山东省枣庄八中高二化学《电能转化为化学能 电解》教案2

课题：《化学反应原理》第1章化学反应与能量变化
课型：新授课
主备人：吴琼
一、教材分析
本章《化学反应与能量变化》的主要内容是化学反应过程中能量的转化。

能量的形式有热能、电能、光能等多种，但在本章研究的只是热能、电能。

第1节《化学反应的热效应》引导学生研究了化学能转化为热能，大体了解化学热力学的本质和研究方法的特点；第2节、第3节将把学生带入电化学的天地，研究探讨化学能与电能之间的转化。

本节《电能转化为化学能——电解》就是研究电化学的一个方向：电能转化为化学能。

上节课已经学习了电解的基本原理，本节课将继续进行电解原理应用的学习。

二、设计思路
根据电解的特点和学生的学习规律，实际的教学过程并没有完全按照教材顺序，而是将电解过程同质细化，适当做了一些调整。

在电解原理应用的学习过程中，首先要把握电解池形成的条件：直流电源、两个固体电极、电解质溶液或者熔融电解质。

其中，阳极的电极材料非常重要，它直接影响电极反应，因此将本部分内容分为两个课时：
电解原理的应用1（惰性电极作阳极的电解）；电解原理的应用2（活性电极作阳极的电解）。

日期：2012年9月21日，星期五，第1节课。

第2课时电解原理的应用2（活性电极作阳极的电解）
一、教学目标
1.知识与技能目标
（1）运用电解的原理分析电镀铜、电解精练铜的过程，了解这些较复杂体系中所发生的反应以及电解的实用价值；
（2）准确书写电极反应方程式和电解反应总方程式；
（3）能够分析活性电极作阳极时的电解过程。

2.过程与方法目标
采用问题驱动的方法，从已经学习过的熟悉的反应切入提出问题，将学生引入本节学习；在渐进、对比的学习中掌握电解、电解池，并学会书写电极反应式。

3.情感态度与价值观目标
进一步体会化学的魅力，激发对学习的兴趣；体会电解方法的重要意义，大体了解电解在生活中的重要应用价值。

教学重点：通过对比电镀铜、电解精炼铜，了解电解的实用价值。

教学难点：活性电极电解电解质溶液时，电极反应方程式和电解反应总方程式的书写。

环节教师活动学生活动设计意图
复习回顾
温故知新【提问】1.电极反应方程式的书写步骤？
2.惰性电极作阳极的电解过程中，溶液中离子的放电顺序是
怎样的？
（1）阴极上：溶液中阳离子得电子：
K+< Ca2+< Na+ < Mg2+ < Al3+ < Zn2+ < Fe2+ < Sn2+< Pb2+ <H+
A区
< Cu2+ < Fe3+ <Hg2+<Ag+
B区
（2）阳极上：溶液中阴离子失电子：
（NO3－、SO42－等含氧酸根）<OH－< Cl－< Br－< I－< S2－
C区 D区
【检查】写出上节课的作业答案：用石墨电极电解以下溶液
的电极反应方程式、总反应方程式。

（1）CuCl2溶液（2）稀H2SO4溶液（3）NaOH溶液（4）
NaCl溶液（5）CuSO4溶液（6）AgNO3溶液
【思考】电解这些溶液的反应实质是怎样的？
【启发】阳离子放电顺序被H+分为两个部分：A区和B区，阴
离子放电顺序被OH－分为两个部分：C区和D区。

