电解池教学设计
电解原理教学设计
一、电解原理
1．电解质溶液的导电
我们知道，金属导电时，是金属内部的自由电子发生的定向移动，而电解质溶液的导电与金属导电不同。
通电前电解质溶液中阴、阳离子在溶液中自由地移动；通电后在电场的作用下，这些自由移动的离子改作定向移动，带负电荷的阴离子由于静电作用向阳极移动，带正电荷的阳离子则向阴极移动，并在两极上发生氧化还原反应。我们把：
借助于电流引起氧化还原反应的装置，也就是把电能转化为化学能的装置叫电解池。
电解池中与直流电源负极相连的电极叫阴极，与直流电源正极相连的电极叫阳极。
物质能否导电是由其内部能否形成定向移动的自由电荷所决定的，对金属就是自由电子，而对电解质溶液就是自由移动的阴阳离子。
2．电解
（1）概念：
使电流流过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程叫电解。
（2）电子流动的方向：
电子从外接直流电源的负极流出，经导线到达电解池的阴极，电解池溶液中的阳离子移向阴极，并在阴极获得电子而被还原，发生还原反应；与此同时，电解池溶液中的阴离子
移向阳极，并在阳极上失去电子（也可能是阳极很活泼而本身失去电子）而被氧化，发生氧化反应。这样，电子又从电解池的阳极流出，沿导线而流回外接直流电源的正极。
（3）电极反应的类型：
阳极反应为氧化反应，阴极反应为还原反应，故而阴极处于被保护的状态，而阳极则有可能被腐蚀。
3、电极名称的进一步理解
⑴在原电池中，称正极、负极，其中负极流出电子
⑵在电解池中，称阳极、阴极，其中阴极流入电子
⑶电解池的阳极与原电池的正极相连，电解池的阴极与原电池的负极相连
4、电极反应式与电解方程式的书写
书写电极反应，首先要搞清楚电极材料，然后分析溶液中离子情况，再根据阴、阳极放电的规律，得出相应的结论。
电解过程总反应方程式叫电解方程式(指电解时总的化学方程式或离子方程式)。要正确书写电解方程式，首先要正确写出电极反应式，然后分析参加电极反应的离子来自何种物质，这样才能正确写出反应物、生成物，配平且在等号上方注明“电解”或“通电”。
书写的具体步骤：
⑴先查阳极电极材料和确定溶液中的离子种类
如用C电极电解CuSO
4溶液：溶液中有CuSO
4
=Cu2++SO
4
2—；H
2
O H++OH-。
溶液中存在Cu2+、H+、OH—、SO
4
2—共4种离子。
⑵由放电顺序确定放电产物和电极反应
C电极为惰性电极，不参加反应。
放电能力 Cu2+＞H+ Cu2+放电生成Cu
OH—＞SO
42—，OH—放电生成O
2
电极反应：
阴极2Cu2++4e—=2Cu
阳极4OH—-4e—＝2H
2O+O
2
↑
溶液中余下的H+和SO
42—结合成新物质H
2
SO
4
。
⑶由电极反应产物，写出总反应式――电解方程式
如上述反应中的反应物为CuSO
4和H
2
O，产物是Cu、O
2
和H
2
SO
4
，电解方程式为：2CuSO
4
+2H
2
O
2Cu+O
2↑+2H
2
SO
4
5、电离、水解和电解的比较
发生条件变化实质实例
电离①适用于电
解质
②在溶液或
熔化状态中
发生
电解质分离成自由移
动的离子（在水溶液中
形在水合离子）
CuSO
4
=Cu2++SO
4
2-①电离是盐类
发生水解反应
和电解反应的
先决条件
②电解要通入
直流电才能发
生
③一般说，盐类
的水解反应是
可逆的、微弱
的；其他物质
（如CaC
2
、醇钠、
卤代烃、酯、多
糖、蛋白质等）
的水解程度与
物质自身有关。
水解①与水电离
产生的H+或
OH-结合成难
电离物质等
②在水溶液
中发生
组成盐的酸根阴离子
或金属阳离子（包括
NH
4
+）和水电离出的H+
或OH—结合成弱电解
质
CN-+H
2
O HCN+OH-
Cu2++2H
2
O Cu(OH)
2
+2H+
电解①只有电解
质处于熔融
状态或溶液
中才能发生
②要通入直
流电，才发生
电解
在直流电作用下，组成
电解质的阴、阳离子
（或水中的H+、OH—）
在电极上发生氧化还
原反应
2CuSO
4
+2H
2
O
2Cu+O
2
↑+2H
2
SO
4
6、电离方程式、离子方程式和电极反应式、电解方程式的比较
表示内容书写特点实例
电离方程式表示电解质在
熔融状态或溶
液中的离解的
式子
强电解质完全电离，用
“=”表示，弱电解质不完
全电离，用“”表示。
多元酸、碱分步电离分步
书写（中学阶段中多元弱
碱的电离可一步书写）
NaHSO
4
=Na++H++SO
4
2-
H
2
S+H
2
O H
3
O++HS-
HS-+H
2
O H
3
O++S2-
NaHCO
3
=Na++HCO
3
-
HCO
3
-H++CO
3
2-
Al(OH)
3
Al3++3OH-
离子方程式表示弱电解质
等在溶液中的
反应。可以表
示同一类的反
应
反应物、生成物中易溶且
易电离的写离子形式（包
括弱酸、弱碱、难电离物
质等）；其他物质写分子
式。方程式两边原子个数
和电荷均应守恒，固态物
质间反应不用离子方程式
表示（浓溶液间的反应一
般也不用）
NH
4
++OH-NH
3
↑+H
2
O
NH
4
++OH- NH
3
·H
2
O
Cu+2Ag+=2Ag+Cu2+
Al3++3H
2
O Al(OH)
3
+3H+
Fe3++3SCN-=Fe(SCN)
3
2H++SO
4
2-+Ba2++2OH-=BaSO
4
↓+2H
2
O
CH
3CH
2
Cl+OH-CH
3
CH
2
OH+Cl-
C 6H
5
O-+CO
2
+H
2
O C
6
H
5
OH+HCO
3
-
CH
3COOCH
2
CH
3
+OH-CH
3
COO-+CH
2
CH
3
OH
CaC
2+2H
2
O Ca2++2OH-+C
2
H
2
↑
4Ag++2H
2O4Ag+O
2
↑+4H+
电极反应式表示原电池或
电解池中的电
极反应
要注明电极名称，得（失）
电子数
①用惰性电极电解CuSO
4
溶液
阳极 4OH-—4e-=2H
2
O+O
2
↑
阴极 Cu2++2e-=Cu
②钢铁的吸氧腐蚀（铁本身是活泼电极，
参加反应）
负极Fe—2e—=Fe2+
正极O
2
+2H
2
O+4e-=4OH-
③电解饱和食盐水（用惰性电极）
阳极：2Cl--2e-=Cl
2
↑
阴极：2H++2e-=H
2
↑
电解方程式表示电解时物
质变化的化学
方程式
条件是“电解”
用惰性电极电解硫酸铜时：
2CuSO
4
+2H
2
O2H
2
SO
4
+2Cu+O
2
↑
用惰性电极电解饱和食盐水时：
