电解池（第一课时）导学案教学设计。

作为杰出的教学工作者，能够保证教课的顺利开展，作为高中教师就要在上课前做好适合自己的教案。教案可以让学生能够听懂教师所讲的内容，帮助高中教师提前熟悉所教学的内容。高中教案的内容具体要怎样写呢？下面是由小编为大家整理的“电解池（第一课时）导学案教学设计”，仅供参考，希望能为您提供参考！

电解池（第一课时）教学设计

【教材分析】
电解属于电化学的知识范畴，是中学化学理论体系不可缺少的一部分，同时电解与物理学科中的电学、能量的转换有密切的联系，是氧化还原反应、原电池、电离等知识综合运动。电解教学安排在氧化还原反应、离子方程式、电离平平和原电池知识后教学符合化学科知识的逻辑体系和学生认识规律。本节教材可分为二个部分：电解原理、电解原理的应用。
【设计思路】
本内容是人教版高中化学（必须+选修）选修4第四章《电化学基础》第三节《电解池》中的第一课时内容。该内容是中学化学中电化学的重要组成部分，是高中化学教学的一个重点和难点。学生已经学习了原电池的相关知识，在此基础上进一步学习电解知识平台。本人采用实验教学模式，教学过程中教师为学生创设学习情境，搭建一系列的问题支架，引导学生去发现问题，解决问题。让学生在观察中学习，在学习中思考，在思考中升华，然后将知识运用到具体的应用中；力求做到“以转变学生的学习方式，提高学生的科学素养，培养学生的科学探究能力为主”的新课程教学理念。
【教学目标】
1、知识与技能：
（1）理解电解的原理。
（2）能够准确判断电解池的阴、阳两极。
（3）知道惰性材料做电极时，离子的放电顺序以及阴、阳极上产物的分析判断。
（4）初步掌握书写两极所发生的反应及电解的总化学方程式；会判断两极所发生的是氧化反应，还是还原反应。
（5）通过一些设问及质疑，培养学生的思维能力，概括总结的能力，以及形成规律性认识的能力。
2、过程与方法：
通过实验演示投影及引导学生对实验现象的观察、分析和推理，让学生体验科学探的过程，形成一定的实验能力、观察能力和思维能力。
3、态度与价值观：
通过实验探究，培养学生良好的科学态度和科学方法，渗透由现象看本质、由个别到一般、由一般到特殊的辩证唯物主义观点。
【教学重点】电解池的工作原理
【教学难点】离子放电顺序、电极产物的判断
【教学方法】实验探究、启发讨论
【教学用具】电解槽碳棒（4支）学生电源导线
氯化铜溶液KI-淀粉试纸烧杯玻璃棒
多媒体
【教学过程】
【引言】
前面我们已经学习了原电池的有关知识，知道了化学能在一定条件下能够转化为电能，我们把实现这种转化的装置叫原电池；我们也知道：能量之间可以实现相互转化。那么，能不能设计一种装置，将电能转变为化学能呢？在初中，我们接触了电解水，当电流通过水时，水被电解生成了氢气和氧气。那么，当我们把电流通过水或水溶液时，到底发生了哪些变化？这种变化是否存在一定的规律？这节课我们就一起来探究这个课题：电解池。
【板书】第三节电解池
【投影演示实验】提醒学生认真仔细地观察实验现象。(同时板书：实验)
【演示实验1】将两根碳棒分别插进电解槽中，浸一会儿取出。
（引导学生观察碳棒表面上有没有新物质生成。结论：碳棒和氯化铜不反应。）
【演示实验2】用导线连接两根碳棒后再浸入CuC12溶液一段时间，取出观察。
（碳棒表面也没有新物质生成。结论：没有构成原电池，不发生反应。）
【演示实验3】浸入CuC12溶液的两根碳棒分别跟直流电源的正极和负极相连接。接通电源，让不家务事观察两极的现象。（提醒学生连接的是交流电还是直流电的两极）
[找学生回家实验过程中的现象，教师适当进行补充。]
【学生发言】一个碳棒覆盖有一层紫红色物质（铜），另一个碳棒表面有小气泡生成，。用湿润的碘化钾淀粉试纸检验产生的刺激性气体，试纸变蓝色，说明该气体是氯气。
【问题】通过观察到的实验现象，我们发现了什么过程？这个过程是物理变化还是化学变化？
【师生小结】（投影实验装置）通过以上实验说明氯化铜溶液受到电流的作用，在导电的同时发生了化学变化，生成铜和氯气。
【投影设问1】氯化铜固体即使在加热的时候也很难分解，为什么其溶液在电流的作用下会分解成铜和氯气呢？
【板书】（电解氯化铜溶液原理）分析
【投影设问2】为了解决这个问题，请大家思考：
1、通电前
CuC12溶液中存在哪些离子？这些离子作如何的运动？
2、通电中
1）溶液中的离子运动情况有何变化？是什么因素导致了这种变化？
2）电路中的电流与电子流向如何？当阴、阳离子移向碳电极表面时，哪些离子发生了变化？
3）你能写出两个碳电极上发生的反应并指出反应的类型吗？总反应如何呢？
3、想一想，整个过程中能量是如何转化的？
【学生活动】学生分组讲座回答如下问题，教师及时点评。
【投影】链接运画投影“电解氯化铜微观模拟”，让学生通过以上问题的分析加深对电解过程的微观与宏观认识。
【讲述】为了与原电池的两电极区别，我们把与电源正极相连的电极称为阳极，与负极相连的电极称为阴极。
【板书】阳极：与电源的正极相连。
阴极：与电源的负极相连。
【学生活动】学生完成阴、阳两极上的电极反应，并指出反应类型。教师纠正。
【板书】阳极：2C1-2e=C12↑（氧化反应）
阴极：Cu2+2e=Cu（还原反应）
