高二化学《化学反应原理》教案 1.2《电能转化为化学能电解》(第1课时) 鲁科版选修4

第2节电能转化为化学能——电解
知识与能力：
1.通过对熔融氯化钠电解体系的分析，使学生掌握电解、电解池概念，清晰地建立起电极反
应的概念并能够正确地判断阴极和阳极；
2.通过运用电解的原理分析食盐水的电解、铜的电解精练，了解这些较复杂体系中所发生的
反应以及电解的实用价值；
3.通过学习电镀的内容，使学生了解具有一定特殊性的、另一种电解原理的应用方法，并进
一步体会电解对人类社会的重要贡献；
4.通过活动探究，提高学生的实验能力和分析能力；
5.从能量的角度理解化学科学的重要性。

过程与方法：
采用问题驱动的方法，经联想质疑中熟知的反应切入提出问题，将学生引入本节学习；以已知离子在电场中的定向移动为起点，从而分析具体反应中阴阳离子的移向，在渐进的学习中明白电解、电解池，并学会书写电极反应式；在电解原理的应用中，要让学生明白规律是有条件限制的。

情感、态度与价值观：
进一步体会化学的魅力，激发对学习的兴趣；了解方法的重要意义，明白将来实现的重要价值。

教学重点：电解原理、电极反应
教学难点：阴极和阳极以及电极反应的概念、正确书写电极反应式
课时安排：共5课时（新课3课时，复习练习2课时）
教学过程：
（第一课时）
【联想•质疑】已知金属钠与氯气反应的热化学方程式：
2Na(s)+Cl2=2NaCl(s) △H= —822.3kJ•mol—1如果要真个反应反方向进行，则需要外界提供能量，那么大家想一想我们可以采用什么样的外界能量。

【学生】电能。

【提问】那么这样的反应是什么能转化为什么能？
【学生】电能转化为化学能
【教师】对，电能转化为化学能的一中重要方法就是电解，下面我们就来学习电解。

首先我们来以电解熔融NaCl了解一下电解的原理
【板书】一、电解的原理
【阅读交流】
1）、通电前，熔融氯化钠中存在哪些离子？这些离子的运动情况怎样？
2）、通电后，外电路上的电流方向怎样？
3）、接通电源后，熔融氯化钠中Na+、Cl-各向那个方向运动？
4）、移到两极表面的Na +、Cl -
将发生什么变化？
电解熔融NaCl
【讲解】在熔融NaCl 中，存在自由移动的Na +和Cl -
，做杂乱无章的运动。

通电后，电子由电
源的负极流出，聚集到铁电极上。

由于正负电荷相互吸引，Na +要移向铁电极，做定向移动。

Na +在铁电极上得到电子，Na + + e - = Na ，发生还原反应。

电子要流向正极，那么石墨电极上哪来的电子？
【学生】思考，回答
【讲解】对，Cl -要移到石墨电极上，失去电子，2Cl - — 2e - = Cl 2↑，发生氧化反应。

为了
维持电流，Cl -要不断地失去电子，不断地定向移动到石墨电极上。

这样在通电的情况下NaCl 就分解成了Na 和 Cl 2，电能就转化为化学能储存在Na 和 Cl 2里面了。

这个过程就称之为电解。

下面我们看看有关电解的几个概念。

【板书】（一）概念
1、电解：
【讲解】能够发生电解的装置叫电解池
【板书】2、电解池：
【提问】大家结合电解熔融NaCl 的例子，说说构成电解池的条件有哪些？
【学生】回答
【板书】3、构成电解池的条件：
（1）外加直流电源
（2）两个固体电极
【讲解】这两个电极分别叫着阴、阳极，我们来看看阴阳极是怎么定义的？
【学生】阅读回答。

