选修4《电解池》教学设计

1、教学设计选修4第三单元 第三节 电解池（第1课时）教材分析：电解池包含两部分内容：一是电解原理，二是电解原理的应用。电解原理争辩的是电能转化为化学能，属于电化学基础的基本内容。这部分内容的重点是生疏“电能如何转换成化学能”，对同学的要求是了解使电能转变为化学能的条件和方法，加深对氧化还原反应的生疏。学情分析：电解池是在同学学习了原电池和化学电源之后接触的电化学学问，由于有高一的学习基础，同学会觉得原电池和化学电源的内容相对简洁，因此觉得电解池的内容也会简洁；但是同学在接触了相应的电解池练习之后，就会觉得有难度。因此在学习这部分内容的时候，应当留意尽量使学问简洁化，重点把握电解池原理和常见题型的

2、解题技巧，降低同学的学习难度。三维教学目标1学问与技能：（1）理解电解原理，初步把握电解反应产物的推断方法；（2）了解氯碱工业，电镀，冶金的原理；（3）把握电解电极方程式的书写。2过程与方法：(1) 运用对比记忆，初步把握电解池的原理，把握用分析、综合、归纳的方法书写电极反应方程式（2）通过理解“闭合回路”的概念，把握电解池中电荷的运动方向（3）通过动手试验，分析争辩，生疏电解质溶液中离子的放电挨次3情感态度与价值观：（1）培育乐观参与、探究电解池原理的求知欲（2）调动学习化学的热忱，充分感受电化学在生活、生产中的作用（3）养成独立思考、分工合作的力量教学重点及难点 重点：电解原理； 难点：电

3、解原理的应用。教法建议及教具预备1触类旁通 由于原电池和电解池的原理有较多的类似的地方，在学习了原电池的学问之后，同学对电极反应和氧化还原反应已经有了肯定的理解。学习了电解池的学问之后，同学对高中阶段的电化学学问就有了比较全面的生疏。在教学中，应当留意抓住几点。（1）接受对比的方法，将电解池和原电池的原理和学问点进行对比，连接氧化还原反应的学问，重视启发引导，培育科学的学习习惯。这样，既能很好的把握新学的学问，又能比很好的巩固、加深以前的学问，并且能对电化学理论有系统的认知。（2）在教学中，充分联系前面的内容，留意分析和归纳总结，使体系完整。（3）认真做好同学试验和演示试验，既能加强感性认知，

4、又可以提高同学的细致观看、分析和规律推理的力量。2教导迷津 同学学习电解池内容时，还是觉得会有困难，特殊是氧化还原学问把握有所欠缺的同学会觉得难度很大。因此，在教学中，要重点挂念同学解决以下问题。（1）重视思维的引导过程。在“闭合回路”的概念上，要让同学对正电荷和负电荷的回路充分理解，才能很好的理解阳离子在电解池的阴极反应，阴离子在电解池的阳极反应。（2）用氧化还原反应的学问挂念同学理解离子的放电挨次。【教学过程】老师活动同学活动设计意图【学问预备】呈现两个装置图，同学辨识。引导回忆原电池学问。辨识装置图，复习旧知。复习旧知，引入新知【新课导入】电影桥段：电解水制氧气自救常见的可充电电池的工作

5、原理分析过程，调用旧知；结合学案，把握原电池和电解池的能量转化激发学习爱好，以同学的已知引入，从能量的角度入手，相对简洁【同学试验】试验4-2观看，分析，描述现象团队合作加强主观生疏【介绍】：电解池的组成【问题思考】与原电池的区分【呈现】电解池的工作原理分析，归纳，笔记加强对“闭合回路”的理解生疏电解池的工作原理和电极反应以及电荷运动生疏基本理论学问，实施重点的教学目标【活动与探究】电极方程式的书写以电解NaCl和CuSO4 为例【老师点拨】留意放电挨次，留意H+、OH的来源结合预习内容，连续书写电解方程式；校正方程式，总结留意事项使同学初步把握电解方程式的书写方法【介绍】电解池原理的应用理论

6、联系实际重视理论的应用，把握常考学问点【例题解析】以一道电解池的简洁题目快速检测学习效果解题，加深理解接触实际题目，加深对理论和实际的理解【总结】电解池的原理和应用总结归纳，生疏学问总结本节课的内容，进一步明确学习任务和目标【巩固练习】3-5小题的练习，填空和选择解题，生疏学问点检测本节课的课堂效果§4-3 电解池学案（第1课时）学习目标1.了解电解池的工作原理,把握一般电解反应产物的推断方法,能够写出电极反应和电池反应方程式2.了解电解原理在电镀氯碱工业电冶金等方面的应用3.培育化学的综合运用力量，服务于生活 学习重点电解原理及应用学习难点电极反应和电池反应方程式的书写课堂导学1、

