电解池教案1

第三节 电解池
第1课时 电解原理（学案）
知识目标：1．理解电解原理。

2．初步掌握一般电解反应产物的判断方法 3．掌握常见的电解电极方程式的书写。

能力目标：通过动手实验，培养学生观察、分析推理、归纳总结、探究、自学等能力。

情感目标：通过本课时学习，帮助学生了解使电能转化为化学能的条件和方法，加深对氧
化还原反应的认识，提高辨证思维能力。

教学重点：电解原理 教学难点：电解原理
教学方法：实验、探究、比较、讨论、自学 教学过程：
我们知道化学能可以转变为热能，即反应热。

化学能也能转变为电能，如原电池装置。

今天这节课我们就来学习电能如何转化为化学能。

第三节 电解池
一、电解原理
探究实验1
实验前的注意事项 : 石墨碳棒四周及顶端要先用砂纸擦干净，再用纸巾擦干净后待用
探究实验2
（1）装置组成：
（2）注意事项：①要用镊子夹取KI-淀粉试纸湿润后检验气体 (不能用手直接拿)
讨论：
1、通电前，氯化铜溶液中有哪些离子？如何运动？通电后，阴、阳离子的运动有改变吗？
2、当离子定向移动到电极表面时，是否发生化学反应？发生的是什么类型的反应？
3、通电后, 回路中离子及电子的运动方向怎样？
电解原理分析：
1、通电前：CuCl2溶液中存在的阳离子有________________，阴离子有___________，这些离子来源于______________和________________。

2、通电后：阳离子向__________移动，阴离子向_____________移动。

在阳极发生反应的离子是___________，在阴极发生反应的离子是________________，它们分别发生_________反应和________________反应。

3、电极反应方程式：
阳极：
阴极：
总的离子方程式：
4、下图是实验室电解氯化铜溶液的装置，请在图中标出离子和电子的运动情况。

归纳整理：阅读课本P79-80
1、电解的概念：
2、电解池：
3、电解质溶液导电的实质：
问题探究：
为什么在阴极上得电子的是Cu2+而不是H+ ？在阳极上失电子的是Cl-而不是OH- ?
结论：阴阳离子在两极上得失电子的过程称为放电。

多种阳离子或多种阴离子分别移向阴极、阳极时，______________________________________离子优先在阴极放电（得电子），____________________________________离子优先在阳极放电（失电子）。

小资料：
离子的放电顺序
阴极：（阳离子在阴极上的放电顺序(得e-)）
Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+
阳极(1)是惰性电极时：阴离子在阳极上的放电顺序（失e-）
S2->I->Br->Cl->OH->NO3->SO42-(等含氧酸根离子)>F-
(2) 是活性电极时：电极本身溶解放电
练习：1、用石墨电极电解Na2SO4溶液时，在阴极和阳极上放电的离子分别是什么？写出电极反应的离子方程式和电解反应的总的化学方程式。

（提示：OH- 在电极上发生的反应为：4OH--4e-=2H2O+O2↑）
2、电解水时为了增强水的导电性常常需加入氢氧化钠或稀硫酸，为什么？可以加食盐吗？
思考与交流：
1．原电池与电解池的比较；
原电池电解池
装置实例
定义将能转变成能装置将能转变成能的装置
形成条件①活泼性不同的两电极
②电解质溶液
③形成闭合回路
①两电极接直流电源
②电解质溶液
③形成闭合回路
电极名称
极：较活泼金属
极：较不活泼金属（或
能导电的非金属）
极：与电源正极相连
极：与电源负极相连
电极反应
极：氧化反应，金属
失电子
极：还原反应，溶液
中的阳离子得电子
极：氧化反应，溶液中的
阴离子失电子或电极金属失
电子
极：还原反应，溶液中的
阳离子得电子
电子流向极→极电源极→电解池极电解池极→电源极
•分析下图，哪个是原电池，哪个是电解池。

课堂小结：
4、电源、电极、电极反应关系
2．电离与电解的比较
电离 电解 完成的条件
过程及特点
以氯化铜为例
相 互 联 系
作业：
写出电解氯化锌、盐酸、饱和食盐水的电极反应方程式。