2NaCl+2H
2
O2NaOH+H
2
↑+Cl
2
↑
7、原电池、电解池和电镀池的比较
原电池电解池电镀池
定义将化学能转变成电能的
装置
将电能转变成化学能的装置
应用电解原理在某些金属
或非金属表面镀上一层其
他金属合金的装置
装置举
例
形成条
件①活动性不同的两电极
（连接）
②电解质溶液（电极插
入其中并与电极自发
①两电极接直流电源
②两电极插入电解质溶液
③形成闭合回路
①镀层金属接电源正极，
镀件接电源负极
②电镀液必须含有镀层金
属的离子
反应）
③形成闭合回路
电极名
称负极较活泼金属（电子
流出的极）
正极较不活泼金属或能
导电的非金属（电子流入
的极）
阴极与电源泉负极相连的极
阳极与电源正极相连的极
名称同电解池的命名，但有
限制
阳极必须是镀层金属
阴极镀件
电极反
应负极氧化反应；金属或
还原性气体失电子
正极还原反应；溶液中
的阳离子得电子或者氧
化性气体得电子（吸氧腐
蚀）
阳极氧化反应；溶液中的阴
离子失电子，或电极金属失电
子
阴极还原反应；溶液中的阳
离子得电子
阳极金属电极失电子
阴极电镀液中阳离子得电
子
电子流
向外电路：
外电路：
同电解池
能量转
变
化学能转变为电能电能转化为化学能电能转化为化学能装置特
点无外接直流电源有外接直流电源
有外接直流电源，阳极为活
泼金属且与电解液中阳离
子为同一金属
相似之
处
均能发生氧化还原反应，且同一装置中两个电极在反应过程中转移电子总数相等。
举例⑴铜锌原电池；⑵氢氧燃
烧电池
⑴氯碱工业装置；⑵电解精炼
铜
镀锌装置
8、电解时电极放电顺序的判断
中学阶段我们一般只讨论电极材料的性质、离子的氧化性强弱和还原性强弱对它们得失电子能力的影响。
⑴阳极放电顺序
①看电极，如果是活性电极（指金属活动顺序表Ag及Ag以前的金属）则电极材料
失电子，电极被溶解，溶液中的阴离子不能失电子。
②如果是惰性电极(Pt、Au、石墨)，则要再看溶液中的阴离子的失电子能力，此时根
据阴离子放电顺序加以判断。
阴离子放电顺序：
S2—＞I—＞Br—＞Cl—＞OH—＞含氧酸根＞F—（实际上在水溶液中的电解，OH—后面的离子是不可能放电的，因为水提供的OH—会放电）
⑵阴极放电顺序
阴极本身被保护，直接根据阳离子放电顺序进行判断，阳离子放电顺序：
Ag+＞Fe3+＞Cu2+＞Fe2+＞Zn2+＞H+＞Al3+＞Mg2+（类似，在水溶液中的电解，H+后面的离子一般是不放电的，因为水提供的H+会放电）
9、电解质溶液的电解规律（惰性电极）
被电
解的物质电解质
实例
阴极阳极总方程式
溶液的
pH
备注
H 2O强碱的含4H++4e—=2H
2
↑4OH——4e—=O
2
↑+2H
2H
2
O2H
2
↑＋O
2
↑
不电解
氧酸盐Na 2SO 4
2
O 变 质起导电作
用，其量不变，
水减
少 含氧酸H 2SO 4
降 低
强碱KOH
升
高
电解质自身
弱碱的非
含氧酸盐
(氟化物除外)CuCl 2
Cu 2++2e —=Cu↓ 2Cl ——2e —=Cl 2↑ CuCl
2Cu+Cl 2↑
具体看金属阳离子水解能力
与生成的气体溶于水后的反应。此处Cl 2溶于水的酸性强于
相当于电解质分解，水不参加反应
Cu2+水
解的酸
性，所
以pH下
降
非含氧酸
（HF除外）HBr 2H++2e—=H
2
↑2Br——2e—=Br
22HBr Br2+H2↑
升
高
电解质自身和水
强碱的非
含氧酸盐
NaCl
2H++2e—=H
2
↑2Cl——2e—=Cl
2
↑
2NaCl+2H
2
O
2NaOH+H
2
↑+Cl
2
↑
升
高
产生
碱或
酸弱碱的含
氧酸盐
CuSO
4
Cu2++42e—=2Cu
↓
4OH——4e—=O
2
↑+2H
2
O
2CuSO
4
+2H
2
O
2H
2
SO
4
+2Cu+O
2
↑
降
低
10、电解质溶液电解时（均为惰性电极），pH变化情况，电解液复原所需加入物质及
电解类型（与上面的9相互对照补充）（1）分解水型：
含氧酸、强碱、活泼金属的含氧酸盐（如NaOH、H
2SO
4
、K
2
SO
4
等）的电解。
阴极：4H++4e-=2H
2
↑
阳极：4OH--4e-=O
2↑+2H
2
O
总反应：2H
2O2H
2
↑+O
2
↑
阴极产物：H
2；阳极产物：O
2
。
电解质溶液复原加入物质：H
2
O。
pH变化情况：原来酸性的溶液pH变小，原来碱性的溶液pH变大，强酸（含氧酸）强碱的正盐溶液pH不变。
（2）分解电解质型：
无氧酸（除HF外）、不活泼金属的无氧酸盐（氟化物除外）的电解，如HCl、CuCl
2
等。
阴极：Cu2++2e-=Cu
阳极：2Cl--2e-=Cl
2
↑
总反应：CuCl
2Cu+Cl
2
↑
阴极产物：酸为H
2
，盐为金属；阳极产物：卤素等非金属单质。
电解液复原加入物质为原溶质，如电解CuCl
2溶液，需加CuCl
2
。
pH变化情况：如电解无氧酸溶液pH变大但不会超过7；如为盐溶液的电解则视无氧酸
根的情况而定（如：电解CuCl
2溶液时，由于生成的Cl
2
溶于水产生的酸性强于Cu2+水解产
生的酸性，所以pH下降；电解Na
2
S溶液时，由于生成NaOH使pH升高）。
（3）放氢生碱型：
活泼金属的无氧酸盐（氟化物除外）溶液的电解，如NaCl、MgBr
2
等。
阴极：2H++2e-=H
2
↑
阳极：2Cl--2e-=Cl
2
↑
总反应：2NaCl+2H
2O2NaOH+H
2
↑+Cl
2
↑
阴极产物：碱和H
2
；阳极产物：卤素等非金属单质。电解饱和食盐水的产物分别为NaOH
和H
2以及Cl
2
。
电解液复原加入物质为卤化氢。电解饱和食盐水，要使电解质溶液复原需加入HCl。pH变化情况：电解液pH显着变大
（4）放氧生酸型：
不活泼金属的含氧酸盐溶液的电解，如CuSO
4、AgNO
3
等。
阴极：2Cu2++4e-=Cu
阳极：4OH--4e-=O
2↑+2H
2
O
总反应：2CuSO
4+2H
2
O2Cu+O
2
↑+2H
2
SO
4
阴极产物：析出不活泼金属单质；阳极产物是该盐对应的含氧酸和氧气，本例中分别是
Cu以及H
2SO
4
、O
2
。
电解液复原加入物质为不活泼金属的氧化物（金属价态与原盐中相同）。如电解CuSO
4溶液，复原需加入CuO。
pH变化情况：溶液pH显着变小。
吸氧腐蚀和析氢腐蚀的区别
电化腐蚀类型吸氧腐蚀析氢腐蚀
条件水膜酸性很弱或呈中性水膜酸性较强
正极反应O2 + 4e- + 2H2O == 4OH- 2H+ + 2e-==H2↑