7、基本概念（课本79页、80页）电解池 ：_ 放电 : _ 电解 : 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阳极 : _ 阴极: _ 可充电电池：使用时，_转化_，是_池 充电时，_转化_，是_池2、电解原理（1）电解池的构成 两极 阳极 阴极 电解质溶液 形成闭合回路 直流电源 （2）同学试验4-2：电解 CuCl2溶液阳极:现象 _电极反应 _(发生_反应)阴极:现象 _电极反应 _(发生_反应)(3) 电解池中离子放电挨次阴极： 阳离子在阴极上的放电挨次(得e-）Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+(指酸电离的)>Pb2+>Sn2+&

8、gt;Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+ 阳极: 是惰性电极时：阴离子在阳极上的放电挨次（失e-）S2->I->Br->Cl->OH->NO3->SO42-(等含氧酸根离子)>F-(SO32-/MnO4->OH-)是活性电极时：电极本身溶解放电（4）争辩 电解反应的书写【例】写出电解下列电解质溶液的电极反应方程式和总反应方程式NaCl 溶液中有哪些离子：_ 阳: _ 阴: _ 总离子反应：_ 总化学方程式：_CuSO4 溶液中有哪些离子：_阳: _ 阴: _总离子反应：_ 总化学方程

9、式：_总结规律：电解反应书写的方法_ _若H+、OH是由水电离的，则总反应中需将其变成H2O。全部总反应的条件均为电解。争辩探究 (2011全国II卷10)用石墨做电极电解CuSO4溶液。通电一段时间后，欲使用电解液恢复到起始状态，应向溶液中加入适量的（ ） ACuSO4 BH2O CCuO DCuSO4·5H2O解题技巧：总化学方程式：_ 原则：_假如用石墨做电极电解NaOH溶液呢？加_课后阅读名师一号80页小结 3、电解原理的应用 （1）氯碱工业（2）电镀（3）电冶金 学习体会【课堂练习】1.下列关于右图装置说法正确的是( )A.该装置是原电池装置B.电子流向是:bc daC.在

10、c极上产生O2,d极上产生CuD.当电路中流过2 mol电子时, d极上产生64 g Cu答案:B2.某同学为了使反应2HCl+2Ag2AgCl+H2能进行,设计了下列四个试验,如图所示,你认为可行的方案是( )答案:C3下图各容器中盛有海水，铁在其中被腐蚀时，由快到慢的挨次是（ ）A. >>> B. >>> C. >>> D. >>>答案：A4.金属镍有广泛的用途,粗镍中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等杂质,可用电解法制备高纯度的镍,下列叙述正确的是(已知:氧化性Fe2+<Ni2+<Cu2+)( )A.阳极发

11、生还原反应,其电极反应式为Ni2+2e-NiB.电解过程中,阳极质量的削减与阴极质量的增加相等C.电解后,溶液中存在的金属阳离子只有Fe2+和Zn2+D.电解后,电解槽底部的阳极泥中含有Cu和Pt答案:D【课后作业】（说明：30分钟题量） §4-3 电解池练习一、 填空简答1、完成表格 对比记忆电解池阳氧原电池负氧电极材料电极名称电极反应能量变换电子流向特征2. 某种蓄电池的充放电过程可表示为：Fe(OH)3+Ni(OH)2Fe+NiO2+2H2O，该电池充电时，阳极是 ，电极反应式为 。3电解原理在化学工业中有广泛应用下图表示一个电解池,装有电解液a;XY是两块电极板,通过导线与直

12、流电源相连请回答下列问题:(1)若XY都是惰性电极,a是饱和NaCl溶液,试验开头时,同时在两边各滴入几滴酚酞试液。则：电解池中X极上的电极反应式为_在X极四周观看到的现象是_电解池中Y极上的电极反应式为_如何检验Y极产物?_ (2)假如用电解方法精炼粗铜,电解液a选用CuSO4溶液,则:X电极的材料是_,电极反应式是_Y电极的材料是_,电极反应式是_(说明:杂质发生的反应不必写出)二、单项选择题4下列关于铜电极的叙述不正确的是（ ）A. 铜锌原电池中铜是正极 B. 用电解法精炼粗铜时粗铜作阳极C. 在镀件上电镀铜时，用金属铜作阳极 D. 电解稀硫酸制H2、O2时铜作阳极5. 可以将反应Zn+

13、Br2 = ZnBr2设计成蓄电池，下列4个电极反应 Br2 + 2e= 2Br 2Br2e= Br2 Zn 2e= Zn2+ Zn2+ +2e= Zn其中表示充电时的阳极反应和放电时的负极反应的分别是（ ）A. 和 B. 和 C. 和 D. 和6.如图所示,铜片锌片和石墨棒用导线连接后插入番茄里,电流表中有电流通过,则下列说法正确的是( )A.锌片是正极 B.两个铜片上都发生还原反应C.石墨是阴极 D.两个番茄都形成原电池7.能用电解原理说明的问题是( ) 电解是把电能转变成化学能 电解是把化学能转变成电能 电解质溶液导电是化学变化,金属导电是物理变化 不能自发进行的氧化还原反应,通过电解的

