ + 2 e-
2H2O
电解
变大
2H2 ↑ + O2 ↑
加 H2O
阳极 氯 气
阴极 氢 气
NaCl溶液
实例
NaCl
电极反应
阳极: 2Cl- → 2e- ＋ Cl 2↑ 阴极: 2H ++ 2e- → H2 ↑
浓度
PH 值
复原
减小
2NaCl+2H2O
电解
2NaOH+H2 ↑ + Cl2 ↑
增 加 大 HCl
阳极 氧 气
;
通电
2OH-+H2 ↑+Cl2 ↑
.
化学：1..2..1《电解的原理》教案1(鲁科版选修4)
第二节电能转化为化学能──电解【课标三维定向】１.知识与技能⑴以电解熔融的氯化钠为例，理解电解的基本原理，能够正确判断电解池的阴极和阳极。
⑵了解氯碱工业、精炼粗铜及电镀铜的电解原理，能准确书写电极反应式和电解反应式；掌握惰性材料作电极时，离子的放电顺序。
1b9fD8NDy0２.过程与方法⑴通过理解电解的基本原理，体会电解原理的应用及计算。
⑵通过电解熔融的氯化钠、观看氯碱工业的模型、精炼粗铜及电镀铜等，培养观察、分析、推理、归纳总结、迁移探究的能力。
1b9fD8NDy0３.情感态度与价值观激发自主探究的意识，培养“由表及里”的分析问题的辩证唯物主义观点的教育。
同时进行环境保护的教育，提高环保意识。
1b9fD8NDy0【学习策略指导】学习重点：以电解熔融的氯化钠为例，理解电解的基本原理，初步掌握一般电解反应产物的判断方法。
学习难点：了解氯碱工业、精炼粗铜及电镀铜的原理，体会电解原理的应用。
<阴极和阳极以及电极反应的概念、正确书写电极反应式。
）1b9fD8NDy0第一课时电解原理问题一、电解【自主学习】⒈电解熔融的氯化钠离子在电场中的定向移动是电解质溶液和熔融电解质导电的原因。
在电场作用下，熔融的氯化钠中的和分别移向与电源负极和正极相连的电极。
与电源负极相连的电极带有，Na ＋在这个电极上得到电子，被还原成钠原子：；而与电源正极相连的电极带有，Cl－在将电子转移给这个电极，自身被氧化成，最终生成：。
将两个电极上所发生的反应组合起来，就是电解氯化钠制备金属钠的化学反应：。
1b9fD8NDy0⒉电解的定义在的作用下，电解质在两个电极上分别发生和的过程。
[合作探究]：“电解”与“电离”是否是一回事？电解与电离的比较[要点强化指导]⑴电解时所用的电流必须是直流电，而不是交流电。
⑵熔融态电解质可被电解，电解质溶液也可被电解。
⑶电解的过程实质是一个氧化还原反应发生的过程，这一过程在通常情况下是不能进行的。
问题二、电解池【自主学习】⒈电解池的含义将转化为的装置被称为电解池。
高二化学鲁科版选修4课件：1-2-2 电解原理的应用
解析
电解精炼铜时，粗铜应作阳极，精铜作阴极，故A错；
阳极与电池的正极相连发生氧化反应，阴极与电池的负极相
连发生还原反应，故B错；粗铜连接电源的正极，发生氧化 反应，故C错；金属的活动性顺序为Zn＞Fe＞Cu＞Ag＞Pt， 因此Ag、Pt不会放电，以单质形式沉积下来，故D对。
[反思感悟]
金属电解精炼时，溶液中增加较活泼的减少，进入粗铜中 电解质溶液成分及 比铜活泼的金属阳离子 浓度均不变
【例 1】
利用电解法可将含有 Fe、Zn、Ag、Pt 等杂质的粗
铜提纯，下列叙述正确的是 ( A．电解时以精铜作阳极 B．电解时阴极发生氧化反应 C．粗铜连接电源负极，其电极反应是 Cu－2e－===Cu2＋ D．电解后，电解槽底部会形成含少量 Ag、Pt 等金属的阳 极泥 答案 D )
离子，被提纯金属阳离子的浓度减少。
【例2】
如图电解NaCl的饱和溶液，
(1)写出该电解池中发生反应的总
反应方程式：_____。
将充分电解后所得溶液逐滴加入 到酚酞试液中，观察到的现象 是 ___________________________。
－ －
===Cl2↑( 氧化 反应) (2)阴极离子放电顺序
H＋>Na＋
电极反应：2H＋＋2e－===H2↑( 还原 反应)。
通电 3．总反应化学方程式：2NaCl＋2H2O=====2NaOH＋Cl2↑＋ H2↑。 通电 离子方程式：2Cl ＋2H2O=====H2↑＋Cl2↑＋2OH－。
－
[思考]用惰性电极电解饱和食盐水一段时间，电解后的混 合液能使红色布条退色的原因是什么？
3．(填一填)粗铜的电解精炼如右图所示。 在粗铜的电解过程中，粗铜板应是图 中电极________(填图中的字母)；在电 极d上发生的电极反应式为__________； 若粗铜中还含有Au、Ag、Fe，它们在电解槽中的存在形 式和位置为________。 答案 c Cu2 ＋2e ===Cu
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第二节《电能转化为化学能—电解》教学设计
【教学目标】
1.知识与技能
⑴以电解熔融的氯化钠为例，理解电解的基本原理，能够正确判断电解池的阴极和阳极。
⑵了解氯碱工业、精炼粗铜及电镀铜的电解原理，能准确书写电极反应式和电解反应式；掌握惰性材料作电极时，离子的放电顺序。