总反应：CuC12电解Cu+C12↑
【小结】通过以上分析，我们知道了当电流通过氯化铜电解质溶液时，离子定向移动到阴、阳两极后发生氧化还原反应，生成了新的物质。在这个过程中，电能转化为化学能。
【过渡】大家能明白什么是电解，什么是电解池吗？
【板书】1、电解：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。
2、电解池：把电能转化成化学能的装置。
【投影设问3】思考2：根据以上电解氯化铜的装置，以及联系原电池的构成条件，你能否总结出电解池的一般构成条件？
【学生活动】学生相互讨论后，回答问题。教师予以适当引导。
【板书】3、电解池的构成条件
（1）两个电极（能导电的金属或非金属）
（2）电解质
（3）有外加直流电源，并形成闭合回路
【投影设问4】思考3：在电解过程中，电子、离子是如何移动以形成闭合回路的？
（再次投影“微观模拟”，分析总结电解过程中电子、离子的移动方向）
【板书】4、电子的流向
阳极→电源正极电源负极→阴极
5、离子的移动方向
阳离子→阴极阴离子→阳极
【投影设问5】思考4：电解质溶液中的阴、阳离子分别移动到两极后发生了什么变化？
【讲述】阳离子移向阴极后，得电子发生还原反应；阴离子移向阳极后，失电子发生氧化反应，我们把阴离子失去电子而阳离子得到电子的过程叫放电。
【投影设问6】思考5：在溶液中存在的阳离子有Cu2+、H+，阴离子在OH-、C1-，为什么首先在阴极上放电的是Cu2+而不是H+，在阳极上放电的是C1-而不是OH-？离子的放电——也即离子的得失电子有先后顺序，那么，离子的放电先后主要是由什么决定的呢？
【学生活动】学生相互讨论，思考。教师引导分析。
【学生回答】离子的放电先后应是由离子的氧化性，还原性相对强弱决定的。
【点评归纳】影响离子放电顺序的原因有很多。高中阶段，我们仅讲座氧化性和还原性相对强弱对其影响。根据氧化还原的知道，离子得失电子的能力不同。因此，离子的放电顺序不同，氧化性强的离子先得电子，还原性强的电子先失电子。所以在CuC12溶液中Cu2+和C1-先放电。
【师生小结】共同总结离子放电的先后顺序，。
【板书】6、离子的放电顺序
阴极上放电顺序（得电子先后）
Ag+Hg2+Fe3+Cu2+H+（酸）Pb2+Sn2+Fe2+Zn2+H+(浓度较小时)
阳极上放电顺序（失电子先后）
S2-I-Br-C1-OH-（含氧酸根）F-
【讲述】教师对上述离子放电顺序作简单的说明。
【投影设问7】在电解氯化铜溶液的装置中，若把电解质换成氧化钠，其结果又如何呢？试写出电极反应。
【师生活动】学生分析讨论，教师点评。
【投影分析】
【投影设问8】在电解氯化铜溶液的装置中，若把电解质换成硝酸银，其结果又如何呢？试写出电极反应。
【师生活动】学生分析讨论，教师点评。
【投影分析】
【课常小结】（略）
【投影作业】
1、用石墨电极电解下列溶液，写出电解时的电极反应和电解总反应。
CuBr2Na2CO3CuSO4H2SO4NaOHHC1
2、在利用电解水的方法制取氢气和氧气时，一般不直接电解蒸馏水，而是电解HaOH溶液或H2SO4溶液，你知道为什么吗？
3、结合已经学习的原电池，查资料自主列表比较原电池与电解池的联系与区别。
【教学反思】
在教学中，让实验成为学生实践体验的一部分，通过演示实验，启发引导，讲座分析等方法，让实验成为帮助学生开展探究活动的积极手段，并在其过程中培养他们基本技能，激发他们的探究热情，激活学生的学习内在驱动力。从整节课的教学过程来看，它重在探究重实践。在实验探究中，不仅激发学生学习兴趣获得知识，更能启迪学生思维、培养科学精神和创新能力，使课堂围绕学生为中心的教学活动，真正体现学生的主体地位，大大激发学生积极性。为学生的进一步发展创造一个新的局面，从整体教学效果来看，通过学生对实验现象的观察，一系列问题的思考和有目的的知识归纳，学生对知识点的掌握是相当不错的，电解的原理及形成条件，学生都能轻松、愉快地掌握并应用，为后面的新内容的学习打下坚实的基础。本案例利用多媒体动画演示，在视觉上能让学生感知阴、阳离子得失电子的情况，并在教师的引导下，总结出常见离子的放电顺序，然后再运用到实际应用中；遗憾的是：实验仪器不足，使学生不能自主实验，没有给学生更多的展示自己才能的机会。
【板书设计】
第三节电解池
实验：
分析：
电极：阴极：与电源“-”相连，Cu2++2e=Cu，发生还原反应
阳极：与电泊“+”相连，2C1-2e=C12↑，发生氧化反应
1、电解：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。
2、电解池：把电能转化成化学能的装置。
3、电解池的构成条件
（1）两个电极(能导电的金属或非金属)
（2）电解质
（3）有外加直流电源，并形成闭合回路、
4、电子的流向
阳极→电源正极电源负极→阴极
5、离子的移动方向
阳离子→阴极阴离子→阳极
6、离子的放电顺序
阴极上放电顺序（得电子先后）
Ag+Hg2+Fe3+Cu2+H+（酸）Pb2+Sn2+Fe2+Zn2+
阳极上放电顺序（失电子先后）
S2-I-Br-C1-OH-（含氧酸根）F-
不妥之处，敬请批评指正！

