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1、 第四章第四章电电化学基化学基础础第三节第三节 电解池教案电解池教案（第一课时）（第一课时）内蒙古呼市第十四中学内蒙古呼市第十四中学曹曹莹莹2010-10- 2 -授课班级授课班级课题：第三节课题：第三节 电解池电解池(一一)课课 时时1知识知识与与技能技能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。过程过程与与方法方法利用 2008 年上海高考卷的一道电化学题：惰性电极电解饱和氯化钠溶液的实验，探究电解原理，通过教师的设疑、释疑调动学生积极思维，分析推理实验现象，归纳总结基本规律，使学生掌握
2、电解装置的分析方法。教教学学目目的的情感情感态度态度价值观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。重重 点点理解电解原理和惰性电极作阳极时的电解的一般规律。难难 点点理解电解原理，非惰性电极作阳极对电解产物的判断，电解原理的应用。教学过程教学过程教学步骤、内容教学步骤、内容教学方法、手段、教学方法、手段、师生活动师生活动复习能量是可以相互转化的，通过原电池装置实现把化学能转变成电能。那么电能也应该可以转化为化学能，即通电可使新物质生成，能实现吗？带着疑问我们来看一个演示实验.演示实验取一张用饱和 NaCl 溶液浸湿的 pH 试纸
3、，两根铅 笔芯作电极，接通直流电源。现象1、a 电极与试纸接触处出现一个双色同心圆，内圆为 白色，外圈呈浅红色 2、b 电极与试纸接触处出现一个蓝圆。 3、灯泡亮。 结论饱和 NaCl 溶液导电的同时发生了化学反应。设疑反应是如何发生的呢？与通电有何关系？引导从现象入手分析、：1、a 极酸性和漂白性物质。Cl2 2、b 极碱性物质。NaOH3、电解质溶液导电。- 7 -FlashNaCl 溶液导电性实验。（分清通电前后离子的运动 特征。） ppt 通电前：分析电解质溶液中的离子情况 阳离子：H+、Na+ 阴离子：OH-、Cl- 通电后：（必须直流电）在电场的作用下， H+移向与电源负极相连的电
4、极，得到电子变成 H2 ，发生还原 反应。 Cl- 移向与电源正极相连的电极，失去电子变成 Cl2，发生 氧化反应。 讲 1、与电源负极相连的电极阴极与电源正极相连的电极阳极 2、饱和 NaCl 溶液在导电过程中必然生成氯气和氢气 总结并引出这种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。实现这种电能向化学能转 化的装置叫做电解池。 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 反应的过程。ppt透彻分析概念直流电 阴阳极的判断 链接电解池阴、阳极的判断与电源连接电子流动方 向反应类型阴极-流进还原反应阳极+流出氧化反
5、应是一个非自发过程，实现由电能向化学能的转化 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。电解本质:电解质溶液的导电过程就是电解质的电解过程 过渡电解只是个原理，实现这个过程的装置叫做电解池。板书2、电解池(1)定义：电能化学能 装置从个性向共性的过渡。分枝法深化概念。对比法 - 8 -ppt(1) 定义：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。读图 ppt(2)形成条件： 外加直流电源 与电源相连的两个电极 讲a、电极必须能导电 b、电极材料可相同亦可以不
6、同。 超链接电极介绍活泼电极：除 Pt、Au、Ti 等少数金属外的其他金属 电极 惰性电极：石墨电极、铂电极等 电解质溶液或熔融的电解质 用导线连接形成闭合回路 设疑电解质溶液是如何将电路沟通的呢？ 超链接在下图中用箭头标出导线和电极中电子移动的方向 及电解质溶液中阴、阳离子移动的方向： 内内内内内内 讲电源负极 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 电源正极设疑从上已知 NaCl 溶液中存在的离子有：Na、Cl、OH、H为什么电解时，只有 H和 Cl发生了电子的得失呢？这要涉及到电极反应和离子的放电顺序问题。板书3、电极反应式和电解总反应式的书写 （1）放
7、电 ppt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。 （2）离子的放电顺序（离子浓度接近时）学生自我分析总结- 7 -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 阴极： Ag+Hg2+Fe3+Cu2+H+（酸）Pb2+Sn2+Fe2+H+（水） Zn2+Al3+Mg2+Na+Ca2+K+ 阳极：金属 S2IBrClOHNO3SO42F 指活泼电极 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。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