2.过程与方法
⑴通过理解电解的基本原理，体会电解原理的应用及计算。
⑵通过电解熔融的氯化钠、观看氯碱工业的模型、精炼粗铜及电镀铜等，培养观察、分析、推理、归纳总结、迁移探究的能力。
3.情感态度与价值观
激发自主探究的意识，培养“由表及里”的分析问题的辩证唯物主义观点的教育。
同时进行环境保护的教育，提高环保意识。
【学习重难点】
学习重点：以电解熔融的氯化钠为例，理解电解的基本原理，初步掌握一般电解反应产物的判断方法。
学习难点：了解氯碱工业、精炼粗铜及电镀铜的原理，体会电解原理的应用。
（阴极和阳极以及电极反应的概念、正确书写电极反应式。
）
1.2.2《电解原理的应用》教学过程设计
【复习提问】
1、电解的工作原理
2、采用何种装置完成电解？
【板书】课题电解原理的应用
【设疑】
1 工业上冶炼金属的方法有哪些？
2、工业上如何冶炼钠、镁、铝？
下面我们进行第1个小活动，以饱和NaCl溶液和熔融的NaCl为离子导体设计电解池。
【交流研讨1】请选用合适药品和仪器画出你设计的电解池装置并写出电解熔融的NaCl电极反应式和总反应化学方程式。
阳极：2Cl-－2e-=Cl2↑
阴极：2H ++2e-=H 2↑
总反应：2NaCl=====通电
Cl 2↑+2Na
【点拨】刚刚我们设计的第一个电解池就是工业上冶炼金属钠的原理。
【讲述】电解是最强有力的氧化还原手段，电解法是冶炼金属的一种重要方法。
对于冶炼像Na 、Ca 、Mg 、Al 这样活泼的金属我们常选用电解其熔融态的化合物的方法。
这就是电冶金。
【板书】1、电冶金，冶炼活泼金Na 、Mg 、Al 等。
【投影】工业上常用电解熔融氯化镁的方法制取镁，电解熔融氧化铝的方法制取铝。
【讲述】我们设计的第二个电解池就是工业上制取烧碱的原理，电解饱和食盐水的方法获得烧碱的同时还得到了H 2和Cl 2，习惯上把这种工业叫做氯碱工业。
【板书】电解饱和食盐水制烧碱、氯气和氢气 —（氯碱工业）
【演示实验】电解饱和食盐水
【观察、思考】
（1）电解池的两极各产生什么现象?若在两极附近均滴加酚酞试液，会有什么现象?
（2）怎样初步检验两极产物的生成?
（3）结合教材，分析产生这种现象的原因。
【学生总结】
现象：
阳极：有气泡产生，使湿润的淀粉－KI 溶液变蓝
阴极：有气泡产生，滴加酚酞溶液变红
阳极：2Cl --2e - =Cl 2↑
阴极：2H ++2e - =H 2↑
总式：2NaCl ＋2H 2O=====通电2NaOH ＋H 2↑＋Cl 2↑
【讲述】这就是氯碱工业的核心原理，具体生产工艺则属于化学与技术范畴，感兴趣的同学可以查阅相关资料进一步了解
【知识拓展】氯碱工业:离子交换膜法制烧碱
（1）生产设备名称：离子交换膜电解槽
阴极：碳钢 阳极：钛
阳离子交换膜：只允许阳离子通过(Cl－、OH－离子和气体不能通过)，把电解槽隔成阴极室和阳极室。
（2）离子交换膜的作用：
a、防止氢气和氯气混合而引起爆炸；
b、避免氯气和氢氧化钠反应生成，而影响氢氧化钠的产量。
【交流研讨2】不同离子导体的电解池的应用不同，如果阳极材料是铜、阴极材料是铁，电解质溶液是硫酸铜，通直流电之后阴阳两极如何变化？
【点拨】如果从另外一个角度看，上述实验结果相当于在阴极材料锌上镀了一层铜。
【板书】电解法精炼铜（一般火法冶炼得到的粗铜中含有多种杂质（如锌、铁、镍、银、金等），这种粗铜的导电性远不能满足电气工业的要求，如果用以制电线，就会大大降低电线的导电能力。
因此必须利用电解的方法精炼粗铜。
）
【深入思考】若提供一块粗铜（含Zn、Fe、Ni、Au、Ag等杂质），一块纯铜，CuSO4溶液，电解槽，直流电源，如何根据电镀原理提纯粗铜，请设计实验装置。
写出电极反应式
【交流研究并投影】
【讲述】一般火法冶炼得到的铜含杂质较多（如Zn、Fe、Ni、Au、Ag等）这种粗铜的导电性还不能满足电气工业的要求，因此必须利用电解的方法精炼。
【板书】电解精炼（铜）
【设疑】
1、粗铜精炼一段时间后，阴极质量的增加和阳极质量的减少是否相等？
2、电解质溶液的浓度如何变化？
【投影】日常生活中常见的电镀制品
【讲述】电镀的主要目的是增强金属的抗腐蚀能力、耐磨性或改善金属制品的外观。
【投影】电镀的概念：电镀是利用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的过程，它是电解原理的又一重要应用。
电镀可以使金属更加美观耐用，增强防锈抗腐能力。
例如，钢铁是人们最常用的金属，但钢铁有个致命的缺点，就是它们易被腐蚀。
防止钢铁发生腐蚀的一种最常用方法就是在其表面镀上其他金属，如锌、铜、铬、镍等。
①电极：
阳极——镀层金属或惰性电极
阴极——待镀金属制品
②电镀液：含有镀层金属离子的电解质溶液。
溶液中CuSO4的浓度保持不变或变小。
【小结反思】电解原理的应用。
【结束语】通过今天的学习，希望同学们今后遇到问题敢想、敢做、敢于质疑、敢于创新、期待大家将来能够做出突出成绩，为我们学校增光添彩！
【板书设计】。