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《电解池》一课时

1．知识与技能：

??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。

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、电冶炼等方面的发展前景。

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。

教学重点、难点

??重点：理解电解原理和以电解CuCl2溶液为例得出惰性电极作阳极时的电解的一般规律。

??难点：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

（第一课时）

教师活动

学生活动

设计意图

【复习提问】在本章的第一节，我们学习了原电池的有关知识，请同学们回忆一下，构成原电池的条件是什么呢？

【总结】构成原电池的条件：

1、活泼性不同的两个电极；

2、电解质溶液；

3、要有导线，形成闭合回路；

思考，回答

原电池是把化学能转化为电能的装置，电解池则相反。复习是为了巩固原电池的组成条件及电极反应，两极判断，为电解CuCl2溶液的实验做好对照。

【讲述】原电池是把化学能转变成电能的装置，电解池则相反，下面就来讨论有关电解池的问题。

【板书】一、电解原理

【实验4-2】（教师讲解，学生实验）

【讲述】在实验中规定：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。

【引导】1、实验观察要点：（1）阴极上的现象（2）阳极上的现象（3）阴极区溶液中的现象2、能使湿润的淀粉-KI试纸变蓝的气体，应是学过的什么气体？

【总结】实验现象：电流表的指针发生偏转，阴极石墨棒周围CuCl2溶液绿色加深，阳极石墨棒周围的CuCl2溶液绿色变浅；阴极石墨棒上覆盖了一层红色固体，阳极石墨棒上有气泡产生，同时看到湿润的碘化钾淀粉试纸变成蓝色。

实验结论：在通直流电的条件下，溶液里的CuCl2发生了下列反应：

Cu生成于阴极的石墨棒上，Cl2生成于阳极的石墨棒上。

【设问】为什么会有这样的结果呢？

【学生讨论】1、通电前溶液中存在哪些离子？这些离子是如何运动的？

2、接通直流电后，原来的离子

运动发生了怎样的改变？

3、有关离子在两极发生了什么样的反应？

【板书】

通电前：CuCl2=Cu2++2Cl-

通电后：

阳极：2Cl--2e-=Cl2↑（发生氧化反应）

阴极：Cu2++2e-=Cu（发生还原反应）

总反应化学方程式：

【设问】在CuCl2溶液中有自由移动的Cu2+、Cl-、H+、OH-，为什么只有Cu2+、Cl-得失电子，而H+、OH-却不能在两极上得失电子呢？

【讲述】电解质溶液中各种离子在两极上得失电子是有一定顺序的，我们称之为放电顺序，放电顺序涉及到多种因素（故阴、阳离子在电极上的放电顺序并不是绝对的），我们在中学阶段只要求掌握：

阳离子放电顺序：按金属活动性顺序，越不活泼的金属，其阳离子越容易得电子（被还原）。

阴离子放电顺序：S2-＞I-＞Br-＞Cl-＞OH-＞含氧酸根离子。

【讲述】CuCl2溶液在外加电场的作用下，在阴阳两极发生了氧化还原反应，我们把这个过程叫做电解。

【板书】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，叫做电解。

电解池：借助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。

【设问】在电解过程中，电子是如何形成闭合回路的？

【归纳】电子的方向与电流的方向相反从电源负极流出，流向电解池的阴极，阴极附近的Cu2+在阴极得电子被还原为铜，溶液中的阴阳离子定向移动，阳极附近的Cl-在阳极失电子被氧化为氯原子。氯原子结合形成氯气分子，失去的电子从阳极流回电源的正极，从而形成了闭合电路。

【设问】电解质溶液的导电与溶液的电离有什么关系？

【思考与交流】请按表格内容，归纳出电离与电解，原电池与电解池的异同。

1、电离与电解的比较

电离

电解

条件

电解质溶于水或

受热融化状态

电解质电离后，再通直流电

过程

电解质电离成为自由移动的离子

阴阳离子定向移动，在两极上放电。

举例

CuCl2=Cu2++2Cl-

特点

只产生自由移动的离子

发生氧化还原反应，形成新物质

联系

电解必须建立在电离的基础上

2、原电池与电解池的比较

电解池

原电池

举例

电极名称

阴极(与电源负极相连接)

阳极(与电源正极相连接)

负极(电子流出的电极)

正极(电子流入的电极)

电极反应

还原反应

氧化反应

氧化反应

还原反应

能量转变

将电能转变为化学能

将化学能转变为电能

反应是否自发进行

反应不能自发进行

反应能够自发进行

【讲述】电解质溶液的导电过程就是它的电解过程，这一过程能够进行的前提是溶液中有自由移动的离子，也就是说，先电离，在外加直流电源的条件下，才能发生电解。

【设问】金属导电与电解质溶液导电有什么不同？（从做定向移动的微粒有什么不同，和有没有发生化学变化来比较。）

【讲述】在电解中我们经常使用的电极有两种，一种是惰性电极，就是电极本身不参加化学变化，如石墨、铂电极等。还有另外一种是金属做电极，它们在电解中本身发生了化学变化，我们在下节课将继续学习。

