高中化学人教版高中选修4化学反应原理第四章电化学基础-电解原理教案

电解原理

一、教学目标

1.宏观辨识与微观探析：从宏观电流方向和微观电子转移方向，然后再结合电极现象分析电极发生的氧化、

还原反应。

2.科学探究与创新意识：通过巨解CuS溶液，对电极产物的分析与检验，同时通过改进实给装置引导学生

科学、环保、旅社化学的观念。

3.证据推理与模型认知：从氧化、还原的角度分析阴阳离子得失电子的能力，从而推导和理解常见离子的

放电顺序。

二、教学分析：

本节知识为电解原理，紧扣上节知识，即电能转化为化学能，无论是在工业生产还是平时的生活中都有很重

要的地位和价值，而且也与学生的生活息息相关，比如手机充电或充电宝的原理。但是如何更有效、更有趣地让

学生学习并掌握这一节的知识，就显得尤为重要。所以本节首先在课堂引入上就通过化学史”拿破仑的餐具”、

”门捷列夫的奖杯”来勾起学生的兴趣和求知欲。而在学习电解池的时候，不完全膜拜教材，让学生分析实验现

象和结论，并点评教材实验的优缺点，引起学生的思考、激发思维，然后再通过改进的实验装置引导学生科学探

究与创新意识，培养学生安全实验、绿色化学、环境保护的意识。

二、教学重难点

1.从氧化还原的角度学习、理解电解原理以及电极现象的分析。

2.理解电解的实质，理解、记忆并能判断阴阳两极的放电顺序。

3.能书写简单的电极反应方程式

四、实验仪渊和药品

直流电源、电极、导线、CUCI2溶液、U型管、淀粉-KI试纸、自制改进装置

五、教学过程

【课堂引入阶段】

教师：法国皇帝拿破仑三世是一个喜欢炫耀的人，他常常大摆宴席，宴请全国宾客，他给宾客们的餐具不是金

制的就是银的。那给他自己用什么材质的餐具才能匹配他高贵的身份呢？请同学们猜想.......

同学：金的、玉的、瓷器........

老师：是什么材质的呢？我们先来看下一个故事：门捷列夫是一位伟大的化学家，他在化学上最伟大贡献就是制

作了箕一张具有现代意义的元素周期表，而当时的国际化学组织为了表彰他的卓越贡献，给他颁发了一座特别材

质的奖杯，大家知道这个奖杯是什么材质吗？对！奖杯的材质与餐具的材质是一样的！是什么呢？铝！！！

同学：不可思议的表情........

老师：铝一种相对廉价的金属，肯定与我们上面说到的两位伟人的身份不匹配，但是同学们，你们知道吗？在

100多年前，铝的价格远远高于黄金白银，被称为“贵族金属”，是非常稀少和昂贵的。那么是什么原因让这种

“旧时王谢堂上燕，飞入寻常百姓家”的呢？我们都知道铝在自然界中的含量是很高的，但是铝很活泼，难以冶

炼，而我们现在生活中铝非常常见主要得益于科技的进步、技术的革新，所以今天我们就一起来了解和学习这种

技术：电解！即电解原理（板书）。

教师：那什么是电解呢？首先我们一起认识一种装置：电解池。大家分析电解池由哪些部分构成？

学生：电源、阴阳极、溶液、开关.......

教师：通过观察我们发现有电源，而且必须是直流电源；还有两个电极分别称为阴极和阳极、还有电解质溶液以

及导线最终形成闭合回路，这就构成了我们的电解池。那怎么来确定阴极和阳极呢？

学生：阳极是连在电池正极的电极，阴极是连在电池负极的电极。

教师：非常不错！那我们的电解池是用来干什么的呢？它就是一种将电能转化为化学能的装置。我们现在就通过

电解CuCb溶液来了解电解。

【实验演示与探究阶段】

教师演示实验：电解CuCL溶液

教师：我们能观察到有什么什么现象？

学生A：阴极有红色的铜生成，阳极有氯气生成。

教师：阴极生成的红色物质的确是但是阳极的气体一定的氯气吗？为什么？可以怎么证明？请大家思考讨

论你们的方案。

学生B：我们觉得一定是氯气，氯气是黄绿色，即使不明显也可以用湿润的淀粉-K工试纸进行检验，它会变蓝，

说明生成的就是氯气。

教师：其他同学呢？你们也是这么认为吗？

学生：对！

教师：那现在我们请一位同学通过实验验证我们这个结论。

学生操作............

教师:我们观察到试纸变蓝，说明生成的就是氯气。那么氯气和铜是怎么生成的呢？从氧化还原的角度进行分析。

学生：我们认为C「在阳极失去电子被氧化生成C3C/+在阴极得到电子被还原成铜原子，覆盖在阴极上。

2+

［板书］阴极：Cu+2e-=Cu（还原反应）阳极：2Cl--2e=Cl2t（氧化反应）

通电前，CM+和C「在溶液里自由运动；通电后，在电场的作用下，带负电的C1一移向阳极，并失去电子被氧

化成氯原子，进而结合成CL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CuCb溶液中CF+和。在通电前后的运动、变化情况。

［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［从而形成闭合回路］

【证据推理与探究阶段】

教师：通过刚才的视频演示和我们推导：通电时阳离子CM+向阴极移动，阴离子C「向阳极移动，进而发生氧化

还原反应，但是我们溶液里面只有这两种离子吗？

学生：不是还有H'和OFT

教师：为什么电解时，只有CiT'+和。一放电呢？或者说它们为什么会先于H+和0H一放电呢？其实这里涉及到离

子的放电顺序问题。

［板书］3.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>r>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。

【知识巩固与提升阶段】

教师：所以我们在电解溶液或分析电解产物时：首先明确溶液中存在哪些离子（先电离），其次判断阳极材料及

阴阳两极附近离子种类及离子放电顺序（后电解），最后才根据氧化还原得出电极产物。现在我们就一起分析F

面这两个电解反应的书写。

1.写出用石墨电极电解硫酸铜溶液的电极反应式及总反应式

2.写出用铜做电极电解硫酸铜溶液的电极反应式

学生允独立书写，然后订正答案讨论、老师讲解

【课叁练习】

1.“旧时王谢堂前燕〃的铝，是通过电解“飞入寻常百姓家"，电解下列哪种物质可以得到金属铝（）

A.A©3（熔融）B.AICI3溶液

JANSON溶液D.ALCM熔融）

2.右图是用碳棒作电极电解NaCI水溶液的装置图。，注明哪是阳极哪是阴极，写出两

极反应式及总的电解化学方程式。

3.如右图是电解氯化铜溶液的装置，其中c、d为石墨电极，则下列有关判断正确的是

A.a为负极，b为正极电

直流电源

ift

方

向

B.a为阳极，b为阴极

C.电解过程中，d电极质量增加

D.电解过程中，氯离子浓度不变

4.分析下图，哪个是原电池，哪个是电解池？

①②⑤④

课后作业：完成步步高《电解原理》的第一课时

［板书设计］第一节电解原理

一、电解的概念：电能一化学能

1.电解池的概念：电能转变为化学能的装置叫做电解池或电解槽

2.形成电解池的条件：1、2、3

二、电解原理

I.电极反应：

阴极：Cu2++2e-=Cu（还原反应）阳极：2c「2b二62T（氧化反应）

总反应：CuCh=^Cu+Cl2t

2.电解池中的电子的移动方向

电源负极T电解池阴极T电解