8、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(3)书写练习请写出以碳棒作电极电解饱和氯化钠溶液的电极反应式及总反应ppt总结步骤： 1、看电极 2、判断阴阳离子种类，比较放电能力 3、确定微粒形式 4、总反应=阴+阳 讲首先要分清电极，并分析电极材料和电解质溶液中的阴阳离子，确定放电顺序，牢记三个守恒。电极反应必须写电极反应必须写离子放电，总反应中弱电解质写化学式，且总反应中一定要离子放电，总反应中弱电解质写化学式，且总反应中一定要注明条件。注明条件。练习完成下列表格。教师边写边讲（附板书）探究电解类型 (
9、用惰性电极电 解时)在练习中升华知识- 7 -CuSO4 不不活活泼泼金金属属的的 含含氧氧酸酸盐盐NaCl活活泼泼金金属属的的无无 氧氧酸酸盐盐CuCl2不不活活泼泼金金属属的的 无无氧氧酸酸盐盐HCl无无氧氧酸酸Na2SO4活活泼泼金金属属的的含含 氧氧酸酸盐盐NaOH强强碱碱H2SO4 含含氧氧酸酸电电解解类类型型pH 变变化化电电极极反反应应实实 例例物物质质类类别别CuSO4 不不活活泼泼金金属属的的 含含氧氧酸酸盐盐NaCl活活泼泼金金属属的的无无 氧氧酸酸盐盐CuCl2不不活活泼泼金金属属的的 无无氧氧酸酸盐盐HCl无无氧氧酸酸Na2SO4活活泼泼金金属属的的含含 氧氧酸酸盐盐N
10、aOH强强碱碱H2SO4 含含氧氧酸酸电电解解类类型型pH 变变化化电电极极反反应应实实 例例物物质质类类别别阳阳极极2 2C Cl l- -2 2e e= = C Cl l2 2 阴阴极极：2 2H H2 2O O+ +2 2e e= =H H2 2+ +2 2O OH H- -增增大大放放氢氢生生碱碱型型电电解解水水型型电电解解水水型型分分解解电电解解质质型型阳阳极极：4 4O OH H- -4 4e e= =O O2 2+ +2 2H H2 2O O阴阴极极：4 4H H+ + +4 4e e= =2 2H H2 2阴阴极极：4 4H H+ + +4 4e e= =2 2H H2 2阳阳
11、极极2 2C Cl l- -2 2e e= =C Cl l2 2阳阳极极2 2C Cl l-2 2e e- - = =C Cl l2 2 阴阴极极：C Cu u2 2+ + +2 2e e= =C Cu u减减小小 增增大大不不变变增增大大增增大大阴阴极极：2 2C Cu u2 2+ + +4 4e e= =2 2C Cu u阳阳极极: :4 4O OH H- -4 4e e= =O O2 2+ +2 2H H2 2O O减减小小放放氧氧生生酸酸型型(加加水水还还原原)(加加电电解解质质还还原原)(加加HCl还还原原)(加加CuO还还原原)讲判断溶液中 pH 的变化，先分析原溶液的酸碱性，再看
12、电极产物，如果只产生 H2 没有 O2 则 pH 变大。如果只产生O2 而无 H2，则 pH 变小。如果既产生 O2 又有 H2，若原溶液呈酸性，则 pH 减小；若原溶液呈碱性则 pH 增大；若原溶液呈中性则 pH 不变。如果既无 O2 产生也无 H2 产生，则溶液的 pH 均趋于 7 板书4、电解规律（惰性电极）电解水型 电解质分解型放氢生碱型 放氧生酸型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。 原电池与电解池的比较装置类别原电池电解池定义化学能转换为电能电能转换为自由能举例锌铜原电
13、池电解氯化铜溶液形成条件1、活泼性不同的两电极(用导线连接)2、电解质溶液(电极插入其中并与电极自发反应)3、形成闭合回路1、两电极接直流电源2、两电极插入电解质溶液中3、形成闭合回路电极名称负极：较活泼金属正极：较不活泼金属(或能导电的非阳极：与电源正极相连的极阴极：与电源负极相连的比较分析法 - 7 -金属)由电极本身决定极由外加电源决定电极反应负极：氧化反应，金属失电子正极：还原反应，溶液中的阳离子得电子阳极：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 电子流向负极-导线-正极电源负极阴极电源正极阳极能否自发进行反应能够自发进行反应不能够自发进行实
14、质使氧化还原反应中的电子通过导线定向转移形成电流使电流通过电解质溶液而阴阳两极引起氧化还原反应的过程主要应用1、金属电化腐蚀分析2、金属牺牲阳极的阴极保护法3、制造多种新化学电源1、电解食盐水(氯碱工业)2、冶炼活泼金属3、电解精炼知知识识结结构构与与板板书书设设计计第四章第四章 第三节第三节 电解池电解池一、电解原理一、电解原理1、电解使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极 引起氧化还原反应的过程。 2、电解池(1)定义：电能化学能 装置(2)形成条件： 3、电极反应式和电解总反应式的书写 （1）放电 （2）离子的放电顺序 阴极： Ag+Hg2+Fe3+Cu2+H+（酸）Pb2+Sn2+Fe2+H+（水） Zn2+Al3+Mg2+Na+Ca2+K+ 阳极：金属 S2IBrClOHNO3SO42F 指活泼电极 含氧酸根- 7 -(3)书写4、电解规律（惰性电极）电解水型 电解质分解型放氢生碱型 放氧生酸型教学反思：教学反思：
