《电能转化为化学能—电解》教案
《电能转化为化学能——电解》示范公开课教学设计【化学鲁科版(新课标)】
《电解池》◆教学目标【知识与能力目标】1、理解电解原理，会判断电解池、电极产物、电极周围溶液pH值及整个溶液pH值的变化；2、能书写电极反应式及总反应式，培养分析归纳知识的能力。
3、了解氯碱工业，电镀，冶金的原理【过程与方法目标】利用惰性电极电解氯化铜的实验，探究电解原理，了解电解的应用，特别是电解在电镀、电解精炼、电冶炼等方面的应用【情感态度价值观目标】通过电解知识的学习，发现其在日常生活和工农业生产中的广泛应用，激发学生勇于创新、积极实践的科学态度。
通过电镀工业废水处理的简单介绍，增强学生的环境保护意识。
◆教学重难点◆【教学重点】理解电解原理和以电解CuCl2溶液为例得出惰性电极作阳极时的电解的一般规律。
【教学难点】掌握几种典型电解池的电极反应及电解池应用◆课前准备◆电解CuCl2溶液的实验装置，学生实验器材，相关视频、课件等◆课时安排◆2课时◆教学过程【复习】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。
【引入】1799年，当意大利人发明了最原始的电池---伏打电池之后，许多科学家对电产生了浓厚的兴趣，电给世界带来了太多的不可思议，好奇心驱使着人们去进行各种尝试，想看看它还能否出现什么奇特的现象。
1807年，当英国化学家载维将铂电极插入熔融的氢氧化钾并接通直流电源时，奇迹终于产生了，在阴极附近产生一种银白色的金属，随即形成紫色的火焰。
这就是发现钾元素的主要过程，当时在社会上引起了轰动。
他随后用电解法又相继发现了钠、钙、锶、钡、镁、硼、硅等元素，戴维成为发现化学元素最多的。
这其中的奥妙是什么呢？电解时，物质的变化是如何发生的呢？电能如何才能转变成化学能呢？（展示几个电解工业的工厂实景）这就是本节课我们要共同探讨的问题。
【板书】第四章第三节电解池一、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—１】（也可将该实验分三步实施），并观察、记录实验现象。
化学：1. 2. 1《电解的原理》教案(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。
b5E2RGbCAP２.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。
p1EanqFDPw３.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。
DXDiTa9E3d【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。
）RTCrpUDGiT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：。
5PCzVD7HxA⒉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。
第3节 电能转化为化学能——电解 第1课时 电解的原理-2024-2025学年高中化学选择性必修1
第3节 电能转化为化学能——电解第1课时 电解的原理【课程标准要求】1.体会化学能与电能相互转化的探究过程。
2.分析解释电解池的工作原理，能设计简单的电解池。
3.能写出电解池的电极反应式和反应方程式。
一、电解熔融氯化钠 1.电解装置图2.原理在电场作用下，熔融氯化钠中的Na ＋移向与电源负极相连的铁电极，发生的反应为2Na ＋＋2e －===2Na ，Cl －移向与电源正极相连的石墨电极，发生的反应为：2Cl－－2e －===Cl 2↑，电解熔融氯化钠制备金属钠的总反应为：2NaCl=====通电2Na ＋Cl 2↑。
【微自测】1.下列描述中，正确的画“√”，错误的画“×”。