【小结】电解的概念及电解的原理；电解池的构成条件(1)直流电源。(2)两个电极。其中与电源的正极相连的电极叫做阳极,与电源的负极相连的电极叫做阴极。(3)电解质溶液或熔融态电解质。理顺知识；要求学生会判断电解池的阴阳两极，写电极反应方程式，判断所发生的氧化还原反应。

【随堂练习】用石墨做电极，电解下列溶液，写出电解反应的化学方程式，并分析反应现象。

（1）AgNO3溶液

（2）NaOH溶液

观察，思考，回答

思考，讨论，回答：

1、通电前溶液中Cu2+、Cl-、H+、OH-自由移动。

2、通电后带正电的Cu2+、H+向阴极移动；带负电的Cl-、OH-向阳

极移动。

3、Cu2+在阴极得电子变成了单质Cu，Cl-在阳极失电子变成了Cl2。

思考

学生思考归纳。电子流动方向：

电源负极→电解池阴极→电解质溶液→电解池阳极→电源正极

先有电离，后有电解。电离不需要通电，电解建立在电离的基础上。

思考，回答：

金属导电靠自由电子的定向移动，移动过程不发生化学变化。电解质溶液导电是阴阳离子的定向移动，在两极发生氧化还原反应。

培养学生的观察能力。

调动学生思维，激发学习兴趣。实现感性认识到理性认识的过程。培养学生思维能力。

调动学生积极思考，培养思维能力。

创设问题，激发学生求知欲望，培养思维、推断能力。调动学习积极性。

为下节课内容设疑，使学生产生悬念，有利于激发学习积极性，使学生去探疑预习新知识。

电解池二课时

教师活动

学生活动

设计意图

【复习提问】1、电解池的构成条件有哪些？

2、1）这个装置是原电池还是电解池？判断的依据是什么？2）确定电极并写出电极反应式和总的化学方程式。

3）概括电解的基本原理。

【讲述】这节课我们来学习电解原理的应用。

【板书】二、电解原理的应用

1、电解饱和食盐水以制造烧碱、氯气和氢气

【科学探究】电解饱和食盐水

【思考题】

1）通电前，饱和食盐水中存在哪些离子？这些离子的运动情况怎样？

2）在电解装置中，可否选用铜作阴阳极的电极材料，为什么？

3）通电后，溶液中的离子运动发生了什么变化？

4）溶液中的Na+是否可能被还原为金属钠，为什么？

5）电解后，在阴极区和阳极区分别得到产物是什么？如何证明。

【讲述】电解饱和食盐水的原理跟电解CuCl2水溶液相同，食盐水中的NaOH和H2O发生电离。

【演示】电解饱和食盐水

【学生回答，教师板演】

通电前：NaCl=Na++Cl-

H2O?H++OH-

通电后：阴极（石墨）：Na+、H+移向阴极，H+优先放电：

2H++2e-=H2↑（还原反应）

阳极（石墨）：Cl-、OH-移向阳极，Cl-优先放电：

2Cl--2e-=Cl2↑（氧化反应）

【小结】在阴极：由于：

2H++2e-=H2↑，H+不断被消耗，促进H2O?H++OH-向右移动，破坏了水的电离平衡，c（OH-）的浓度相对地增大了，因此，在阴极附近形成了氢氧化钠溶液。

【提问】总的电解化学方程式怎么写？

【板演】

【讲述】工业生产时，这个反应在电解槽中进行。

【过渡】电解CuCl2溶液，用惰性材料做电极，（Pt或C）电极本身不参加氧化还原反应。因此，两极上的反应只是溶液中的阴、阳离子放电，发生氧化还原反应。

若将两个电极换成活泼材料的电极，情况将会怎样呢？

【板书】2、电镀

电镀是利用电解原理在某些金属表面镀上一薄层金属或合金的方法。（其中金属叫镀件，薄层叫镀层。）

【设问】如果想在Fe板上镀铜，请分析镀件是什么？镀层金属是什么？电镀液应选用什么化合物？

【补充实验】铁钉上镀铜。

【思考与交流】铁钉上电镀铜与电解氯化铜溶液有什么不同？

电镀铜

电解氯化铜溶液

能量变化

将电能转变为化学能

将电能转变为化学能

阳极材料

镀层金属（铜）

石墨

阴极材料

待镀件（如无锈铁钉）

石墨

阳极变化

铜溶解

溶液中Cl-在阳极氧化为Cl2

阴极变化

溶液中的Cu2+在阴极析出

溶液中的Cu2+在阴极析出

电解质溶液及其变化

CuSO4溶液电镀过程中，溶液浓度不变。

CuCl2溶液电解过程中，溶液浓度逐渐减小。

【小结、板书】电镀时应选用

阴极：镀件→待镀金属

阳极：镀层金属

电镀液：含有镀层金属离子的溶液。

【讲述】电解原理还可以利用于金属的冶炼。

【板书】3、电冶金

【讲述】金属冶炼就是使金属离子获得电子，从它们的化合物中还原出来。由于电解是最强有力的氧化还原手段，所以电解法是冶炼金属的一种重要方法。对于冶炼象钠、钙、镁、铝这样的活泼金属，电解法几乎是唯一可行的方法。

【板演】通电后：

阴极（石墨）：Na+移向阴极：

2Na++2e-=2Na（还原反应）

阳极（石墨）：Cl-移向阳极：

2Cl--2e-=Cl2↑（氧化反应）

总反应：

【练习，学生板演】工业上冶炼铝时，是电解纯净的氧化铝和冰晶石的熔融体（助熔剂），试写出电极反应式和总的化学方程式。

【随堂练习】

1、用两根碳棒为电极，电解氯化钠、溴化钠、碘化钠的混和溶液（假设三者浓度相等），一开始两极上的产物为（A）

A.碘和氢气B.氯气和氢气

C.氧气和氢气D.溴气和氢气

2、以Pt作电极,用电源串联电解分装在两个烧杯里的200mL0.3mol/LNaCl溶液和300mL

0.1mol/L的AgNO3溶液,过一段时间后取出电极,将两杯混合,则混合溶液的pH值(C)