14、原理可以实现 任何溶液被电解时,必需导致氧化还原反应的发生A. B. C. D.三、双项选择题（9、10两小题为提高题）8用铂电极电解下列物质的水溶液，工作一段时间后溶液pH变小的是（ ）A. 稀硫酸 B. Na2SO4 C. AgNO3 D. KI9.用铂电极电解x下列溶液一段时间后，再加入肯定量的某物质（括号内），能与原来溶液浓度一样的是（ ）A. Cu(NO3)2（CuCO3） B. NaOH（NaOH）C. NaCl（HCl） D.CuSO4 (Cu(OH)2)10近年来，加“碘”食盐较多的使用了碘酸钾（KIO3），碘酸钾在工业上可用电解法制取。以石墨和不锈钢为电极，以KI溶液为电解液

15、，在肯定条件下电解，反应方程式为：。下列有关说法正确的是（ ）A. 电解时，石墨作阴极，不锈钢作阳极B. 电解时，阳极反应是：I 6e + 3H2O = IO3 + 6H+C. 溶液调整至强酸性，对生产有利D. 电解前后溶液的pH几乎不变§4-3 电解池练习参考答案1略2Ni(OH)2；Ni(OH)2+2OH2e=NiO2+2H2O 3（1） 2H+2e-H2， 放出气体,溶液变红2Cl-2e-Cl2，把潮湿的碘化钾淀粉试纸放在Y电极四周,试纸变蓝色（2）纯铜Cu2+2e-Cu 粗铜Cu-2e-Cu2+4D 5.A 6.B 7.D 8.AC 9.AC 10BD连接高考考题错解及分析1

16、(2011全国II卷10)用石墨做电极电解CuSO4溶液。通电一段时间后，欲使用电解液恢复到起始状态，应向溶液中加入适量的ACuSO4BH2OCCuODCuSO4·5H2O错答：A、D缘由分析：不少同学认为电解质是什么，要恢复起始状态就再加入什么电解质，没有把握到电解的实质。用石墨做电极电解CuSO4溶液的电解方程式是2CuSO42H2O2H2SO42CuO2，依据缺什么补什么的原则，选项C正确。除了添加CuO外，添加CuCO3也是可行的。正确答案：C2下列叙述正确的是A粗铜精炼时，把粗铜接在电源的负极B充电时，把铅蓄电池的负极接在外电源的正极C镀锡铁破损后铁更易被腐蚀D碱性氢氧燃料

17、电池工作时，负极反应为：错答：A、B、D缘由分析：本题综合考察了电化学的学问，包括原电池原理、电解池的原理及应用。粗铜精炼时，粗铜作阳极，应接在电源的正极，A错。铅蓄电池充电时是电解池，负极接在外电源的负极，B错。碱性氢氧燃料电池工作时，负极发生氧化反应：H2-2e-+2OH 2H2O，D错。正确答案：C疑难问题及解答（说明：若干问题。包括：问题与解答）1.电解池中电极是不是肯定不反应？解答：一般来说，惰性电极（活动性在Ag之后）是不参与反应的。阳极假如不是惰性材料，会优先于溶液中的阴离子首先放电（与失电子力量有关）；阴极不管是不是惰性材料，都不会参与反应（不会得到电子）。2.阳离子在阴极放电

18、挨次和金属的活动性刚好相反吗？解答： 阳离子在阴极放电挨次和金属的活动性刚好相反，大部分都是。由于金属单质的还原性越强，相应离子的氧化性就越弱。 特殊留意，Fe单质的相应离子应当理解成Fe2+ 。Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+。优秀高考题精选1（2011广东高考12）某小组为争辩电化学原理，设计如图2装置。下列叙述不正确的是A、a和b不连接时，铁片上会有金属铜析出B、a和b用导线连接时，铜片上发生的反应为：Cu2+2e= CuC、无论a和b是否连接，铁片均会溶解，溶液从蓝色渐渐变成浅绿色D、a和b分别连接直流电源正、负极，电压足够大时，Cu2向铜电极移动答案：D解析：本题

19、考察原电池原理、电解池的原理及其应用。假如a和b不连接，没有形成闭合回路，则不能构成原电池，Fe直接与Cu2反应置换出铜，方程式为：FeCu2=Fe2Cu，A正确；假如a和b用导线连接，则构成原电池，此时铁作负极，铜作正极，方程式分别为：Fe2eFe2、Cu2+2e= Cu，B正确；有A、B分析可知，选项C是正确的；假如a和b分别连接直流电源正、负极，则构成电解池，此时Fe作阴极，Cu作阳极，在电解池中阳离子向阴极运动，D错误。2.（2011北京高考26）氯碱工业中电解饱和食盐水的原理示意图如下图所示：（1）溶液A的溶质是 ；（2）电解饱和食盐水的离子方程式是 ；（3）电解时用盐酸把握阳极区溶