(1)熔融的NaCl 中，Na ＋、Cl －处于自由运动状态(√)(2)电解熔融NaCl 的装置中，Na ＋向正极移动、Cl －向负极移动(×)(3)电解熔融NaCl ，阴极逸出的气体能够使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝色(×) (4)用石墨和铁作电极电解熔融NaCl ，与电源正极相连一极的电极反应式为Na ＋＋e －===Na(×) 二、电解与电解池 1.电解让直流电通过电解质溶液或熔融电解质，在两个电极上分别发生氧化反应和还原反应的过程叫作电解。
2.电解池(1)定义：将电能转化为化学能的装置。
(2)组成：与直流电源相连的两个固体电极；电解质溶液或熔融的电解质；形成闭合回路。
(3)电极及电极反应：①阳极：与外接电源正极相连发生氧化反应的电极。
②阴极：与外接电源负极相连发生还原反应的电极。
3.原电池和电解池的异同点(1)相同点：①反应上：氧化反应和还原反应均在两极上分别进行。
②装置构成：都有电极反应物、电极材料、离子导体和电子导体。
(2)不同点：①能量转化方式：原电池是化学能转化成电能，电解池是电能转化成化学能。
②装置构成：原电池不需要外接电源，电解池需要外接直流电源。
【微自测】2.下列描述中，正确的画“√”，错误的画“×”。
高中化学_第2节 电能转化为化学能——电解教学设计学情分析教材分析课后反思
第3节电能转化为化学能-电解第1课时电解原理一．教学目标1.宏观辨识与微观探析：从宏观和微观的角度理解电解池中电子的移动、阴阳离子的移动、阴阳两极上的反应及其变化、电流形成的过程和原理。
2.证据推理与模型认知：建立对电解过程的系统分析认识的思维模型，理解电解的规律，会判断电解的产物，会书写电解的电极反应式和总反应式。
二．基本思路三．教学过程《电解的原理》学情分析电解原理是选修四《化学反应原理》第1章第3节电能转化为化学能-电解的第一课时，在本节课学习之前，学生已经较系统的学习了原电池的相关原理，知道化学能可以转化为电能，对电子及离子的定向移动有一定的理解。
这些都为本节课的电解的学习提供了知识支持。
学生通过高一的学习已经知道熔融盐可以导电，为教学过程中熔融氯化钠的分析创造了条件；学生对氧化还原反应的相关知识较熟悉，有助于电解过程中引导学生从得失电子角度分析电解过程。
《电解的原理》效果分析在本节课教学设计中，教师遵循教材的设计理念，尊重学生的认知水平，以问题为引导，宏微观结合依次引导学生对电解熔融氯化钠以及电解饱和食盐水展开探究和学习。
教学过程中，以问题为引导，从电流、电子及离子的定向移动的微观视角分析电解熔融氯化钠，学生通过思考讨论、观看动画模拟，容易接受并建构电解基本原理。
通过微观分析较复杂的电解饱和食盐水，结合实验探究，宏观的验证电解饱和食盐水的产物，宏微观结合，层层推进，引导学生应用电解知识分析、解决问题，进一步建构了电解的基本原理和分析电解过程的一般思路和方法。
通过实验探究，学生动手电解饱和食盐水，现象明显、直观，更有助于学生的理解和记忆。
通过对实验的反思及氯碱工业的拓展，发展了学生的科学探究与创新意识。
《电解的原理》教材分析电解原理是选修四《化学反应原理》第1章第3节电能转化为化学能-电解的第一课时，教材设计时考虑到学生的认知水平，设计内容由浅到深，由简到繁，从简单的盐熔融体系，到单一溶液体系，再到多溶液体系，难度逐渐增大。
电解 教 学 设 计
了氧化性、还原性的大小比较。这就为学习电解奠定了基础。在必修 II 中，学 生了解了化学能转变为电能——原电池的工作原理。 进一步明了化学反应中能量 间的转化，同时借助于原电池的工作原理分析，学生们可以顺利的理解电解的工 作原理。 3.学生知识障碍点分析 （1）由于对原电池知识的熟悉，学生易将原电池、电解池的某些知识混淆， 如：电极的名称、形成的条件、基本工作原理。因此在进行教学时，应注意知识 的前后衔接及对照。 （2）学生对氧化还原知识的模糊也是影响学习电解的一个重要因素。不少学 生由于对一些基本概念不是很清晰，造成学习的障碍。如氧化反应与还原反应、 氧化性与还原性，以及得失电子与氧化性还原性的关系等知识混淆，就会很难理 解电解的工作原理。特别是书写电解的电极反应时造成很大的麻烦。 基于上述分析确定本节课设计的思想如下： 充分调动学生的学习积极性，运用理论探究与实验探究的方法，发挥学习 小组的功能，探究问题的本质。通过分析电解熔融的氯化钠，使学生认识电解池 的组成、阴极、阳极、电极反应、阴阳离子的移动方向，知道什么是电解；通过 联系化学 1，以电解食盐水为例，使学生认识当存在多种阴阳离子时，阳离子和 阴离子按照得失电子能力强弱的顺序放电，同时了解活性电极的问题；通过学习 铜的电解精炼和电镀， 了解电解的重要用途， 进一步加深对电解反应本质的认识。 未达到熟练掌握的目标，必须选择典型的例子，反复演练 具体流程如下：