A.＜7B.＞7C.＝7D.≥7

3、当两块铂金属片插入100g10%CuSO4溶液后，通电一段时间，在阳极析出0.16g物质时，剩余的CuSO4溶液中CuSO4的质量分数是(A)

A.8.46%B.8.36%

C.8.73%D.9.02%

4、采用惰性电极从NO3-、SO42-、H+、Cu2+、Ba2+、Ag+、Cl-某离子中，选出适当的离子组成电解质，对其溶液进行电解：

1）两极分别放出H2和O2，电解质的化学式是____________。

2）阴极析出金属，阳极放出O2，电解质的化学式是___________。

3）两极分别放出气体，且体积比为1:1，电解质的化学式是_________。

5、用碳棒作电极，电解下列水溶液：①Na2SO4溶液②AgNO3溶液③KCl溶液④CuCl2溶液。

⑴通过相同电量时，阴极产生的气体的物质的量相同的是_____________。

⑵通过相同电量时，产生的气体总的物质的量由多到少排列顺序是______。

思考，回答

1、外加直流电源，两个电极、电解质溶液，形成闭合回路。

2、1）是电解池；判断依据是有外加电源。

2）电源正极相连的电极为电解池的阳极；与电源负极相连的电极为电解池的阴极。阳极：

2Cl-+2e-=Cl2↑（氧化反应）

阴极：

Cu2++2e-=Cu（还原反应）

3）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，即把电能转化为化学能。

学生思考，回答

思考，阅读课本P81，了解电镀原理。

思考回答：

镀件：Fe板

镀层金属：Cu

电镀液：CuCl2或CuSO4溶液。

观察现象，加深对电镀的理解。

思考，阅读课本：P81-82，了解利用电解法冶炼金属。

思考、练习，加深对金属冶炼的认识。

阳极（氧化反应）：6O2--12e-=3O2↑

阴极（还原反应）：4Al3++12e-=4Al

总反应：

思考、回答

（1）H2SO4、

Ba(NO3)2、HNO3

（2）AgNO3、CuSO4、Cu(NO3)2

（3）HCl、BaCl2

（1）①③

（2）③①④②

复习巩固电解池的构成，及电极判断与电极反应式的书写。

强化电解的知识，调动学生思维，加强知识迁移能力的培养。

吸引学生的注意力。激发学习兴趣和好奇心，促进进一步思考。

培养学生分析推理能力和观察能力。

培养学生分析推理能力和知识迁移能力。

巩固新学知识

电解池学案

第三节电解池学案
学习目标：
1、理解电解的基本原理，初步掌握一般电解反应产物的判断方法；
2、掌握电解、电解池及形成条件；
3、了解铜的电解精炼和电镀铜的原理，了解氯碱工业反应原理，能正确书写电极反应式和电解的总化学方程式；
4、通过对比、分析明确原电池与电解池的区别和联系。
学习重点：电解原理氯碱工业反应原理
学习难点：离子放电实质
学习过程：
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CuCl2溶液，合上电源开关，
能否看到小灯泡发光？。
给CuCl2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：CuCl2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：
①②
③④
判断下列装置是否属于电解池：

