电解池教案 优秀公开课

新人教版选修4第四章电化学基础第三节电解池（第2课时）新课教案【主要内容】原电池和电解池的区别与联系电解原理的应用【教学重点难点】原电池和电解池的区别与联系电解原理的应用【教学过程】『引言』上节我们学习了电解原理的基本知识，首先一起复习回忆电解原理，并比较原电池与电解池，填写下表。装置类别原电池电解池举例锌铜原电池电解氯化铜溶液形成条件1、活泼性不同的两电极（用导线相连）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（或能导电的非金属）（由电极本身决定）阳极：与电源正极相连的极阴极：与电源负极相连的极（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量转变化学能转换为电能电能转换为化学能能否自发进行反应能够自发进行反应不能够自发进行实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在阴阳两极引起氧化还原反应的过程主要应用1、制造多种新化学电源2、金属牺牲阳极的阴极保护法3、金属电化腐蚀分析1、电解食盐水（氯碱工业）2、冶炼活泼金属3、电解精练『讲解』关于金属的腐蚀与保护下节再讲。这节课我们学习该原理的重要应用。首先来看电解饱和食盐水，请同学们认真阅读本部分内容，考虑以下问题并掌握电极反应式以及总反应方程式。『板书』『投影』二、电解原理的应用1．电解饱和食盐水——氯碱工业『投影』【自学自问自答】问题1、饱和食盐水中都有什么离子？问题2、用惰性电极电解饱和食盐水的阴极产物、阳极产物分别是什么？怎样用化学方法证明？问题3、阳极材料能用金属铁代替吗？如果用铁代替可以得到什么物质？问题4、阴阳极产物能接触吗？为什么？问题5、如果食盐中含有Mg2+，影响电解产物吗？你认为对食盐水有什么要求？『学生回答、投影』问题1、饱和食盐水中存在离子H+、OH—、Cl—、Na+问题2、阴极：氢气，收集后在火焰上产生爆鸣；阳极：氯气，产生刺激性气味气体，使湿润的淀粉碘化钾试纸边蓝，若在两极附近溶液滴入酚酞试液，阴极区的溶液变红。问题3、可以用铁做阴极，不能用铁做阳极。若铁做阳极，会失去电子变成阳离子而溶解。这样会和氢氧根离子形成沉淀。问题4、阴阳极产物不能接触，二者可能会发生化合反应，发生爆炸。问题5、生产中使用的食盐水若含有Mg2+，会生成氢氧化镁沉淀，影响生产。所以，电解前必须除杂、净化。『讲解』这个实际的生产过程主要是获得烧碱、氯气和氢气。请写出电极反应式和总反应。『学生上黑板，教师评判、投影』电解反应式：阳极：2H++2e—=H2↑阴极：2Cl——2e—=Cl2↑总反应式：2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑『讲解』我们对氯碱工业就了解这么多，更多知识可以上网查阅相关资料。下面我们再来了解一下电镀的知识，电镀的实质也是电解。还是先阅读相关内容。再来回答几个问题。『投影』2．电镀----电镀铜【自学自问自答】问题1、电镀池的阴阳两极材料各是什么？对电镀液有什么要求？问题2、电镀池中的Cu2+浓度有什么变化？问题3、若将纯铜（精铜）作阴极，含有杂质的铜（粗铜）作阳极，电解液仍用硫酸铜。可以发生什么变化？有什么应用？『学生回答、投影』问题1、阳极：镀层金属，失去电子，成为离子进入溶液，反应模式：Cu—2e—==Cu2+阴极：待镀金属（镀件），溶液中铜离子得到电子，变成单质附着在镀件表面，形成镀层金属。反应模式：Cu2++2e—==Cu电镀液：含镀层金属离子的电解质溶液做电镀液。问题2、根据电极反应可知：电镀池中的Cu2+浓度基本不变。问题3、阴极不断产生铜，阳极粗铜中，比铜不活泼的杂质不反应，铜以及更活泼的金属杂质失去电子变成离子，溶液中铜离子略有减少。可以利用此法制取更纯净的铜—电解精炼。『讲解』除了这种方式得到纯净的金属外，电解一些液态金属的盐，也可以直接得到纯净的金属，其原理也是电解，我们可以称其为电冶，例如电解熔融的氯化钠。『板书』『投影』3．电冶金：使矿石中的金属离子获得电子，从它们的化合物中还原出来用于冶炼活泼金属，如钠、镁、钙、铝。例如：