分 析 探 究
引发学生思 考，同时对于 电解池工作 原理深化巩 固。
学 生 实 验
用实验来巩 固学过的电 解理论。
评 价
投影展示
体会理论对 现实指导意 学生讨论分析， 得出正确 义。加深学生 答案。 对概念的理 解。
学 生 质 疑 共 同 解 惑
学生交流， 归纳出自己的 通过学习，我们已经明了了电 鼓励学生质 问题： 解的原理，大家还有什么疑问 疑，将问题解 怎样判断阴、 阳电极上分 吗 决在课堂上。 别是哪种离子反应？ 鼓励学生成 为学习的主 人，共同解决 面临的问题
第二节 电能转化为化学能-电解
第二节电能转化为化学能-电解姓名：学号：【学习目标】1、理解电解的基本原理，掌握电极反应式的书写，以及电解产物的判断，2、了解饱和食盐水、电解精炼铜和电镀的原理。
【预习导学】1．电解：电解池电解池的构成2.．电解原理分析：⑴电解过程的起发因素是外加电源，电源中输出电子的电极为__________，该电极使得电解池中（填：阴极、阳极）带有较多的（填：正、负）电荷，因此电解质（溶液）中的离子（阴、阳）向该电极移动，该电极上一定发生的反应类型（填：氧化反应、还原反应）。
电源中输入电子的电极为__________，该电极使得电解池中（填：阴极、阳极）带有较多的（填：正、负）电荷，因此电解质（溶液）中的离子（阴、阳）向该电极移动，该电极上一定发生的反应类型（填：氧化反应、还原反应）。
阴极阳极总反应（2）电解时两极放电顺序：①阳离子在阴极的放电（即阳离子的氧化性）顺序：_______ _ ____②阴离子在阳极的放电（即阴离子的还原性）顺序：_____ ________4.电解在工业上的应用：⑴电解食盐水——氯碱工业在U形管里装入饱和食盐水，滴入几滴酚酞试液，用一根碳棒作阳极，一根铁棒作阴极。
把湿润的碘化钾淀粉试纸放在阳极附近。
接通直流电源后，注意观察管内发生的现象及试纸颜色的变化。
①实验现象______ __________②电极反应式：阳极，阴极；电解池总反应方程式③工业生产中，怎样防止Cl2、OH-在电解质溶液中的反应。
电解下列溶液（惰性电极）电极反应，总反应方程式的书写CuSO4溶液阴极阳极总反应CuCl2溶液阴极阳极总反应Na2SO4溶液阴极阳极总反应⑵精炼金属──电解精炼铜（粗铜中含Fe 、Zn 、Ni 、Ag 、Pt 、Au 等少量杂质金属） ①电解池构成： 作阳极， 作阴极， 溶液作电解液。
②阳极反应式： ，阴极反应式： 。
（Fe 、Zn 、Ni 也发生电极反应：由于Pt 、Ag 、Au 的金属性比Cu 弱且量又少，这三种金属不反应，以单质的形式沉积在底部，得到阳极泥）。
2013年高考电解(第一课时)教案
第 周 星期
课题
岗
中
学 课
时
教
案
月 日
第 节 年 电能转化为化学能——电解（第一课时）
要 解 决 的 问 题
集 体 备 课 确 定
1、 了解电解池的工作原理 2、 能写出电极反应方程式和电解总反应式
重 难 点 点 教 学 环 节 设 计