负极反应Fe －2e-==Fe2+ Fe －2e-==Fe2+
腐蚀作用是主要的腐蚀类型，具有广泛性发生在某些局部区域内
吸氧腐蚀和析氢腐蚀的区别
腐蚀作用是主要的腐蚀类型，具有广
泛性
发生在某些局部区域内
11、电解原理的应用
⑴氯碱工业
如电解饱和食盐水可制得NaOH、Cl
2、H
2
，而电解稀NaCl溶液可制备NaClO。
2NaCl+2H
2O2NaOH+H
2
↑+Cl
2
↑
⑵电镀利用电解原理进行设计
电镀与一般的电解本质相同，但在电极材料、电极反应（是同种金属的得失电子，宏观上无新物质生成）、溶液浓度（电解过程浓度一般会发生变化，但电镀则不变）的变化等均有差别。
⑶精炼铜
⑷电解法冶炼金属
一些较活泼的金属常用电解的方法冶炼，如Na、Mg、Al等金属（这是因为这些金属的阳离子的氧化性很弱，难以找到经济实用的还原剂，从这个意义上看，电源的负极是最强的还原剂）。
二、铜的电解精炼
原理：电解时，用粗铜板作阳极，与直流电源的正极相连；用纯铜板作阴极，与电源的负极相连，用CuSO
溶液（加入一定量的硫酸）作电解液。
4
溶液中主要有Cu2+、SO、H+、OH-，通电后H+和Cu2+移向阴极，并在阴极发生CuSO
4
Cu2++2e-=Cu；OH-和SO移向阳极，但阳极因为是活性电极故而阴离子并不放电，主要为阳极（活泼及较活泼金属）发生氧化反应而溶解，阳极反应：Cu-2e-=Cu2+。
电解过程中，比铜活泼的Zn、Fe、Ni等金属杂质，在铜溶解的同时也会失电子形成金属阳离子而溶解，此时阴极仍发生Cu2++2e-=Cu，这会导致电解液中硫酸铜的浓度不发生变化；Ag、Au不如Cu易失电子，Cu溶解时它们以阳极泥形式沉积下来，可供提炼Au、Ag等贵金属。
结论：该过程实现了提纯铜的目的。
三、电镀铜
电镀时，一般都是用含镀层金属离子的电解质溶液为电镀液；把待镀金属制成品浸入电镀液中与直流电源的负极相连，作为阴极，而用镀层金属为阳极，阳极金属溶解在溶液中成为阳离子，移向阴极，并在阴极上被还原成金属析出。
电镀铜规律可概括为“阳极溶解，阴极沉积，电解液不变”。
工业上电镀常使用有毒电镀液，因此电镀废水应回收有用物质、降低有害物质含量后，达标排放，以防污染环境。
四、电解的有关计算
1．计算的原则
(1)阳极失去的电子数＝阴极得到的电子数。
(2)串联电路中通过各电解池的电子总数相等。
(3)电源输出的电子总数和电解池中转移的电子
2．计算的方法
(1)根据电子守恒法计算：用于串连电路、阴阳两极产物、正负两极产物、相同电量等类型的计算，其依据是电路上转移的电子数相等。
(2)根据总反应式计算：先写出电极反应式，再写出总反应式，最后根据总反应式列比例式计算
(3)根据关系式计算：根据得失电子守恒的关系建立已知量与未知量之间的桥梁，建立计算所需的关系式。
电解计算时常用的定量关系为：
4e－～4H＋～4OH－～2H2～O2～2Cu～4Ag。
[尝试运用]将含有0.4 mol Cu(NO3)2和0.4 mol KCl的水溶液1 L，用惰性电极电解一段时间后，在一电极上析出19.2 g Cu；此时，在另一电极上放出气体的体积在标准状况下为(不考虑产生的气体在水中的溶解) ( B )
A．3.36 L B．5.6 L
C．6.72 L D．13.44 L
[解析] 阴极析出铜0.3 mol，由Cu2＋＋2e－===Cu知Cu2＋得到0.6 mol电子，根据2Cl－－2e－===Cl2↑，求出当溶液中Cl－全部参与电极反应时，放出Cl2 0.2 mol，失去电子0.4 mol。因此在阳极还有OH－放电，根据4OH－－4e－===2H2O＋O2↑和电子守恒在阳极有0.05 mol O2放出，即阳极共放出0.25 mol标准状况下为5.6 L的气体。
【题后感悟】解答电解计算题的基本步骤：
(1)正确书写电极反应式(要特别注意阳极材料)。
(2)当溶液中有多种离子共存时，先要根据离子放电顺序确定离子放电的先后。
(3)根据得失电子守恒进行相关计算。
电解饱和食盐水的化学方程式为2NaCl＋2H2O=====电解2NaOH＋H2↑＋Cl2↑，离子方程式为2Cl－＋2H2O=====电解Cl2↑＋H2↑＋2OH－。
电镀时把待镀的金属制品作阴极，镀层金属作阳极，用含镀层金属离子的溶液作电镀液，电镀时，镀层金属离子浓度保持不变。
电解精炼铜时，用纯铜作阴极、粗铜作阳极，用CuSO4溶液作电解液，精炼过程中，Cu2＋的浓度逐渐减小。
[典型例题剖析]
例1．用两支惰性电极插入500mL的AgNO
溶液中，通电电解。当电解质溶液的pH由
3
6.0变为3.0时（设电解时阴极没有氢气析出，且电解液在电解前后体积变化可以忽略），则电极上析出银的质量是（）
A．27mg
B．54mg
C．108mg
D．216mg
[分析]根据离子放电顺序，先写出两极的电极反应式：
阳极：4OH--4e-=O
2↑+2H
2
O ①
阴极：4Ag++4e-=4Ag ②
其中OH-来自水，所以总的电解反应式：4Ag++2H
2O4Ag+O
2
↑+4H+
或4AgNO
3+2H
2
O4Ag+ O
2
↑+4HNO
3
因为有HNO
3生成，所以pH要变小。生成HNO
3
的物质的量为
(10-3-10-6)×0.5≈0.5×10-3mol，所以析出银的质量为0.5×10-3mol×108g/mol=54mg 答案：B
例2．若在铁片上镀锌，以下叙述中错误的是（）
A．可把铁片与电源的正极相连
B．电解质必须用含有锌离子的可溶性盐
C．锌极发生氧化反应
一轮复习_电解池教案
电解原理及其应用 【复习目标】 知识技能目标 (1) 理解电解的原理，记住常见离子的放电次序，初步掌握一般电解反应产物的判断方法。 (2) 能正确判断电解池的阴阳极，能正确书写电极反应和电解总反应方程式 (3) 能正确分析充电电池 (4) 使学生了解铜的电解精炼和电镀铜的原理。 (5) 了解氯碱工业反应原理：正确书写电极反应方程式和电解的总化学方程式。 能力方法目标 培养发现问题、解决问题能力，体验大胆猜测。 电解原理 1. 电解的概念 使电流通过电解质溶液（熔融态离子化合物）而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程叫做电解。 注意：①电流必须是直流而不是交流。②电能转化为化学能。③强有力氧化还原反应手段 2. 电解池的概念 借助于电流引起氧化还原反应的装置，也就是把电能转变为化学能的装置叫做电解池或电解槽。 3. 构成电解池的条件 （1）直流电源。 （2）两个电极：阳极发生氧化反应，与电源的正极相连； 阴极发生还原反应，与电源的负极相连。 （3）电解质溶液或熔融态离子化合物。 4. 放电次序 ①放电：阳离子得到电子或阴离子失去电子而使离子所带电荷数目降低的过程。 ②惰性电极：用石墨、金、铂等还原性很弱的材料制做的电极，理由是它们在一般的通电条件下不发生化学反应。 ③非惰性电极：用铁、锌、铜、银等还原性较强的材料制做的电极又叫做活性电极，它们做电解池的阳极时，先于其他物质发生氧化反应。 惰性阳极上：S2－＞I－＞Br－＞Cl－＞OH－＞SO42－（NO3－）＞F－（与阴离子还原性一致）；阴极上：Ag＋＞Hg2＋＞Fe3+＞Cu2＋＞(H＋)＞Pb2+＞Sn2＋＞Fe2+＞Zn2+＞（H＋）＞Al3＋＞Mg2+＞Na＋（与阳离子的氧化性强弱一致） 说明：由于H＋离子放电产生的H2不能很快地离去，增大了电极与溶液之间的电阻等原因，使H ＋的放电顺序发生变化。还应注意：在离子浓度相差十分悬殊的情况下，浓度大的离子可能先放电，如：电解饱和ZnSO4溶液时，阴极上的主要产物是锌 5. 电解质导电的实质 电解质溶液（或熔融态离子化合物）的导电过程，就是电解质溶液（或熔融态离子化合物）的电解过程。 6．电解池阴、阳极的判断方法： （1）根据电极与电源两极相连的顺序判断。与电源正极相连的一极为电解池的阳极，与电源负极相连的一极为电解池的阴极。 （2）根据电解质溶液里离子流动的方向判断。在电解质溶液里阳离子移向阴极，阴离子移向阳极。 （3）根据电解时两极发生的现象判断。在电解池中阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应，两极可观察到不同的现象，根据发生的现象可判断出阴、阳两极。 7. 分析电解反应的一般方法步骤为： a.应先根据外接电源正确判断出阴阳极 b.再看电极材料，若金属做阳极（除Au、Pt外），电极本身会发生氧化反应 c.最后看电解质溶液中存在的离子，分析电解质水溶液的组成，找全离子并分为阴、阳两组； d.分别对阴、阳离子排出放电顺序，写出两极上的电极反应式； e.合并两个电极反应式得出电解反应的总化学方程式或离子方程式。 8．电解后整个溶液的PH值变化由总反应及溶液浓度的变化来决定，可分为以下几种情况： 若消耗H+或生成OH－，溶液的pH值增大； 若消耗OH－或生成H+，溶液的pH值减小。 若电解水，PH值的变化由原溶液的PH值来决定。 电解后电极附近溶液的pH值变化：． 由于离子迁移速率赶不上反应速率，所以判断电极周围溶液PH值的变化（指示剂的变色）应看电极反应，而不是看离子的迁移。 若阳极周围生成O2，则消耗OH－，PH值减小； 若阴极周围生成H2，则消耗H+，PH值增大。
电解池教案(第一课时)
第三节电解池教案（第一课时）
（2）电解质； （3）构成闭合回路 ［学生活动］让学生独立书写电解CuCl2溶液的化学反应方程式。（能够请1—2名学生到黑板上书写，然后讲评） ［板书］ CuCl 2Cu＋Cl 2 ↑ ［过渡］下面我们再分析电解池的两个电极。 ［板书］3、电解池的两极 ［讲］电解池的两极是由与之相连的电源电极的极性决定的。 ［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］4、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］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。 ［板书］5、电解的本质：电解质溶液的导电过程就是电解质溶液的电解过程 ［问］从上已知CuCl2溶液中存有的离子有：Cu２＋、Cl－、OH－、H＋为什么电解时，只有Cu２＋和Cl－放电？这要涉及到离子的放电顺序问题。［板书］6、离子的放电顺序 ［讲］因为各种离子得失电子的水平不同，所以，电解时离子放电难易也不同。 ［板书］阳离子：Ag+＞Hg2+＞H+＞Cu2+＞Fe2+＞Zn2+＞H+＞Al3+＞Na+＞K+ 阴离子：S2-＞I-＞Br-＞Cl-＞OH－＞含氧酸根 ［讲］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。 ［讲］我们还要注意的是要先看电极材料，是惰性电极还是活性电极，若阳极材料为活性电极(Fe、Cu)等金属，则阳极反应为电极材料失去电子，变成离子进入溶液；若为惰性电极材料，则根据阳离子的放电顺序，依据阳氧阴还的规律来书写电极反应式 ［板书］7、电极产物的判断 (1) 阳极放电顺序：活泼阳极(金属)>无氧酸根离子>OH―>含氧酸根离子>F―
浙江省衢州市仲尼中学高一化学《电解池》教案
电解池 教材分析 是高中化学基本理论知识体系中的一个重要内容，也是学生所学高中知识的难点之一，是继原电池、化学电源后的又一重要的电化学内容。 二、学情分析 学生对原电池的工作原理比较熟悉，但对不能自发进行的氧化还原反应的转化却不能理 解。 三、教法分析 采用实验法、总结归纳法，分层分部讲解电解池工作原理 四、教学目标 1、知识与技能 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; 能书写电极反应式及总反应式，培养分析归纳知识的能力。 2、过程与方法 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。 3、情感态度与价值观 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。 五、教学重难点 理解电解原理和以电解CuCb溶液为例得出惰性电极作阳极时的电解的一般规律。 六、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？ ［板书］第四章第三节电解池 一、电解原理 1、电解 使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化还原反 ① ④ ② ③ 应的过程。
电解池教案人教版
电解原理 [重点难点] 1．理解电解的基本概念和原理。 2．了解铜的电解精炼、电镀铜。 3．会写电极反应式、电解方程式，掌握围绕电解的计算。 [知识点讲解] ［基础知识导引］ 1．电解 电解CuCl2 使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程叫做电解。如用惰性电极电解CuCl2溶液时，电极反应式：阳极2Cl——2e—=Cl2↑（氧化反应） 阴极Cu2++2e—=Cu（还原反应） 电解方程式为：CuCl2Cu+Cl2↑ 2．电解池 把电能转变为化学能的装置叫做电解池或电解槽。 电解池与直流电源的连接 其中跟直流电源或原电池的负极相连的电极是电解池的阴极；跟直流电源或原电池的正极相连的电极是电解池的阳极。 3．铜的电解精炼和电镀铜 ⑴铜的精炼 以粗铜做阳极，精铜做阴极，硫酸铜（加入一定量的硫酸）做电解液，如图：
