高中化学 第1章 化学反应与能量转化 1.2 电能转化为化学能——电解（第2课时）电解原理的应用教案 鲁科版选修4-鲁科版高二选修4化学教案VIP免费

电解原理的应用教学目标知识与技能:1.以电解熔融的氯化钠为例，理解电解的基本原理，能够正确判断电解池的阴极和阳极。2.了解氯碱工业、精炼粗铜及电镀铜的电解原理，能准确书写电极反应式和电解反应式；掌握惰性材料作电极时，离子的放电顺序。过程与方法:1.通过理解电解的基本原理，体会电解原理的应用及计算。2.通过电解熔融的氯化钠、观看氯碱工业的模型、精炼粗铜及电镀铜等，培养观察、分析、推理、归纳总结、迁移探究的能力。情感、态度与价值观:激发自主探究的意识，培养“由表及里”的分析问题的辩证唯物主义观点的教育。同时进行环境保护的教育，提高环保意识。教学重点：以电解熔融的氯化钠为例，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。教学难点：了解氯碱工业、精炼粗铜及电镀铜的原理，体会电解原理的应用。（阴极和阳极以及电极反应的概念、正确书写电极反应式。）教学过程：【复习提问】1、电解的工作原理2、采用何种装置完成电解？【板书】课题电解原理的应用【设疑】1工业上冶炼金属的方法有哪些？2、工业上如何冶炼钠、镁、铝？下面我们进行第1个小活动，以饱和NaCl溶液和熔融的NaCl为离子导体设计电解池。【交流研讨1】请选用合适药品和仪器画出你设计的电解池装置并写出电解熔融的NaCl电极反应式和总反应化学方程式。阳极：2Cl-－2e-=Cl2↑阴极：2H++2e-=H2↑总反应：2NaCl=====Cl2↑+2Na【点拨】刚刚我们设计的第一个电解池就是工业上冶炼金属钠的原理。【讲述】电解是最强有力的氧化还原手段，电解法是冶炼金属的一种重要方法。对于冶炼像Na、Ca、Mg、Al这样活泼的金属我们常选用电解其熔融态的化合物的方法。这就是电冶金。【板书】1、电冶金，冶炼活泼金Na、Mg、Al等。【投影】工业上常用电解熔融氯化镁的方法制取镁，电解熔融氧化铝的方法制取铝。【讲述】我们设计的第二个电解池就是工业上制取烧碱的原理，电解饱和食盐水的方法获得烧碱的同时还得到了H2和Cl2，习惯上把这种工业叫做氯碱工业。【板书】电解饱和食盐水制烧碱、氯气和氢气—（氯碱工业）【演示实验】电解饱和食盐水【观察、思考】（1）电解池的两极各产生什么现象?若在两极附近均滴加酚酞试液，会有什么现象?（2）怎样初步检验两极产物的生成?（3）结合教材，分析产生这种现象的原因。【学生总结】现象：阳极：有气泡产生，使湿润的淀粉－KI溶液变蓝阴极：有气泡产生，滴加酚酞溶液变红阳极：2Cl--2e-=Cl2↑阴极：2H++2e-=H2↑总式：2NaCl＋2H2O=====2NaOH＋H2↑＋Cl2↑【讲述】这就是氯碱工业的核心原理，具体生产工艺则属于化学与技术范畴，感兴趣的同学可以查阅相关资料进一步了解【知识拓展】氯碱工业:离子交换膜法制烧碱（1）生产设备名称：离子交换膜电解槽阴极：碳钢阳极：钛阳离子交换膜：只允许阳离子通过(Cl－、OH－离子和气体不能通过)，把电解槽隔成阴极室和阳极室。（2）离子交换膜的作用：a、防止氢气和氯气混合而引起爆炸；b、避免氯气和氢氧化钠反应生成，而影响氢氧化钠的产量。【交流研讨2】不同离子导体的电解池的应用不同，如果阳极材料是铜、阴极材料是铁，电解质溶液是硫酸铜，通直流电之后阴阳两极如何变化？【点拨】如果从另外一个角度看，上述实验结果相当于在阴极材料锌上镀了一层铜。【板书】电解法精炼铜（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。）【深入思考】若提供一块粗铜（含Zn、Fe、Ni、Au、Ag等杂质），一块纯铜，CuSO4溶液，电解槽，直流电源，如何根据电镀原理提纯粗铜，请设计实验装置。写出电极反应式【交流研究并投影】【讲述】一般火法冶炼得到的铜含杂质较多（如Zn、Fe、Ni、Au、Ag等）这种粗铜的导电性还不能满足电气工业的要求，因此必须利用电解的方法精炼。【板书】电解精炼（铜）【设疑】1、粗铜精炼一段时间后，阴极质量的增加和阳极质量的减少是否相等？2、电解质溶液的浓度如何变化？【投影】日常生活中常见的电镀制品【讲述】电镀的主要目的是增强金属的抗腐...