高中化学第1章化学反应原理与能量变化第2节电能转化为化学能（第2课时）电解原理的应用教案鲁科版选修4电能转化为化学能 ——电解第2课时 电解原理的应用【教材分析】 本章教材包括化学反应的热效应，电能转化为化学能——电解，化学能转化为电能——电池首先，在学生已有经验的基础上继续深入学习化学反应中能量的变化，然后引导他们探索化学反应中能量的转化形式， 本节共分两部分：一、电解的原理；二、电解原理的应用第1课时以单一物质的熔融体系为切入点，避开溶剂、放电顺序等复杂因素，引领学生学习电解的原理，使他们知道，借助电解池装置，可以使一个不自发的氧化还原过程发生使学生对氧化还原反应的实质是电子转移这一认识得到提升第2课时，介绍电解工业中比较复杂的水溶液体系的实际例子：电解食盐水通过本课时的学习，学生能够熟练掌握电解的原理，在此基础上，能够书写常见电解池的电极反应第3课时，继续学习电解的应用：电解精炼铜和电镀了解较复杂的体系中所发生的反应以及电解的实用价值教学目标】u 知识与技能目标1.以电解饱和食盐水为例，理解电解的基本原理，能准确书写电极反应方程式和电解反应总方程式2.掌握惰性材料作电极时，离子的放电顺序。
3.掌握一般电解反应产物的判断方法u 过程与方法目标通过活动探究，提高实验能力和分析能力u 情感态度与价值观1.通过精心设计问题，激发学生的求知欲和学习热情，培养学生学习兴趣 2.提高自主探究的意识、形成“由表及里”的分析问题的辩证唯物主义观点教学重点】1.掌握电解质溶液中离子的放电顺序2.惰性材料作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教学难点】惰性材料作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教学过程】【温故知新】师：电解池的形成条件是什么?生：（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4）闭合的回路师：在作业本上画出电解熔融氯化钠的装置图，并标出电解池的阴阳极、标出电子的移动方向、离子的移动方向，并写出电极反应式核对答案】将学生的作业投影，师生共同纠正作业中的错误引入新课】我们学习过氯碱工业，在工业上是如何制备氯气的?生：电解饱和食盐水师：大家在作业本上是写出工业制备氯气的原理板书】二 电解原理的应用1.电解食盐水制备烧碱、氯气和氢气【学生板书】2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑师：电解质都是氯化钠，一个是电解熔融态的氯化钠，一个是电解氯化钠的水溶液，产物为什么会不同呢？生：二者含有不同的离子：熔融态的氯化钠只有Na+ 和Cl－，氯化钠溶液中含有H＋ Na＋ Cl－ OH－师：氯化钠溶液中含有H＋ Na＋ Cl－ OH－ 为什么只有H＋ Cl－ 在电极表面反应了呢？生：离子在电极表面的反应是有先后顺序的。
师：对，离子在电极表面的反应是有先后顺序的，那顺序如何呢？【知识支持】离子在电极表面得到或失去电子的过程叫“放电”板书】阴极上，阳离子放电，放电顺序：Ag＋＞Hg2＋＞Fe3+＞Cu2＋＞H+＞Pb2+＞Sn2+＞Fe2＋＞Zn2＋＞Al3+＞Mg2+＞Na+＞Ca2+＞K+阳极上，先看电极材料，若是活性电极，则电极材料放电，若是惰性电极，则阴离子放电，放电顺序：S2－＞I－＞Br－＞Cl－＞OH－＞SO42－师：这一规律就是一个“指挥棒”，指导我们研究电解池的有关问题比如工业上电解饱和食盐水，他是如何实现了NaOH和Cl2的制备的呢？大家带着导学案中的相关问题认真的做实验 【导学案问题呈现】1.两极上各有什么现象？分别向两极溶液附近滴加无色酚酞试液，哪极溶液变红？2.两极的气体产物如何检验？3.为什么会有这些现象？【活动探究】学生以小组为单位结合课本P13图1-2-4安装仪器，进行实验认真观察实验现象，小组讨论并完成导学案中的相关问题核对答案】将学生的作业投影，师生共同纠正作业中的错误归纳总结】1. 阳极上有气泡逸出，气体呈黄绿色，有刺激性气味。