电解精炼铜原理 两极反应式如下： 阳极Cu—2e—＝Cu2+ 阴极Cu2++2e—=Cu ⑵电镀铜 电镀铜和精炼铜的原理是一致的，但阴、阳两极材料略有差别： 1、精炼铜时，粗铜板作阳极，纯铜片作阴极，用CuSO4溶液(加入一定量的硫酸)作电解液。 2、电镀铜时，镀层金属(铜片)作阳极，待镀件(铁片)作阴极，用含有镀层金属离子的电解质(CuSO4)配成电镀液。 镀铜 ［重点难点点拨］ 一、电解原理 1．电解质溶液的导电 我们知道，金属导电时，是金属内部的自由电子发生的定向移动，而电解质溶液的导电与金属导电不同。 通电前电解质溶液中阴、阳离子在溶液中自由地移动；通电后在电场的作用下，这些自由移动的离子改作定向移动，带负电荷的阴离子由于静电作用向阳极移动，带正电荷的阳离子则向阴极移动，并在两极上发生氧化还原反应。我们把：借助于电流引起氧化还原反应的装置，也就是把电能转化为化学能的装置叫电解池。 电解池中与直流电源负极相连的电极叫阴极，与直流电源正极相连的电极叫阳极。 物质能否导电是由其内部能否形成定向移动的自由电荷所决定的，对金属就是自由电子，而对电解质溶液就是自由移动的阴阳离子。 2．电解 （1）概念： 使电流流过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程叫电解。 （2）电子流动的方向：
人教版高中化学选修4(教案+习题)4.3电解池(二)最全版
课题 4.3电解池(二)课型新授课主备人授课人授课班级授课时间2017. 教学目标知识与 技能： 了解氯碱工业，电镀，冶金的原理 过程与 方法 培养学生的实验操作能力，团结协作能力、观察能力、分析能力、归纳总结能力以及运用知识解决问题的能力 情感态 度与价 值观 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 教学重点电解池原理 教学难点电解池应用 教学过程 【引言】上节课我们学习了电解的原理，电解是通过电流引起化学反应的过程，即将电能转变成了化学能。电解的原理在工业上有哪些应用呢？这节课就向同学们介绍两个电解原理在工业上应用的事例. 【板书】二、电解原理的应用 【讲解】电解饱和食盐水以制备烧碱、氢气和氯气，电解饱和食盐水的工业生产叫氯碱工业。 【板书】1、电解饱和食盐水制烧碱、氢气和氯气 【投影】 实验装置及原理 按上图装置，在U形管里倒入饱和食盐水，插入一根石墨棒做阳极，一根铁棒做阴极。同时在两边管中各滴入几滴酚酞试液，并用湿润的碘化钾淀粉试纸检验阳极放出的气体。接通直流电源后，注意管内发生的现象。 【讲解】在这个反应中，由于H＋在阴极上得到电子而生成H2，破坏了附近的水的电离平衡，促进了水继续电离，结果阴极区溶液里OH―浓度增大而呈碱性。 【板书】(1) 实验原理： 阳极(放电顺序：Cl->OH-)：2Cl―-2e == Cl2↑ (氧化反应) 阴极(放电顺序：H＋>Na＋)：2H＋+2e==H2↑(还原反应) 总反应：2NaCl+2H2O 电解 2NaOH +H2↑+ Cl2↑ 阴极阳极 【注意】在学习电解食盐水的化学原理时，学生往往不容易理解碱为什么在阴极区生成。这点可以从H＋在阴极上大量被还原，从而引起水的电离平衡被破坏，来分析在阴极区积累大量OH-的理由。 【板书】(2)工业制备方法---离子交换膜法
《电解池》教案(新人教版选修4)
一、电解原理 1、电解原理：CuCl 2 ＝Cu2+＋2Cl－ 阴极：Cu2+＋2e－=Cu （还原反应） 阳极：2Cl－-2e－=Cl 2 ↑（氧化反应） 2、基本概念 (1) 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。 (2) 把电能转变为化学能的装置叫做电解池或电解槽。 (3) 当离子到达电极时，失去或获得电子，发生氧化还原反应的过程 CuCl 2Cu＋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 4、电解的本质：电解质溶液的导电过程就是电解质溶液的电解过程 5、离子的放电顺序 阳离子：Ag+＞Hg2+＞Cu2+＞Fe2+＞Zn2+＞H+＞Al3+＞Na+＞K+ 阴离子：S2-＞I-＞Br-＞Cl-＞OH－＞含氧酸根 6、电极产物的判断 (1) 阳极放电顺序：活泼阳极(金属)>无氧酸根离子>OH―>含氧酸根离子>F― (2) 阴极放电：溶液中的阳离子放电 7、电极反应式的书写：列物质，标得失；选离子，配电荷；配个数，巧用水；两式加，验总式。 8、电解规律 (1) 电解质分解型：无氧酸、不活泼金属的无氧酸盐溶液的电解，水不参加反应 (2) 电解水型：强碱、活泼金属的含氧酸、含氧酸等溶液的电解，只有水参加 (3) 放氢生碱型：电解活泼金属的无氧酸盐时，电解质的阴离子和水电离的H＋放电，溶质和水都参加反应，pH增大 (4) 放氧生酸型：电解不活泼金属的含氧酸盐时，电解质电离的阳离子和水电离的OH―离子放电，溶质和水都参加反应，pH减小。 1、电解含氧酸
经典电解池教案
《电解池》第一课时教学设计 济宁市第二中学胡政敏 一、教材分析 本节内容是人教版选修4《化学反应原理》第四章第三节，教材主要介绍了电解原理以及电解原理的应用。电解属于电化学知识范畴，是中学化学理论体系不可缺少的一部分，是电解质电离、氧化还原反应、原电池等知识的综合运用。本节教材可分为两个部分：电解原理、电解原理的应用。本设计为第一课时。 二、学生分析 学生的认知发展水平和知识基础都是我们要考虑的学情。学生已经掌握了电解质溶液导电、氧化还原理论、原电池的相关知识，所以学生学习电解原理在分析问题时有一定的知识储备。但是对于电解池工作原理的微观想象可能存在着一定的困难。学生求知欲较强，合作意识与探究精神逐渐形成。 三、课标要求 知识与技能：理解电解原理，能写出电极反应式和总反应方程式，初步形成电解池工作原理的理论模型。 过程与方法：利用惰性电极电解氯化铜的实验，探究电解原理。引导学生对实验现象的观察、分析和推理；让学生体验科学探究的过程，形成一定的实验能力、观察能力和思维能力。 情感态度价值观：体会化学家探究过程的艰辛，提升对科学家的敬仰，树立榜样的力量；通过动手实验，理论分析，揭开伪科学的面纱，体会电解原理的应用价值。 四、教学重、难点 教学重点：电解原理。 教学难点：形成电解池工作原理的思维模型。 五、教学方法： 实验探究，小组合作、讨论，多媒体等多种教学方法的综合。