【归纳】【板书】惰性电极电解的几种类型：
（1）CuCl2溶液：实际上是电解电解质本身；
即：电解BD型电解质溶液，实质上是分解电解质。

（2）H2SO4、NaOH、Na2SO4溶液等：实际上是电解水；
即：电解AC型电解质溶液，实质上是电解水。

（3）NaCl溶液：
即：电解AD型电解质溶液，是放氢生碱型。

（4）CuSO4溶液、AgNO3溶液：
【思考回答】
【提问1】马赛：
（1）明确电解液
中存在的离子；
（2）是哪些离子
得失电子。

【提问2】邵媛媛
【检查】
胡瑜航、李舜、
孙慧琪、奚然、
田雪寒、董浚淇
等同学到黑板上
书写
自主将所遇情况
归类分析
复习回顾
上节课内
容，检查
掌握学
情，为本
节课的学
习做好准
备。

简要分析
一下电解
的几种类
型，让学
生学会在
遇到具体
情况时能
够具体分
析。

石墨电极石墨电极
知识深化一、电镀：
1.概念：是利用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金
属或合金的过程。

2.形成条件：
【思考1】电镀铜一段时间后，CuSO4溶液的浓度如何变化？
为什么？
【提示】得失电子守恒。

【思考2】电解池中的阴极材料对电解反应有影响吗？
【设问4】如果将上面的电镀全换成铜电极，且阳极上的铜不
纯，阳极可能会发生哪些氧化反应？
【提示】粗铜中常含有Zn、Fe、N i、Ag、Au等杂质。

阳极：阴极：
Cu（粗铜）→ Cu2+＋2e-（主要） Cu2++ 2e-→ Cu（精铜）
Zn→ Zn2+＋2e-，Fe→ Fe2+＋2e-
【设问5】粗铜中的Ag、Au会不会放电失电子？
由于Ag、Au不会失电子，因此沉到溶液底部，形成阳极泥。

【总结】通电一段时间后，在阴极上得到精铜，因此这个装
置叫做电解精炼铜的装置。

【板书】二、铜的电解精练
【思考】电镀铜一段时间后，CuSO4溶液的浓度如何变化？
【解释】阴极上只由溶液中的Cu2+得电子，而阳极上除了Cu
失电子以外，还有Zn、Fe等失电子。

因此整个电解质溶液中
反应。

【思考分析】
【思考1】鹿皓：
浓度不变。

【思考2】曹浩：
阴极材料对电解
反应无影响。

电解
池中的阴极都只
起导电的作用。

【设问4】
韩业飞：
因Cu中含有更为
活泼的Zn、Fe等，
因此它们也会在
阳极上放电。

Zn→ Zn2+＋2e-
Fe→ Fe2+＋2e-
但是主要反应为：
Cu→ Cu2+＋2e-
【设问5】
杨丽军：
不会。

因为Ag和
Au的活泼性在铜
之后。

【思考】张晓宇：
指导学生
独立思
考、总结
归纳，形
成自己的
思维方式
和知识体
系。

Cu2+
Zn2+
Fe2+
e-
e-
Cu2+
粗铜精铜
CuSO4溶液
含镀层金属阳
离子的电解质
溶液
e-
e-
镀层金属待镀金属
Cu2+浓度变小。

浓度变小。

梯度训练【训练1】下列关于电解法精炼粗铜的叙述中不正确的是（）
A.粗铜极做阳极
B.电解时，阳极发生氧化反应，阴极发生的反应为Cu2++2e－
→Cu
C.粗铜中所含Ni、Fe、Zn等金属杂质，电解后以单质形式沉
积槽底，形成阳极泥
D.电解铜的纯度可达99.95%~99.98%
【训练2】许多金属都可以通过电解的方法达到精炼的目的。

下列有关该方法的叙述中，正确的是（）
A.含杂质的粗金属做阳极，与直流电源的正极相连
B.阴极只要是一种导体即可，与精炼过程无关
C.电解质溶液中除了含有精炼的金属的阳离子之外，绝对不
能含有其他金属阳离子
D.在精炼过程中，电解质溶液的成分不发生任何变化
【训练3】用含少量银和锌的粗铜做阳极，纯铜片做阴极，
CuSO4溶液做电解液，电解一段时间后，阳极质量减少了x g，
则（）
A.电解液质量增加x g
B.阴极质量增加x g
【训练1】田阳：
选C。