__极 __极
与电源负极相连
发生___反应 __离子移向
___离子移发生___反应
与电源正极相连
第三节电解池
第1课时 电解原理（教案）
知识目标：1．理解电解原理。

2．初步掌握一般电解反应产物的判断方法 3．掌握电解电极方程式的书写。

能力目标：通过动手实验，培养学生观察、分析推理、归纳总结、探究、自学等能力。

情感目标：通过本课时学习，帮助学生了解使电能转化为化学能的条件和方法，加深对氧
化还原反应的认识，提高辨证思维能力。

教学重点：电解原理 教学难点：电解原理
教学方法：实验、探究、比较、讨论、自学 教学过程：
我们知道化学能可以转变为热能，即反应热。

化学能也能转变为电能，如原电池装置。

今天这节课我们就来学习电能如何转化为化学能。

第三节 电解池
一、电解原理 探究实验1
实验前的注意事项 : 石墨碳棒四周及顶端要先用砂纸擦
探究实验2
（1）装置介绍：重点介绍直流电源的正负极与电解池的阴阳极的关系。

（2）注意事项：①要用镊子夹取KI-淀粉试纸湿润后检验气体 (不能用手直接拿
)
讨论：
1、通电前，氯化铜溶液中有哪些离子？如何运动？通电后，阴、阳离子的运动有改变吗？
2、当离子定向移动到电极表面时，是否发生化学反应？发生的是什么类型的反应？
3、通电后, 回路中离子及电子的运动方向怎样？
电解原理分析：
1、通电前：CuCl 2 溶液中存在的阳离子有________________，阴离子有___________，这些离子来源于______________和________________。

2、通电后：阳离子向__________移动，阴离子向_____________移动。

在阳极发生反应的离子是___________，在阴极发生反应的离子是________________，它们分别发生_________反应和________________反应。

3、电极反应方程式： 阳极： 阴极：
总的离子方程式：
4、 下图是实验室电解氯化铜溶液的装置，请在图中标出离子和电子的运动情况。

e -
e - e
-
e
-
e -
＋
Cu
2+
H+
OH-
Cl -
阅读课本P79-80
归纳总结：
5、电解的概念：电流(外加直流电)通过电解质溶液而在阴阳两极引起氧化还原反应(被动的
不是自发的)的过程叫电解。

6、电解池：借助电流引起氧化还原反应的装置，即把电能转化为化学能的装置叫电解池或
电解槽。

7、电解质溶液导电的实质：电解质溶液导电的过程，就是电解质溶液的电解过程，就是在
阴阳两极上发生氧化还原的过程。

电解法是最强有力的氧化还原手段。

问题探究：
为什么在阴极上得电子的是Cu2+而不是H+ ？在阳极上失电子的是Cl－而不是O H－?
结论：阴阳离子在两极上得失电子的过程称为放电。

多种阳离子或多种阴离子分别移向阴极、阳极时，氧化性强的离子优先在阴极放电（得电子），还原性强的离子优先在阳极放电（失电子）。

小资料：
离子的放电顺序
阴极：（阳离子在阴极上的放电顺序(得e-)）
Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+
阳极(1)是惰性电极时：阴离子在阳极上的放电顺序（失e-）
S2－>I－>Br－>Cl－>OH－>NO3－>SO42－(等含氧酸根离子)>F－
(2) 是活性电极时：电极本身溶解放电
练习：1、用石墨电极电解Na2SO4溶液时，在阴极和阳极上放电的离子分别是什么？写出电极反应的离子方程式和电解反应的总的化学方程式。

（提示：OH－在电极上发生的反应为：4OH--4e-=2H2O+O2↑）
阳极：4OH--4e-=2H2O+O2↑
阴极：4H++4e-=2H2↑
总反应：2H2O2H2O↑+O2↑
2、电解水时为了增强水的导电性常常需加入氢氧化钠或稀硫酸，为什么？可以加食
盐吗？
思考与交流：
原电池与电解池的比较；
原电池电解池
装置实例
定义将能转变成能装置将能转变成能的装置
形成条件①活泼性不同的两电极
②电解质溶液
③形成闭合回路
①两电极接直流电源
②电解质溶液
③形成闭合回路
电极名称
极：较活泼金属
极：较不活泼金属（或
能导电的非金属）
极：与电源正极相连
极：与电源负极相连
电极反应
极：氧化反应，金属
失电子
极：还原反应，溶液
中的阳离子得电子
极：氧化反应，溶液中的阴离子失
电子或电极金属失电子
极：还原反应，溶液中的阳离子得
电子
电子流向极→极电源极→电解池极电解池极→电源极
•分析下图，哪个是原电池，哪个是电解池。

课堂小结：
4、电源、电极、电极反应关系
2．电离与电解的比较
作业：
写出电解氯化锌、盐酸、饱和食盐水的电极反应方程式。

板书设计：
第三节 电解池
一、电解原理 1．电极介绍：
阳极—与电源正极相连 阴极—与电源负极相连
隋性电极—只导电,不参与氧化还原反应(C/Pt/Au) 活性电极—既导电又参与氧化还原反应(Cu/Ag) 2．电解原理分析
通电前：CuCl 2=Cu 2++2Cl - H 2O H ++OH - 通电中：阳离子（Cu 2+,H +）向阴极移动
阴离子（Cl -,OH -）向阳极移动
结果：在电极上分别发生了氧化还原反应，称电极反应。