七、板书设计 第四章第三节电解池 一、电解原理 1、电解原理 阴极：Cu2+＋2e－=Cu （还原反应） 阳极：2Cl－-2e－=Cl 2 ↑（氧化反应） CuCl 2Cu＋Cl 2 ↑ 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。 ２、构成电解池的条件 (1)直流电源
电解池 教学设计
第三节《电解池》教学设计--------第二课时 本节内容包括两大部分：一是电解原理，二是电解原理的应用。 电解原理和原电池原理都是电化学的重要基础理论。不同的是，原电池原理研究的是如何利用能够自发进行的氧化还原反应将化学能转化变为电能；而电解原理研究的是如何借助电能使不能自发进行的氧化还原反应能够发生，从而使电能转换成化学能。 课本将理论研究与实践探讨都放在了十分突出的地位，“电解池”是将理论与实际相联系的实体，通过“电解氯化铜溶液实验”引出电解原理，又在理解电解原理的基础上介绍相关化工生产方面的应用，如氯碱工业、电解精炼铜、电镀工业以及电冶金等。然而电解过程中的放电顺序和阴阳极电极反应式的书写每届学生掌握得不够好，因此在“电解氯化铜溶液实验”引出电解原理后，进行电解过程中的放电顺序和阴阳极电极反应式的书写的专项学习是十分必要的。 以帮助学生加深对氧化还原反应的认识，提高辨证思维能力。为更好的学习电解原理的应用奠定坚实的基础。 本节的教学重心是认识“电能如何转换成化学能”，为避免重心偏移，还要对以下知识点的深度予以适当控制。 对于电解过程中阴、阳两级上离子的放电顺序，只要求学生通过对实验现象的观察和分析有一个粗略的了解。具体来说，在阳极，几种阴离子的放电顺序可依据常例为：C l-〉OH-〉SO42-。若是金属单质作阳极，则除Pt、Au、Ti等少数金属以外，其他金属将优先于阴离
子在阳极放电。 在阴极，阳离子的放电顺序一般是：按金属活动性顺序，越不活泼金属，其阳离子越容易被还原。而铝以前的金属均不可能在水溶液中被还原。 要特别注意：不要把阴、阳离子在电极上的放电顺序绝对化。因为阴、阳离子在两极上的放电情况比较复杂，与离子性质、溶液浓度、电流密度和电极材料等都有关系。 本节课采用小组合作探究与讲授相结合的方式。 本节课学习重点：阴、阳离子的放电顺序，阴阳极的电极反应式本节课学习难点：阴、阳极的电极反应式 1、新课引入。播放学生朗读的“关于大埔的陶瓷”的微视频，在优美的音乐声中师生共同走进电解原理的进一步学习，复习“电解氯化铜溶液”的实验现象和产生现象的原因。 通过这种方式可以将前面学习的电解池原理与本课将要学习的阴阳离子放电顺序、阴阳极电极反应式的书写自然地结合在一起，有利于激发学生的求知欲。 2、教学新授。阴阳极电极反应式的书写是本节课的重点和难点，充分发挥学生的积极性和主动性，联系已学知识氧化还原反应和金属活动性顺序，设置问题，分组合作探究归纳总结阴阳离子的放电顺序，重点强调若是金属单质作阳极除Pt、Au、Ti等少数金属以外，其他金属将优先于阴离子在阳极放电。 阴、阳极电极反应式的书写，在师生共同合作探究的基础上，分
《电解池》教案最全版
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
电解池教学设计
电解原理教学设计 一、电解原理 1．电解质溶液的导电 我们知道，金属导电时，是金属内部的自由电子发生的定向移动，而电解质溶液的导电与金属导电不同。 通电前电解质溶液中阴、阳离子在溶液中自由地移动；通电后在电场的作用下，这些自由移动的离子改作定向移动，带负电荷的阴离子由于静电作用向阳极移动，带正电荷的阳离子则向阴极移动，并在两极上发生氧化还原反应。我们把： 借助于电流引起氧化还原反应的装置，也就是把电能转化为化学能的装置叫电解池。 电解池中与直流电源负极相连的电极叫阴极，与直流电源正极相连的电极叫阳极。 物质能否导电是由其内部能否形成定向移动的自由电荷所决定的，对金属就是自由电子，而对电解质溶液就是自由移动的阴阳离子。 2．电解 （1）概念： 使电流流过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程叫电解。 （2）电子流动的方向： 电子从外接直流电源的负极流出，经导线到达电解池的阴极，电解池溶液中的阳离子移向阴极，并在阴极获得电子而被还原，发生还原反应；与此同时，电解池溶液中的阴离子
移向阳极，并在阳极上失去电子（也可能是阳极很活泼而本身失去电子）而被氧化，发生氧化反应。这样，电子又从电解池的阳极流出，沿导线而流回外接直流电源的正极。 （3）电极反应的类型： 阳极反应为氧化反应，阴极反应为还原反应，故而阴极处于被保护的状态，而阳极则有可能被腐蚀。 3、电极名称的进一步理解 ⑴在原电池中，称正极、负极，其中负极流出电子 ⑵在电解池中，称阳极、阴极，其中阴极流入电子 ⑶电解池的阳极与原电池的正极相连，电解池的阴极与原电池的负极相连 4、电极反应式与电解方程式的书写 书写电极反应，首先要搞清楚电极材料，然后分析溶液中离子情况，再根据阴、阳极放电的规律，得出相应的结论。 电解过程总反应方程式叫电解方程式(指电解时总的化学方程式或离子方程式)。要正确书写电解方程式，首先要正确写出电极反应式，然后分析参加电极反应的离子来自何种物质，这样才能正确写出反应物、生成物，配平且在等号上方注明“电解”或“通电”。 书写的具体步骤： ⑴先查阳极电极材料和确定溶液中的离子种类
高中化学 第四章 第三节 电解池教学案苏教版选修4
CuCl 2溶液 第三节 电解池 一、电解原理 1、试验探究 如图所示：与电源正极相连的电极叫 极， 与电源负极相连的电极叫 极。 若烧杯中的液体为CuCl 2溶液，合上电源开关， 能否看到小灯泡发光？ 。 给CuCl 2溶液通电时现象： 阴极上 ， 经检验该物质是 。 阳极上： ， 经检验该物质是 。 两支电极上发生的反应为： 阳极： 。反应类型： 反应。 阴极： 。反应类型： 反应。 总反应式： 。 过程分析：CuCl 2溶液能导电是因为存在 ，通电后这些自由移动 的离子，在电场作用下作 移动，根据 相互吸引的原理，带负电的氯离子向 极移动，在阳极，氯离子失去电子被 为氯原子，并两两结合成氯分子，从阳极放出， 带正电的铜离子向 极移动，在阴极铜离子获得电子被 成铜原子，覆盖在阴极上。 2、电解：使电流通过 溶液而在阴、阳两极引起 的过程。 所用电流一般为直流电还是交流电较好？ ！该过程中 能转化为