1、重点： 电解池的工作原理 2、难点： 电极反应方程式和电解总反应式的书写 一、填写《金榜》第 122 页“考点自主梳理”一、电解原理，阅读“疑难探究整合” 1、电解池的构成条件： 、 2、电解池中电子的流向： 3、电解池中电流的流向： 4、电解池中阴阳离子的流向： 4、金属放电顺序： 5、阳离子放电顺序： 6、阴离子放电顺序： 二、课堂练习 1、 《金榜》P123 例 1、 2、变式训练 三、巩固练习 《金榜》P124 页知能提升：1、2、3、4、8、10、16 四、课堂检测 1、 （2009 安徽理综 12）Cu2O 是一种半导体材料，基于绿色化学理念设计的制取 Cu2O 的电解池示意图如下，电解总反应：2Cu+H2O==Cu2O+H2 。 下列说法正确的是( ) A、石墨电极上产生氢气 B、铜电极发生还原反应 C、铜电极接直流电源的负极 D、当有 0.1mol 电子转移时，有 0.1molCu2O 生成。 2、 （2009 江苏化学 5）化学在生产和日常生活中有着重要的应用。下列说法不正确的是 A、明矾水解形成的 A l ( O H ) 3 胶体能吸附水中悬浮物，可用于水的净化 B、在海轮外壳上镶入锌块，可减缓船体的腐蚀速率 C、MgO 的熔点很高，可用于制作耐高温材料 D、电解 MgCl2 饱和溶液，可制得金属镁 3、 （2008 全国理综Ⅰ13）电解 100mL 含c（H+）＝0.30mol/L 的下列溶液，当电路中通 过 0.04mol 电子时，理论上析出金属质量最大的是( ) A、0.10mol/LAg+ B、0.02mol/L Zn2+ C、0.20mol/L Cu2+ D、0.20mol/L Pb2+ 、 、 、
第3节 电能转化为化学能——电解 第2课时 电解原理的应用-2024-2025学年高中化学选择性必修
新知自主预习
【微自测】 2.下列描述中，正确的画“√”，错误的画“×”。
(1)电解精炼铜时，阳极泥可以作为提炼贵重金属的原料(√ ) (2)在电解精炼铜时，电解质溶液中c(Cu2＋)保持不变( × ) (3)在电解精炼铜时，粗铜质量减轻，纯铜质量增加(√ ) (4)在电解精炼铜时，两极的质量变化相等( × )
目录
微专题
(2)根据电池中的电极材料和电解质溶液判断 原电池一般是两种不同的金属电极或一个金属电极一个碳棒电极；而电解池则 一般两个都是惰性电极，如两个铂电极或两个碳棒。原电池中的电极材料和电 解质溶液之间能发生自发的氧化还原反应，电解池的电极材料一般不能和电解 质溶液自发反应。如图所示：
课堂互动探究 ///////
微专题 ///////
目
录
课堂达标训练 ///////
课后巩固训练 ///////
1
新知自主预习
目录
新知自主预习
一、电解食盐水制备烧碱、氢气和氯气 1.实验装置图
目录
新知自主预习
2.原理 在饱和食盐水中，Na＋和水电离出的H＋移向阴极，阴极材料上发生的反应： ________2_H_＋__＋__2_e_－_=_=_=_H__2↑______ ， 由 于 阴 极 区 H ＋ 浓 度 变 小 ， 水 的 电 离 平 衡 _正___向移动，阴极区溶液中的___O_H_－___浓度增大，阴极上的电极反应为2H2O ＋2e－===H2↑＋2OH－。 Cl－和水电离出的OH－移向__阳__极，阳极材料上发生：___2_C_l_－_－__2_e_－_=_=_=_C__l2_↑__， 电解食盐水的总反应为：___2_N_a_C_l_＋__2_H_2_O_=_通=_=_电=_=_2_N__a_O_H__＋__H_2_↑_＋__C_l2_↑______。
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《电能转化为化学能——电解》教案
一、教学目标：
1．理解电解原理，初步掌握一般电解反应产物的判断方法
2．了解氯碱工业，电镀，冶金的原理
3．掌握电解电极方程式的书写。
4.金属的电化学腐蚀
二、教学重点：
电解原理及应用
三、教学过程：
我们知道化学能可以转变为热能，即反应热。
化学能也能转变为电能，用原电池装置。
今天这节课我们就来学习电能如何转化为化学能。
一、电解原理
讲：首先我们来比较金属导电和电解质导电的区别。
过渡：电解质导电的实质是什么呢？一起看实验。
实验：现象—一极有气泡，检验为氯气；另一极有红色的物质析出，分析为铜。
讲：要分析此现象我们得研究此装置，首先看电极。
1．电极
阳极—与电源正极相连
阴极—与电源负极相连
隋性电极—只导电，不参与氧化还原反应(C/Pt/Au)
活性电极—既导电又参与氧化还原反应(Cu/Ag)