20、液的pH在23，用化学平衡移动原理解释盐酸的作用 ；（4）电解所用的盐水需精制。去除有影响的Ca2、Mg2、NH4、SO42c(SO42)c(Ca2)。精致流程如下（淡盐水和溶液A来电解池）：盐泥a除泥沙外，还含有的物质是 。过程中将NH4+转化为N2的离子方程式是 BaSO4的溶解度比BaCO3的小，过程中除去的离子有 经过程处理，要求盐水中c 中剩余Na2SO3的含量小于5mg /L,若盐水b中NaClO的含量是7.45 mg /L ，则处理10m3 盐水b ，至多添加10% Na2SO3溶液 kg（溶液体积变化忽视不计）。解析：（1）电解解饱和食盐水，阳离子Na和H向阴极运动并放电， H

21、首先放电，方程式为2H2e=H2。由于H是水电离出的，所以随着H的不断放电，就破坏了阴极四周水的电离平衡，OH的浓度就渐渐增大，因此溶液A的溶质是NaOH。阴离子Cl和OH向阳极极运动并放电，CI首先放电，方程式为2Cl2e=Cl2。因此电解饱和食盐水的离子方程式为2Cl2H2O2OHH2Cl2。（2）见解析（1）（3）由于阳极上生成氯气，而氯气可溶于水，并发生下列反应Cl2H2OHClHClO，依据平衡移动原理可知增大盐酸的浓度可使平衡向逆反应方向移动，削减氯气在水中的溶解，有利于氯气的溢出。（4）由于溶液中含有Mg2，所以用溶液A（即NaOH）调整溶液的pH时，会产生Mg(OH)2沉淀，即

22、盐泥a中还含有Mg(OH)2；淡盐水中含有氯气，氯气具有强氧化性，可将NH4+氧化为N2，而氯气被还原成Cl，方程式为2NH43Cl28OH=8H2O6ClN2；沉淀转化的实质是沉淀溶解平衡的移动，一般说来，溶解度小的沉淀转化成溶解度更小的沉淀简洁实现。由于BaSO4的溶解度比BaCO3的小，所以加入BaCO3后，溶液中的SO42就结合Ba2+生成更难溶的BaSO4沉淀，同时溶液中还存在Ca2+而CaCO3也属于难溶性物质，因此还会生成CaCO3沉淀；NaClO具有强氧化性，可将Na2SO3氧化成Na2SO4，方程式为Na2SO3+NaClONa2SO4+NaCl。10m3 盐水b中含NaCl

23、O的物质的量为，由方程式可知消耗Na2SO3的质量为1mol×126g/mol126g。若设需要10% Na2SO3溶液的质量为X，则有，解得x1760g，即至多添加10% Na2SO3溶液1.76kg。答案：（1）NaOH（2）2Cl2H2O2OHH2Cl2（3）氯气与水反应：Cl2H2OHClHClO，增大HCl的浓度可使平衡逆向移动，削减氯气在水中的溶解，有利于氯气的溢出。（4）Mg(OH)2 2NH43Cl28OH=8H2O6ClN2SO42、Ca2 1.76设计思路（500字以内）电解池的内容是高中电化学的重点，有肯定的难度，因此在教学的过程中使学问简洁化、使同学能够把握解

24、题技巧从而轻松解题是关键。这节课的重点内容就是同学把握电解的原理，能够书写电极反应方程式。电解池的内容是和工业生产和生活紧密相连的学问，还应当重视学问的应用，使同学能够学以致用。因此，在整体设计时，考虑了从电影桥段引入，场景生活化。教学挨次为电解池的构造、工作原理、离子放电挨次、电极方程式的书写。其中支配有同学试验，电解CuCl2 溶液，充分体现同学的探究过程，培育分工合作的意识。电解池的构造要与原电池的构造形成对比，便利同学理解。电极方程式的书写支配同学的争辩环节，期望同学能够自己总结出电极方程式书写的留意事项。在课堂小结之后，有效的联系常考题型，支配随堂检测，以准时巩固本节课的学问。教学反思（500字以内）高中化学教学反思是一种在教学实践过程中不断发觉、思考、解决问题，对教学行为和教学活动进行批判的、有意识的分析和再认证的过程。在预备人教版选修4的电解池教学过程中，发觉同学的学习爱好是有效学习的根本，而模式化学习是同学把握基础学问和技能的有效形式。新课程标准中明确强调“关注同学的学习爱好和