CH 3CH 2OH 稀H 2SO 4 稀H 2SO 4 稀H 2SO 4 稀H 2 SO 4 能！ 这是一个物理过程还是一个化学过程？ 过程！显然：电解质溶液的导电过 程就是 的过程。 3、电解池：将 能转化为 能的装置。 构成电解池的条件： ① ② ③ ④ 判断下列装置是否属于电解池： 4、原电池与电解池的比较
在CuCl2的电解池装置中，电子流动方向从电源的极沿着导线到达极，从极沿着导线回到电源的极。 在溶液中电子有没有从阴极直接到达阳极呢？。溶液中的在电场作用下到达阴极，得到从电源负极流出的电子；溶液中的在电场作用下到达阳极，失去了电子流向电源的正极。就是说：在电解质溶液中依靠的定向移动而形成闭合回路的。 对CuCl2溶液而言，溶液中是否只有Cu2+和Cl－两种离子呢？。水电离出少量的H＋和OH－－在电场作用下是否也要做定向移动呢？。通电时，溶液中的两种离子都要向阴极移动，都要向阳极移动。 5、放电顺序 阴极上： 由于阴极上要电子，不管阴极材料是金属还是石墨，此时都不能得电子，因此只能是溶液中的得电子。阳离子氧化性越强就越得电子。 因此阴极上氧化性强的离子得电子。
电解池教学设计(人教版)
电解池(人教版选修4第四章第三节第1课时)教学设计 〖教学目标〗 知识与技能：了解电解池工作原理，能写出电极反应式和电池反应方程式，初步了解溶液中的微粒放电顺序 过程与方法：通过观察、实验、阅读资料获取信息，运用科学方法对信息进行加工，一步提高科学探究能力。 情感态度价值观：能在思考分析过程中倾听他人意见，相互启发，体会到合作交流的重要。通过电解在生产、生活中的应用实例感受化学科学社论价值。 〖教学重点〗书写电极反应式和电解总反应方程式 〖教学难点〗电解过程中离子放电顺序的判断 〖学生认知〗 〖教学流程〗
〖板书计划〗第三节电解池 〖学案〗 电解池学案（课时1）
交流讨论1电解熔融的氯化钠制金属钠： ?通电后，熔融氯化钠中的Na+和Cl-的如何运动？ ?通过后电极表面分别发生什么反应？(写出电极反应式) ?上述过程发生什么形式的能量转化？ 交流讨论2 用石墨电极电解饱和食盐水（滴有酚酞），记录实验现象。 ?溶液中存在哪些离子？ ?阴极和阳极上产生的气体是什么?如何通过实验检验？ ?写出阴极和阳极的电极反应式。 ?阴极区酚酞变红的原因是什么？ 实践活动 根据电解原理，某同学制作一个家用简易环保型消毒液发生器，如图所示，通过电解食盐水制取NaClO消毒液。
?石墨电极哪端与电源正极相连？为什 么？ ?完成实验，并检验消毒液是否具有漂白性。 练习将浓度为1mol/L的 NaCl 和HCl 溶液各500mL混合，用石墨电极电解。 （1）写出电解过程中的电极反应式。 （2）电解过程中溶液的pH如何变化？ （3）当阴极收集到6.72L气体，阳极析出什么气体？其体积是多少？ 〖教学过程〗 〖PPT〗：各种常用电池图片 这是我们生活中常用的电池，它们的原理都是利用氧化还原反应产生电能，那么能否利用电能引发氧化还原呢？ 1799年，当意大利人发明了最原始的电池——伏打电池之后，许多科学家进行了这方面的偿试和研究，直到1807年，英国化学家戴维利用250节锌铜原电池串联起来用铂电极电解熔融的氢氧化钾时，奇迹发生了，在阴极附近产生一种银白色的金属，随即形成紫色的火焰，戴维发现了金属钾。到目前为止，在化工生产、金属冶炼、日常生活中，电解方法已经广泛应用。 〖展示〗：家用次氯酸钠消毒液发生器。其原料是饱和食盐水，通电即生成次氯酸钠，其原理是什么呢？通过本节课的学习将找到答案。(板书课题) 〖问题〗能否举出几个通电发生的化学反应。
电解池教学设计
电解池教学设计 建昌三高中王丹 一．教材分析 本节课选自人教版高中教科书化学选修4第四章《电化学基础》第三节。电解池与氧化还原反应、化学反应中的物质和能量变化等知识密切相关，它是电化学基础，也是原电池知识的延续，更是研究其应用的基础。在中学化学基本理论中占有重要的地位，也是指导工农业生产实践的重要理论依据。学习电解池之后，学生将形成一个将氧化还原反应、能量转换、元素化合物知识、电解质溶液、原电池和电解原理和有关计算等知识联系起来的知识网络，对培养学生从实践到理论，又从理论到实践的认知规律的提高有很大的作用。 二．学情分析 知识角度：高二学生在必修1、必修2和选修4中已经学习过氧化还原反应、原电池的相关知识，同时物理学中电学知识也相当丰富，学习本节内容并不陌生，难度不大。 认知角度：高二学生形象思维能力已充分发展，抽象思维能力也在迅速发展中，同时具有强烈的好奇心和求知欲，对实验探究的热情高，但都不够成熟，需要老师适时的组织和引导。三．设计思路 电解池的内容是高中电化学的重点，有一定的难度，因此在教学的过程中使知识简单化、使学生能够掌握解题技巧从而轻松解题是关键。这节课的重点内容就是学生掌握电解的原理，能够书写电极反应方程式。 整体设计上从复习回顾原电池知识入手，对比与电解池构造的差别引入新知，教学顺序为电解池的构造、工作原理、离子放电顺序、电极方程式的书写。其中安排有学生观察实验，电解CuCl2 溶液，充分体现学生的探究过程，培养观察总结的能力。电解池的构造要与原电池的构造形成对比，方便学生理解。电极方程式的书写安排学生的讨论环节，希望学生能够自己总结出电极方程式书写的注意事项。在课堂小结之后，有效的联系常考题型，安排随堂检测，以及时巩固本节课的知识。 四．教法学法 教法：本节课采用“探究式教学法”“讲授法”“实验法”“讨论法”相结合，立足新课程，突出学生的主体性和教师的主导性。本节课分组实验探究内容多，可利用广泛的网络信息资源，结合多媒体进行教学。增加教学信息容量，利用电脑模拟微观粒子的运动情况，使抽象的内容形象化，提高教学效率。 学法：1 主动学习法：教学矛盾的主要方面是学生的学，学是中心，会是目的，因此，教师要启发、引导、层层深入，调动学生的兴趣和积极性，是学生主动学习。 2实验是反映化学学科科学特点，学习化学知识的最有效途径，所以采取实验促学法：通过多媒体演示实验，学生观察分析实验现象，促使学生主动探究实验的奥妙。 3归纳、演绎法：通过学生对问题的探究、讨论、实验、归纳，最终掌握电解池的工作原理。 五．教学目标 知识与技能：理解电解原理，学会书写电极反应式及总反应方程式。 初步了解溶液中的微粒放电顺序，培养分析归纳知识的能力。
高中化学选修4电解池教案