4、原电池与电解池的比较
装置类别原电池电解池

举例（图）

电极名称
反应类型
能量转变
反应是否自发进行
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。
金属越不活泼，对应阳离子氧化性越，越得电子。
由此根据金属活动顺序表，分析下列离子得电子能力的强弱：
金属活动顺序表
Ag+Cu2+H+(酸)Pb2+Fe2+Zn2+H+(水)Al3＋…
严格讲：离子的放电能力与其浓度也有一定的关系，如酸溶液中：c[H+(酸)]c[H+(水)]，因而放电能力。但在中学范围内一般不考虑上述金属离子浓度对其放电能力的影响。
、、、、、等活泼金属阳离子在水溶液中电解时不得电子。
小结：质量增加，或有氢气产生的电极一定是极。
阳极上：
电解池中阳极上要电子，而与溶液中的都可失电子，因此阳极上的电极反应与有关。由于一般的比阴离子更容易失去电子，因此如果用一般的金属材料做阳极，电解时阳极上是失去电子。而阳极如果用石墨或金属铂（Pt）等难失电子的物质做惰性电极时，则是溶液中失去电子。阴离子还原性越强就越失去电子。根据非金属性的强弱，分析下列离子失电子能力的强弱：
S2－I－Br－Cl－OH－（水或碱）最高价含氧酸根离子F－。
从CuCl2溶液的电解产物可知：的失电子能力比强。而氟原子的得电子能力很，因而F－失电子能力最。
研究表明：OH－的失电子能力比最高价含氧酸根离子强：
4OH－－4e－＝O2↑＋2H2O
、等阴离子在水溶液中电解时不失电子。
注意：放电顺序这个考点不难，但要细心，极易出错。要能根据放电顺序判断阴、阳极产物，如果是惰性电极则直接考虑溶液中离子的放电顺序。如果阳极是较活泼金属，那一定要能想起：一般的比阴离子更容易失去电子，因此如果用一般的金属材料做阳极，电解时阳极上是失去电子。
练习：一、用惰性电极电解下列电解质溶液，请你分析下列问题（注意得失电子的顺序）
1、CuCl2阴极：阳极
总方程式：电解质浓度，pH
电解对象：，要把电解质溶液复原，加。
2、HCl:
阴极：阳极
总方程式：电解质浓度，pH
电解对象：，要把电解质溶液复原，加。
小结：经过总方程式发现以上两个电解池反应的电解对象都是，这一类电解反应称
为电解电解质型
3、NaCl阴极：阳极
总方程式：电解质浓度，pH
电解对象：，要把电解质溶液复原，加。
小结：经过总方程式发现该电解池反应的电解对象是，这一类电解反应称为放H2生碱型。
4、CuSO4阴极：阳极
总方程式：电解质浓度
总方程式：电解质浓度，pH
电解对象：，要把电解质溶液复原，加。
小结：经过总方程式发现该电解池反应的电解对象是，这一类电解反应称为放O2生酸型。
5、NaOH:
阴极：阳极
总方程式：电解质浓度，pH
6、H2SO4:
阴极：阳极
总方程式：电解质浓度，pH
7、Na2SO4:
阴极：阳极
总方程式：电解质浓度，pH
小结：经过总方程式发现以上三个电解池反应的电解对象都是，要把电解质溶液复原，加。这一类电解反应称为电解水型。
4、电极方程式的书写
①标出电极名称—阴极或阳极
②写出电极方程式：
阳极：；反应类型：反应。
阴极：；反应类型：反应。
阴、阳两极中得、失电子的总数要，每一极上都要满足和守恒，总方程式可根据阴、阳两极的物质变化写出。
二、用铜电极电解下列电解质溶液，请你分析下列问题（注意得失电子的顺序）
1、H2SO4:
阴极：
阳极
总方程式：
2、ZnSO4:
阴极：
阳极
总方程式：
3、CuSO4阴极：
阳极
总方程式：
发散：
1、在电解水实验中，常加入一定量的NaOH溶液和H2SO4溶液，对电解水的现象和结果有无影响？。为何加入一定量的NaOH溶液和H2SO4液？。能否改为加入HCl溶液？。能否把阴极上的石墨改为Fe？。能否把阳极上的石墨改为Fe？。
2、能否设计一个装置，使反应：Cu＋H2SO4＝CuSO4＋H2↑能够进行？

二、电解原理的应用：
1、氯碱工业：电解制、和。
电极反应方程式：
阳极：
阴极：
总方程式
该电解池中阳极用电极（金属、惰性）
2、电镀：
电镀时，通常把作阴极，把作阳极，
用含有作电镀液。
3、铜的精炼
电解时，通常把作阴极，把作阳极，
用含有作电镀液。
粗铜中的多数杂质沉积在电解槽底部，形成
4、电冶金
对于、、、这样活泼的金属，工业上用电解法冶炼。
工业上用电解的方法制取金属钠，方程式
工业上用电解的方法制取金属镁，方程式
工业上用电解的方法制取金属铝，方程式
练习：电解原理在化学工业中有广泛应用。右图表示一个电解池，装有电解液a；X、Y是两块电极板，通过导线与直流电源相连。请回答以下问题：
（1）若X、Y都是惰性电极，a是饱和NaCl溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞试液，则
①电解池中X极上的电极反应式为。在X极附近观察到的现象是。
②Y电极上的电极反应式为，检验该电极反应产物的方法是。
（2）如要用电解方法精炼粗铜，电解液a选用CuSO4溶液，则
①X电极的材料是，电极反应式是。
②Y电极的材料是，电极反应式是。
（说明：杂质发生的电极反应不必写出）

电解池

选修四第四章第3节电解池
第一课时电解原理
课前预习学案
一、预习目标
预习实验“电解池原理”，初步把握实验原理、目的要求、材料用具和方法步骤。
二、预习内容
“电解池原理”实验
1．实验原理：

2．材料用具
实验仪器：小烧杯、玻璃棒、碳棒、导线、电流表、电源、改进的塑料制电解槽；
实验药品：CuCl2溶液、淀粉碘化钾试纸、NaOH溶液、CuSO4溶液、片、片。
3．实验步骤：
⑴；
⑵；
⑶
4．观察和记录：
三、提出疑惑
同学们，通过你的自主学习，你还有哪些疑惑，请把它填在下面的表格中
疑惑点疑惑内容

课内探究学案
一、学习目标
1．知道电解的基本原理，会判断一般电解反应产物；
2．能说出电解、电解池及形成条件；
3．正确使用实验器材，完成“电解池原理”实验操作。
学习重难点：知道电解的基本原理，会判断一般电解反应产物。
二、学习过程
（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CuCl2溶液，合上电源开关，
能否看到小灯泡发光？。
给CuCl2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：CuCl2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：
①②
③④
判断下列装置是否属于电解池：