归纳总结： 电解的概念： 电解池：
电解质溶液导电的实质：
练习：
阳极：4OH --4e -=2H 2O+O 2↑
阴极：4H ++4e -=2H 2↑
总反应：2H 2O
2H 2O ↑+O 2↑
例1、用惰性电极电解硫酸铜溶液，写出电极反应式及电解总反应方程式
电极反应式
阳极：2 CI - - 2e - = CI 2 ↑ (氧化反应) 阴极: Cu 2+ + 2e - = Cu (还原反应)
总反应：CuCI 2 Cu +CI 2↑ 电解
解析：溶液中的阴离子：SO42-、OH-(极少量)；放电顺序：SO42-＜OH-
阳离子：Cu2+、H+(极少量)；放电顺序：Cu2+＞H+
阳极电极反应式：4OH--4e-=2H2O+O2↑
阴极电极反应式：2Cu2++4e-=2Cu
电解总反应式：写法一：2Cu2++4OH-2H2O+O2↑+2Cu
写法二：2Cu2++2H2O O2↑+2Cu+4H+
因溶液中的OH-是水电离产生的，故写离子方程式时H2O不能拆开，应保留分子式。

故写法一错误，写法二正确。

答案：略
例2、用惰性电极电解含有0.1摩氯化铜和0.1摩溴化钠混合溶液，电路中共0.4摩电子转移，分析过程。

解析：阳离子：Cu2+(0.1mol)、Na+(0.1mol)、H+(极少量)
阴离子：Cl-(0.2mol)、Br-(0.1mol)、OH-(极少量)
阳离子放电顺序：Cu2+＞H+＞Na+
阴离子放电顺序：Br-＞Cl-＞OH-
当电路中通过0.1mol电子时：
阳极：2Br--2e-=Br2
阴极：Cu2++2e-=Cu
总反应：CuBr2Cu+Br2
当电路中继续通过0.1mol电子时：
阳极：2Cl--2e-=Cl2↑
阴极：Cu2++2e-=Cu
总反应：CuCl2Cu+Cl2↑
当电路中继续通过0.1mol电子时：
阳极：2Cl--2e-=Cl2↑
阴极：2H++2e-=H2↑
总反应：2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑
说明：因溶液中的H+是水电离产生的，故写离子方程式时H2O不能拆开，应保留分子式。

当电路中继续通过0.1mol电子时：
阳极：4OH--4e-=2H2O+O2↑
阴极：4H++4e-=2H2↑
总反应：2H2O2H2O↑+O2↑
例3、用用惰性电极电解硫酸铜溶液一段时间后，要使溶液恢复原状况，可向溶液中加入（）
A、硫酸铜
B、氧化铜
C、氢氧化铜
D、铜
解析：电解硫酸铜溶液的总反应式：
2CuSO4+2H2O O2↑+2Cu+2H2SO4
所以将析出的氧气与铜化合生成氧化铜投入溶液中恰好与生成的硫酸反应，使溶液恢复原浓度。

答案：B
[追踪训练]
1、在水中加等物质的量的Ag+,Pb2 +,Na +, SO42-, NO3- , Cl-,该溶液放在用惰性电极做电极的电解槽中，通电片刻，则氧化产物与还原产物质量比为（）
A. 35.5:108
B. 16:207
C.8:1
D.108:35.5
2、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溶液能与原来完全一样的是
A、氯化铜加硫酸铜
B、氢氧化钠加氢氧化钠
C、氯化钠加氯化氢
D、硫酸铜加氢氧化铜
3．某同学为了使反应2HCl + 2Ag2AgCl + H2↑能进行，设计了下列四个实验，如下图所示，你认为可行的方案是
选C
4．某溶液中含有两种溶质NaCl和H2SO4，它们的物质的量之比为3：1，用石黑作电极电解该混合溶液时，根据电极产物，可明显分为三个阶段，下述叙述不正确的是
A．阴极自始至终只析出H2B．电解最后阶段为电解水
C．阳极先析出Cl2，后析出O2D．溶液pH不断增大，最后为7
5．用两支惰性电极插入500毫升硝酸银溶液中，通电电解。

当电解液pH值从6.0变为3.0时（设电解时阴极上没有氢气析出，且电解液在电解前后体积变化可以忽略），电极上应析出银的质量是
A 27mg B54mg C 108mg D 216mg
答案：1、C 2、C 3、C 4、D 5、B。