电解池教案 一．电解池的构成条件和工作原理 阳极：发生氧化反应，若是惰性中极，则是溶液中阴离子失电子电源负极→阴极，阳极→电源正极 以电解CuCl2 溶液为例 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 ) 【巧记】:阳—氧 yang
阳极：2Cl- -2e-=Cl2 (氧化) 阴极：Cu2++2e-=Cu(还原) 总电极方程式：___________________ 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。 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？ 【答】电源、电极、电解质构成闭和回路。 【思考】：电解CuCl2水溶液为何阳极是Cl-放电而不是OH-放电，阴极放电的是Cu2+而不是H+？ 二．离子放电顺序： 阴极：阳离子放电（得电子）顺序——氧化性 Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+阳极:(1)是惰性电极（Pt，Au，石墨）时：阴离子在阳极上的放电顺序（失e-）:S2->I->Br->Cl->OH->NO3->SO42->F-(SO32-/MnO4->OH-) (2)是活性电极（在金属活动顺序表中Ag以前）时：电极本 身溶解放电 【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。 三．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
高中化学电解池教案及习题(附答案)
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？
电解池教案新课标人教版
高二化学电解池教案 ［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- ［多媒体］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－移向阳极，并失去电子被氧化成氯原子，进而结合成Cl2放出，带正电的Cu2+移向阴极，并得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。 ［多媒体］阴极：Cu2＋＋2e－=Cu （还原反应） 阳极：2Cl－-2e－=Cl2↑（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。 ［多媒体］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。 ［板书］ CuCl2Cu＋Cl2↑ ［过渡］下面我们再分析电解池的两个电极。 ［多媒体］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。 ［多媒体］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？ ［多媒体］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。 ［多媒体］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。 ［多媒体］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 [课堂练习] 1.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＋的物质的量浓度为 A.1 mol·L－1 B.2 mol·L－1 C.3 mol·L－1 D.4 mol·L－1 1
电解池教案(第一课时)
第三节电解池教案（第一课时） 六安中学高二化学备课组 2010-1-14
（2）电解质； （3）构成闭合回路 ［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—2名学生到黑板上书写，然后讲评） ［板书］ CuCl 2Cu＋Cl 2 ↑ ［过渡］下面我们再分析电解池的两个电极。 ［板书］3、电解池的两极 ［讲］电解池的两极是由与之相连的电源电极的极性决定的。 ［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］4、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］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。 ［板书］5、电解的本质：电解质溶液的导电过程就是电解质溶液的电解过程 ［问］从上已知CuCl2溶液中存在的离子有：Cu２＋、Cl－、OH－、H＋为什么电解时，只有Cu２＋和Cl－放电？这要涉及到离子的放电顺序问题。［板书］6、离子的放电顺序 ［讲］由于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。 ［板书］阳离子：Ag+＞Hg2+＞H+＞Cu2+＞Fe2+＞Zn2+＞H+＞Al3+＞Na+＞K+ 阴离子：S2-＞I-＞Br-＞Cl-＞OH－＞含氧酸根 ［讲］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。 ［讲］我们还要注意的是要先看电极材料，是惰性电极还是活性电极，若阳极材料为活性电极(Fe、Cu)等金属，则阳极反应为电极材料失去电子，变成离子进入溶液；若为惰性电极材料，则根据阳离子的放电顺序，依据阳氧阴还的规律来书写电极反应式 ［板书］7、电极产物的判断 (1) 阳极放电顺序：活泼阳极(金属)>无氧酸根离子>OH―>含氧酸根离子>F―
人教版高中化学选修四教案-电解池
第三节电解池 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。 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。 第三节电解池 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。 思考： 电解CuCl2水溶液为何阳极是Cl-放电而不是OH-放电，阴极放电的是Cu2+而不是H+？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？