【原因】Ni、
Fe、Zn等金属的
金属性比Cu强，
在阳极金属性强
的金属失电子，故
它们变为对应阳
离子进入溶液。

【训练2】李晴：
选B。

【原因】阳
极要失电子，含杂
质的粗金属做阳
极，精金属作为阴
极，若阴极用其他
导体就会使需要
精炼的覆盖在该
导体上；粗金属中
可能含有一些比
较活泼的金属，失
电子之后也会到
溶液，电解质溶液
从基础开
始巩固，
逐渐提
高，能灵
活运用所
学知识解
决遇到的
问题。

经常思
考，勤于
练习，思
维会越来
越活跃。

C.阴极质量增加a g ，a>x
D.阴极质量增加b g，b<x
【解释】电极反应式为：
阳极：Zn→Zn2++2e－Cu→Cu2++2e－
阴极：Cu2++2e－→Cu，故阳极失去的质量大于阴极增加的质量，使溶液质量增加，但增加值小于x。

的成分可能会增加。

【训练3】王霈：选D。

课堂小节【小结】电解池、电解精练池、电镀池的比较
电解池电解精练池电镀池
定义
将电能转变成
化学能的装置
应用电解原理将
不纯的金属提纯
的装置
应用电解原理
在某些金属表
面镀上一层其
他金属的装置
形成
条件
①两电极接直
流电源
②电极插入电
解质溶液或熔
融电解质中③
形成闭合回路
①不纯金属接电
源正极，纯的
金属接电源负
极②电解
质溶液须待提
纯金属的离子
①镀层金属接
电源正极，
待镀金属接
电源负极
②电镀液须含
有镀层金属
的离子
电极
名称
阳极：电源正
极相连
阴极：电源负
极相连
阳极：不纯金属
阴极：纯金属
阳极：镀层金
属
阴极：镀件
电极
反应
阳极：氧化反应阴极：还原反应
【对比】找出其中
本质上的相同与
目的上的不同。

【注意】惰性电极
作阳极的电解与
活性电极作阳极
的电解的不同。

融会贯通，构建
自己的知识网络。

学习过程
中要不断
分析总
结、对比
归纳，才
能深入和
深化。

板书设计1.【离子放电顺序】
（1）阳离子：
K+< Ca2+< Na+ < Mg2+ < Al3+ < Zn2+ < Fe2+ < Sn2+< Pb2+ <H+< Cu2+ < Fe3+ <Hg2+<Ag+ A区B区
（2）阴离子：
（NO3－、SO42－等含氧酸根）<OH－< Cl－< Br－< I－< S2－
C区 D区
2.惰性电极电解的几种类型：
（1）CuCl2溶液：（BD型）实质上是分解电解质。

（2）H2SO4、NaOH、Na2SO4溶液等：（AC型）实质上是电解水。

（3）NaCl溶液：（AD型）放氢生碱型。

（4）CuSO4溶液、AgNO3溶液：（ BC型）放氧生酸型。

§1.2（二）电解原理的应用2（活性电极作阳极的电解）
一、电镀：
教学反思1、运用对比的方法使学生加深概念的理解。

比如在讲电解原理的时候，根据阳极上电极材料的不同，将这两课时分为惰性电极作阳极的电解、活性电极作电极的电解；及时对比电解池、电镀池、电解精炼池的不同等等。

2、对于这部分的一些计算题，教会学生分析的关键是：先画出装置图，在分析溶液中的阴、阳离子，然后思考阴、阳极离子的放电顺序，然后写出正确的电极反应式和电子转移的数目，再根据电子守恒解题。

3、进行新授课时，一定要将学生已有的知识结构结合起来，在温故中知新，在不知不觉中学会，循序渐进地进入到一个新的高度。

尽量做过渡自然，没有生硬的痕迹。