【讲解】结合电解熔融NaCl 的例子讲解。

【板书】阴极：发生还原反应的电极。

与电源“+”相连的电极，
得到电子的电极，
阳离子移到的电极。

阳极：发生氧化反应的电极。

与电源“—”相连的电极，
失去电子的电极， 熔融
阴离子移到的电极。

（3）电解质溶液或熔融电解质
（4）构成闭合的电路
【练习】1.分析下图，属于电解池的有（ ③⑥ ）
2.下列说法正确的是( ①④ )
①电解是把电能转变成化学能； ②电解是化学能转变成电能；
③电解质溶液导电是化学变化；
④任何电解过程，必将导致氧化还原反应的发生；
【过渡】如果随便给你一个电解池，你怎么来判断电极的产物和每个电极上所发生的反应呢？
下面我们就来讲讲这个问题。

【板书】（二）电极产物的判断和电极方程式的书写
【讲解】要讲这个问题，首先我们得明白什么是电极反应，大家阅读课本了解一下。

【板书】1、电极反应：
【举例】2、电解熔融NaCl
【板书】阴极：2Na + +2 e - = 2Na
阳极：2Cl - — 2e - = Cl 2↑
总方程式：2Na + + 2Cl - 通电 2Na + Cl 2↑（离子方程式） 2NaCl 通电
2Na + Cl 2↑（化学方程式） 【举例】电解CuCl 2的电极反应的书写。

电解CuCl 2溶液
【讲解】对于电极方程式的书写有个一般步骤：
【板书】（1）明确电解液中存在的离子
【提问】CuCl 2溶液中存在哪些自由移动的离子？
电荷要守恒 Cu 2+
H + Cl - OH - e - e - 石墨电极 石墨电极 CuCl 2溶液
【学生】回答
【过渡】对于阳离子，到底是Cu 2+先得到电子，还是H +
先得到电子呢？这就涉及到离子的放电
顺序的问题了，大家阅读课本，了解以下离子的放电顺序。

【学生】阅读课本。

【板书】（2）是哪些离子得失电子
放电顺序：
阴极：阳离子得电子顺序：
Ag +>Hg 2+> Fe 3+>Cu 2+> H +（酸）>Pb 2+>Sn 2+>Fe 2+>Zn 2+> H +（水）Al 3+>Mg 2+>Na + >Ca 2+> K + 阳极：阴离子失电子顺序：活性电极﹥阴离子。

即：
Cu>Hg >Ag>S 2－>I －>Br －>Cl －>OH －>（ NO 3－、SO 42－含氧酸根）>F -
【讲解】那么大家根据放电顺序写出该电解的阴阳两极的电极方程式。

【练习】1.书写用石墨做电极电解硫酸的电极方程式和电解池方程式。

2.用惰性电解Fe 2(SO 4)3 和Cu(NO 3)2的混合溶液，写出电解的电极方程式。

【作业】用石墨做电极，电解H 2SO 4溶液NaSO 4溶液NaOH 溶液HgCl 2溶液CuSO 4溶液KI 溶液,
分别写出电解的电极方程式和总方程式。

为下节课讲电解的几种类型作铺垫！
【板书设计】
一、电解的原理
（一）概念
1、电解：
2、电解池：
3、构成电解池的条件：
（1）外加直流电源
（2）两个固体电极
阴极：发生还原反应的电极。

与电源“+”相连的电极，
得到电子的电极， 阳离子移到的电极。

阳极：发生氧化反应的电极。

与电源“—”相连的电极，
失去电子的电极，
阴离子移到的电极。

（3）电解质溶液或熔融电解质
（4）构成闭合的电路
（二）电极产物的判断和电极方程式的书写
阴极：2Na + +2 e - = 2Na
阳极：2Cl-— 2e- = Cl2↑
总方程式：2Na+ + 2Cl-通电
2Na + Cl2↑（离子方程式）
2NaCl 通电
2Na + Cl2↑（化学方程式）
（1）明确电解液中存在的离子
（2）是哪些离子得失电子
放电顺序：
阴极：阳离子得电子顺序：
Ag+>Hg2+> Fe3+>Cu2+> H+（酸）>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+> H+（水）Al3+>Mg2+>Na + >Ca2+> K +阳极：阴离子失电子顺序：活性电极﹥阴离子。

即：
Cu>Hg >Ag>S2－>I－>Br－>Cl－>OH－>（ NO3－、SO42－含氧酸根）。