4、原电池与电解池的比较
装置类别原电池电解池

举例（图）

电极名称
反应类型
能量转变
反应是否自发进行
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。
金属越不活泼，对应阳离子氧化性越，越得电子。
由此根据金属活动顺序表，分析下列离子得电子能力的强弱：
金属活动顺序表
Ag+Cu2+H+(酸)Pb2+Fe2+Zn2+H+(水)Al3＋…
严格讲：离子的放电能力与其浓度也有一定的关系，如酸溶液中：c[H+(酸)]c[H+(水)]，因而放电能力。但在中学范围内一般不考虑上述金属离子浓度对其放电能力的影响。
、、、、、等活泼金属阳离子在水溶液中电解时不得电子。
小结：质量增加，或有氢气产生的电极一定是极。
阳极上：
电解池中阳极上要电子，而与溶液中的都可失电子，因此阳极上的电极反应与有关。由于一般的比阴离子更容易失去电子，因此如果用一般的金属材料做阳极，电解时阳极上是失去电子。而阳极如果用石墨或金属铂（Pt）等难失电子的物质做惰性电极时，则是溶液中失去电子。阴离子还原性越强就越失去电子。根据非金属性的强弱，分析下列离子失电子能力的强弱：
S2－I－Br－Cl－OH－（水或碱）最高价含氧酸根离子F－。
从CuCl2溶液的电解产物可知：的失电子能力比强。而氟原子的得电子能力很，因而F－失电子能力最。
研究表明：OH－的失电子能力比最高价含氧酸根离子强：
4OH－－4e－＝O2↑＋2H2O
、等阴离子在水溶液中电解时不失电子。
注意：放电顺序这个考点不难，但要细心，极易出错。要能根据放电顺序判断阴、阳极产物，如果是惰性电极则直接考虑溶液中离子的放电顺序。如果阳极是较活泼金属，那一定要能想起：一般的比阴离子更容易失去电子，因此如果用一般的金属材料做阳极，电解时阳极上是失去电子。
（二）电极方程式的书写
①标出电极名称—阴极或阳极
②写出电极方程式：
阳极：；反应类型：反应。
阴极：；反应类型：反应。
阴、阳两极中得、失电子的总数要，每一极上都要满足和守恒，总方程式可根据阴、阳两极的物质变化写出。
（三）当堂练习：用惰性电极电解下列电解质溶液，请你分析下列问题（注意得失电子的顺序）
1、CuCl2阴极：阳极
总方程式：电解质浓度，pH
电解对象：，要把电解质溶液复原，加。
2、NaCl阴极：阳极
总方程式：电解质浓度，pH
电解对象：，要把电解质溶液复原，加。
3、CuSO4阴极：阳极
总方程式：电解质浓度，pH
电解对象：，要把电解质溶液复原，加。
4、NaOH:
阴极：阳极
总方程式：电解质浓度，pH
5、H2SO4:
阴极：阳极
总方程式：电解质浓度，pH
课后练习与提高
1.用惰性电极实现电解，下列说法正确的是
A．电解氢氧化钠稀溶液，溶液浓度增大pH变小
B．电解氯化钠溶液，溶液浓度减小pH不变
C．电解硝酸银溶液，要消耗OH－-溶液pH变小
D．电解稀硫酸，实质是电解水，溶液pH不变
2.右图中x、y分别是直流电源的两极，通电后发现a极板质量增加，b极板处有无色无臭气体放出，符合这一情况的是

a极板b极板x电极Z溶液
A锌石墨负极CuSO4
B石墨石墨负极NaOH
C银铁正极AgNO3
D铜石墨负极CuCl2

3.在一盛有饱和Na2CO3溶液的烧杯中插入惰性电极，保持温度不变，通电一段时间后：
A.溶液的PH值增大；B.Na+和CO32-的浓度减小；
C.溶液的浓度增大；D.溶液的浓度不变，有晶体析出；
4.用惰性电极电解下列溶液，一段时间后，再加入一定质量的另一种物质（括号内），溶液能与原来溶液完全一样的是：
A.CuCl2（CuO）；B.NaOH（NaOH）；
C.NaCl（HCl）；D.CuSO4[Cu（OH）2]
5.用惰性电极电解下列溶液，电解一段时间后，阴极质量增加，电解液的PH下降的是：
A.CuSO4；B.AgNO3；C.BaCl2；D.H2SO4；
6.在原电池和电解池的电极上所发生的反应，同属氧化反应或同属还原反应的是：
A.原电池的正极和电解池的阳极所发生的反应；
B.原电池的正极和电解池的阴极所发生的反应；
C.原电池的负极和电解池的阳极所发生的反应；
D.原电池的负极和电解池的阴极所发生的反应；
7.用惰性电极实现电解，下列说法正确的是
A．电解稀硫酸溶液，实质上是电解水，故溶液pH不变
B．电解稀氢氧化钠溶液，要消耗OH-，故溶液pH减小
C．电解硫酸钠溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1∶2
D．电解氯化铜溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1∶1
8.用惰性电极电解一定量的CuSO4稀溶液，下列说法中正确的是
A．阳极发生的电极反应为：Cu2++2e－=Cu
B．阴极发生的电极反应为；4OH－=2H2O+O2↑+4e―
C．若有6.4g金属Cu析出，放出的O2一定为0.05mol
D．电解完成后，加入一定量的Cu(OH)2，溶液可能恢复到原来的浓度
9.将分别盛有熔融的氯化钾、氯化镁、氧化铝的三个电解槽串联，在一定条件下通电一段时间后，析出钾、镁、铝的物质的量之比是
A．1∶2∶3B.3∶2∶1C.6∶3∶1D.6∶3∶2

第二课时电解的应用
课前预习学案
一、预习目标
预习铜的电解精炼和电镀铜的原理以及氯碱工业反应原理
二、预习内容
1、氯碱工业：电解制、和。
电极反应方程式：
阳极：
阴极：
总方程式
该电解池中阳极用电极（金属、惰性）
2、电镀：
电镀时，通常把作阴极，把作阳极，
用含有作电镀液。
3、铜的精炼
电解时，通常把作阴极，把作阳极，
用含有作电镀液。
粗铜中的多数杂质沉积在电解槽底部，形成
4、电冶金
对于、、、这样活泼的金属，工业上用电解法冶炼。
工业上用电解的方法制取金属钠，方程式
工业上用电解的方法制取金属镁，方程式
工业上用电解的方法制取金属铝，方程式
三、提出疑惑
同学们，通过你的自主学习，你还有哪些疑惑，请把它填在下面的表格中
疑惑点疑惑内容