问：通电前和通电时分别发生了怎样的过程？
通电前：CuCl2=Cu2++2Cl- H2O H++OH-
通电中：阳离子(Cu2+，H+)向阴极移动被还原；
阴离子(Cl-，OH-)向阳极移动被氧化
讲：即在电极上分别发生了氧化还原反应，称电极反应。
2．电极反应( 阳氧阴还 )
阳极：2Cl- -2e-=Cl2 (氧化)
阴极：Cu2++2e-=Cu (还原)
总电极方程式：___________________
放电：阴离子失去电子或阳离子得到电子的过程叫放电。
3．电解：电流(外加直流电)通过电解质溶液而在阴阳两极引起氧化还原反应(被动的不是自发的)的过程叫电解。
讲：所以电解质导电的实质便是——电解
电解池：借助电流引起氧化还原反应的装置，即把电能转化为化学能的装置叫电解池
或电解槽。
问：构成电解池的条件是什么？
电源、电极、电解质构成闭和回路。
4．离子的放电顺序
阴极：(阳离子在阴极上的放电顺序(得e-))
Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+(指酸电离的)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+ 阳极(1)是惰性电极时：阴离子在阳极上的放电顺序(失e-)
S2->I->Br->Cl->OH->NO3->SO42-(等含氧酸根离子)>F-(SO32-/MnO4->OH-)
(2) 是活性电极时：电极本身溶解放电
问：放电能力弱于H+和OH–的物质在水溶液中放电吗？
否，但亚铁离子浓度远大于氢离子浓度时，亚铁离子放电。
问：电解水时为了增强水的导电性常常需加入氢氧化钠或稀硫酸，为什么？可以加食盐吗？练习：电解碘化汞、硝酸铜、氯化锌、盐酸、硫酸、氢氧化钠的电极方程式。
5．电解规律：
(1)电解含氧酸、强碱溶液及活泼金属的含氧酸盐，实质上是电解水，电解水型。
问：初中电解水时加硫酸或氢氧化钠增强导电性，影响水的电解吗？
电解硫酸和氢氧化钠时为何H2和O2之比大于2？氧气溶解度大于氢气
又为何硫酸一定大于2，而氢氧化钠可能等于2？硫酸根可能放电。
(2)电解不活泼金属的含氧酸盐，阳极产生氧气，阴极析出不活泼金属，放氧生酸型。
练习：电解硫酸铜方程式。
加入下列哪些物质可以恢复到硫酸铜原来的溶液：氧化铜、氢氧化铜、铜、碳酸铜。
(3)电解不活泼金属无氧酸盐，实际上是电解电解质本身，分解电解质型。
(4)电解活泼金属(K/Ca/Na)的无氧酸盐，阴极产生氢气，阳极析出非金属，放氢生碱型。
6．电解中电极附近溶液pH值的变化。
(1)电极区域 A．阴极H+放电产生H2，阴极区域pH变大。
B．阳极OH-放电产生O2，阳极区域pH变小。
(2)电解质溶液中 A．电解过程中，既产生H2，又产生O2，则原溶液呈酸性的pH变小，原溶液呈碱性的pH变大，原溶液呈中性的pH不变(浓度变大)。
B．电解过程中，无H2和O2产生， pH几乎不变。
但象CuCl2变大C．电解过程中，只产生H2， pH变大。
D．电解过程中，只产生O2， pH变小。
过渡：如果把阳极换成铜棒，阳极发生的反应就是铜自身溶解，如果电解质是硫酸，阴极析出的是什么？也是铜，这就是我们的铜的电解精炼法。
二、电解原理的应用
1．铜的电解精炼
阳极：粗铜棒
阴极：精铜棒
电解质：含铜电解质
问：精炼中硫酸铜的浓度怎样？基本不变，但变小。
过渡：若把阴极精铜棒换成铁棒，电解过程变吗？
不变，但不是精炼铜了，而叫电镀铜。
2．电镀铜
阳极：镀层金属
阴极：待镀金属(镀件)
电镀液：含镀层金属的电解质。
3．电解饱和食盐水——氯碱工业
问：1、电解饱和食盐水的阴极产物、阳极产物分别是什么？
2、转移的电子数和氢氧化钠的物质的量的关系？
3、从Cl- Cl2一定需要加氧化剂吗？
4、阴极产物和阳极产物能接触吗？
5、饱和食盐水为何需要精制？如何精制？
精制：步骤一:1)先加过量的BaCl2和过量的NaOH(顺序可换)，再加入过量的Na2CO3
2)过滤
3)加盐酸调节pH为7
步骤二:送入阳离子交换塔除去Ca2+、Mg2+等。