阴极上有气泡逸出，气体无色、无味阴极区溶液由无色变为浅红色，红色逐渐加深、区域逐渐扩大2.用镊子夹取湿润的碘化钾淀粉试纸靠近阳极附近，试纸变为蓝色，证明是氯气在阴极附近用干燥的小试管收集一试管的气体，用拇指堵住，移近酒精灯的火焰，移开拇指，若听到“噗”的一声，则证明是氢气3.H＋和Na＋移向阴极，且放电顺序H＋>Na＋，所以阴极上H＋放电生成氢气Cl－和OH－移向阳极，且放电顺序Cl－>OH－，所以阳极上Cl－放电生成氯气师：大家在作业本上书写阴阳极的电极反应式并找学生到黑板上书写学生板书】阳极：2Cl－－2e－=Cl2↑阴极：2H＋＋2e－=H2↑师：由电极反应式我们可以得到转移电子的物质的量和各物质物质的量的关【板书】2e-——2NaOH——H2——Cl2【随堂练习】见导学案【导学案问题呈现】用惰性电极电解饱和食盐水，当电源供给0.2mol电子时，停止通电若此溶液体积为2L，则所得电解液的OH-的浓度是（ ）A. 0.1mol/L B. 0.01 mol/L C.0.2 mol/L D. 1 mol/L正确答案：A师：电解饱和食盐水的阴极产物、阳极产物分别是什么呢？生：（共同回答）阴极产物是NaOH和H2，阳极产物是Cl2师：（在黑板上标注阴极和阳极的产物） 师：能否得到纯净的Cl2和高质量的NaOH溶液？生: 不能，NaOH和Cl2反应。
H2和Cl2混合易爆炸 师：因此，实验室的装置不能得到工业上所需的纯净的Cl2和NaOH溶液为此，科学家们研究出了阳离子交换膜轻松的解决了这一难题，结合课本P15页图1-2-6了解一下“神奇的膜” 图1-2-6 【告知学生】阳离子交换膜的作用：将电解槽隔成阴极室和阳极室，它只允许阳离子（Na＋）通过，而阻止阴离子（Cl－、OH－）和气体通过这样既能防止阴极产生的H2和阳极产生的Cl2相混合而引起爆炸，又能避免Cl2和NaOH作用生成NaClO而影响烧碱的质量师：如果给出任意一个电解池该怎么书写他的电极反应式呢？我们以电解饱和食盐水为例，书写电极反应式的一般思路师生共同讨论】首先，看电极材料，阴极阳极的材料均是石墨如果，阳极材料是活性电极，则电极材料先放电第二步，找全溶液中的阴阳离子：H＋ Na＋ Cl－ OH－ ，并确定离子的移动方向：H＋和Na＋移向阴极，Cl－和OH－移向阳极第三步，判断离子放电顺序，阳离子放电顺序Cl－>OH－，阴离子放电顺序Cl－>OH－第四步，书写两极的电极反应式。
归纳总结】书写电解池电极反应式的一般步骤分析电极（特别是阳极是否为活性电极）明确离子（阴阳两极附近各有哪些离子）判谁放电（根据放电顺序判断谁先放电）书写反应（两极同时书写得失电子守恒）【当堂达标】完成导学案中的题目导学案问题呈现】1.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，设计了如右图所示的装置，以下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NaClC a为阳极，b为阴极；HClO和NaClD a为阴极，b为阳极；HClO和NaCl2.如图是电解氯化铜溶液的装置，其中c、d为石墨电极，则下列有关判断正确的是( )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 a A X Y + ― D．电解过程中，氯离子浓度不变3.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极附近观察到的实验现象是 ②Y电极上的电极反应式为 检验该电极反应产物的方法是 核对答案】将学生的作业投影，师生共同纠正作业中的错误课后作业】完成自主学习丛书P15 ——P17的相关习题【板书设计】二 电解原理的应用1.电解食盐水制备烧碱、氯气和氢气（1）阳极：2Cl－－2e－=Cl2↑阴极：2H＋＋2e－=H2↑2e-——2NaOH——H2——Cl2（2）阳离子放电顺序：Ag ＋＞Hg2＋＞Fe3+＞Cu2＋＞H+＞Pb2+＞Sn2+＞Fe2＋＞Zn2＋＞Al3+＞Mg2+＞Na+＞Ca2+＞K+阴离子放电顺序：S2－＞I－＞Br－＞Cl－＞OH－＞SO42－（3）书写电解池电极反应式的一般步骤分析电极（特别是阳极是否为活性电极）明确离子（阴阳两极附近各有哪些离子） 判谁放电（根据放电顺序判断谁先放电）书写反应（两极同时书写得失电子守恒）【教后记】本节课通过“电解熔融的氯化钠”复习电解原理，然后以学生熟悉的“电解饱和食盐水”引入新课。
在新授课的过程中：首先，通过“电解饱和食盐水”的化学方程式，引导学生探索“溶液中阴阳离子的放电顺序”这个重要知识点然后，通过对“电解饱和食盐水”现象的分析，加深对电解原理的认识，并了解怎样才能得到纯净的Cl2和NaOH溶液最后，又以“电解饱和食盐水”为例，分析并归纳总结书写电解池电极反应式的一般步骤总之，“电解饱和食盐水”是一条主线贯穿整个课堂，使得本节课内容完整，重难点突出能较好的完成教学任务！12。