课内探究学案
一、学习目标
1．知道铜的电解精炼和电镀铜的原理，
2．知道氯碱工业反应原理；
3．能正确书写电极反应式和电解的总化学方程式。
学习重难点：知道氯碱工业反应原理。
二、学习过程
1.电解食盐水
【思考】
（1）通电前，饱和食盐水中存在哪些离子?这些离子的运动情况怎样？

（2）在电解装置中可否选用铜作阴、阳极的电极材料，为什么？

（3）通电后，溶液中的离子运动发生了什么变化？

（4）通电后，溶液中的在阴、阳放电的是什么离子？

（5）电解后，在阴极区和阳极区分别得到的产物是什么？怎样初步检验两极产物的生成?

【知识总结】电解食盐水
阳极：阴极：

总式：
电解饱和食盐水可以制造。
阅读教材，回答离子交换膜法制烧碱的有关知识
【小结】氯碱工业:离子交换膜法制烧碱

2.铜的电解精炼
一般火法冶炼得到的粗铜中含有多种杂质（如锌、铁、镍、银、金等），这种粗铜的导电性远不能满足电气工业的要求，如果用以制电线，就会大大降低电线的导电能力。因此必须利用电解的方法精炼粗铜。
粗铜含杂质(等)

阳极：Zn
Fe
Ni
Cu
Ag
Au
阴极:
思考：电解完后，CuSO4溶液的浓度有何变化？
3.电镀
原理：电镀是利用原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的过程，它是电解原理的又一重要应用。电镀可以使金属更加美观耐用，增强防锈抗腐能力。例如，钢铁是人们最常用的金属，但钢铁有个致命的缺点，就是它们易被腐蚀。防止钢铁发生腐蚀的一种最常用方法就是在其表面镀上其他金属，如锌、铜、铬、镍等。
①电极：
阳极——金属或惰性电极
阴极——金属制品
②电镀液：含有金属离子的电解质溶液。
溶液中CuSO4的浓度保持或
4、电冶金
制取金属钠←电解熔融状态的氯化钠。
阳极：阴极：
总反应：
冶炼铝
原理:
阳极：阴极：
总式：
助熔剂：冰晶石（Na3AlF6六氟合铝酸钠）需要定期补充
【思考】工业上为什么用电解熔融氧化铝的方法冶炼铝而不用AlCl3?

【思考与交流】试比较电解饱和食盐水与电解熔融氯化钠的异同
(提示:比较电解质、电解装置、电极反应、电解产物）
电解饱和食盐水电解熔融氯化钠
电解质
电解装置
电极反应
电解产物
【小结】
1.电源、电极、电极反应关系

课后练习与提高
1、用惰性电极电解下列溶液，电解一段时间后，阴极质量增加，电解液的PH下降的是：
A、CuSO4；B、AgNO3；C、BaCl2；D、H2SO4；
2、两串联电解池，左边放硫酸铜，右边放一定量的某硝酸盐溶液，电解时当左池有1.6gCu析出时，右池析出0.45g固体，则右池溶质为：
A、AgNO3；B、NaNO3；C、Mg（NO3）2；D、Al（NO3）3；
3、用惰性电极实现电解，下列说法正确的是：
A、电解稀硫酸溶液，实质上是电解水，故溶液pH不变；
B、电解稀氢氧化钠溶液，要消耗OH－，故溶液pH减小；
C、电解硫酸钠溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1:2；
D、电解氯化铜溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1:1；
4、右图是电解CuCl2溶液的装置，其中c、d为石墨电极。则下列有关的判断正确的是
A、a为负极、b为正极；
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；
5、某学生想制作一种家用环保型消毒液发生器，用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液，通电时，为使Cl2被完全吸收，制得有较强杀菌能力的消毒液，设计了如图的装置，则对电源电极名称和消毒液的主要成分判断正确的是
A、a为正极，b为负极；NaClO和NaCl
B、a为负极，b为正极；NaClO和NaCl
C、a为阳极，b为阴极；HClO和NaCl
D、a为阴极，b为阳极；HClO和NaCl
6、从H+、Na+、Cu2+、Ba2+、Cl-、SO42-离子中，选出恰当的离子组成一种电解质，将电解质溶液按下列要求进行电解(均是惰性电极)：
(1)电解时电解质含量减小，水量不变，则所采用的电解质是；
(2)电解时电解质的质量保持不变，水量减小，则所采用的电解质是；
(3)电解时电解质和水的质量都发生变化，则所采用的电解质是；
7、工业上处理含Cr2O72－的酸性工业废水用以下方法：①往工业废水中加入适量的NaCl，搅拌均匀；②用Fe为电极进行电解，经过一段时间有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀产生；③过滤回收沉淀，废水达到排放标准。
试回答：
（1）电解时的电极反应：阳极：
阴极：
（2）写出Cr2O72－转变成Cr3+的离子反应方程式：
；
（3）电解过程中Cr(OH)3、Fe(OH)3沉淀是怎样产生的？；
；
参考答案：
1、AB；2、A；3、D；4、C；5.B
6、（1）HCl，CuCl2；（2）H2SO4，Na2SO4；（3）NaCl，BaCl2；