云南省高中化学4.3.2电解池（第2课时）教案新人教版选修4一、内容及其解析1．内容：本节是介绍电解原理的应用。2．解析：教科书将理论研究与时间探讨都放在十分突出的地位，在理解了电解原理的基础上介绍相关化工生产方面的应用，如氯碱工业、电解精炼铜、电镀工业以及电冶金等。二、目标及其解析1、目标：了解氯碱工业，电镀，冶金的原理2、解析：培养学生的实验操作能力，团结协作能力、观察能力、分析能力、归纳总结能力以及运用知识解决问题的能力：通过电镀工业废水处理的简单介绍，增强学生的环境保护意识三、教学问题诊断分析1、重点：电解池原理难点：电解池应用2、让学生了解电解原理在氯碱工业、电解精炼铜、电镀工业以及电冶金等的应用，仅限于主要原理介绍，对生产的主要设备只做一般性的了解。四、教学过程设计［引言］上节课我们学习了电解的原理，电解是通过电流引起化学反应的过程，即将电能转变成了化学能。电解的原理在工业上有哪些应用呢？这节课就向同学们介绍两个电解原理在工业上应用的事例.［板书］二、电解原理的应用［讲］电解饱和食盐水以制备烧碱、氢气和氯气，电解饱和食盐水的工业生产叫氯碱工业。［板书］1、电解饱和食盐水制烧碱、氢气和氯气［投影］实验装置及原理按上图装置，在U形管里倒入饱和食盐水，插入一根石墨棒做阳极，一根铁棒做阴极。同时在两边管中各滴入几滴酚酞试液，并用湿润的碘化钾淀粉试纸检验阳极放出的气体。接通直流电源后，注意管内发生的现象。［讲］在这个反应中，由于H＋在阴极上得到电子而生成H2，破坏了附近的水的电离平衡，促进了水继续电离，结果阴极区溶液里OH―浓度增大而呈碱性。［板书］(1)实验原理：阳极(放电顺序：Cl―>OH―)：2Cl―-2e==Cl2↑(氧化反应)阴极(放电顺序：H＋>Na＋)：2H＋+2e==H2↑(还原反应)总反应：2NaCl+2H2O电解2NaOH+H2↑+Cl2↑阴极阳极［注意］在学习电解食盐水的化学原理时，学生往往不容易理解碱为什么在阴极区生成。这点可以从H＋在阴极上大量被还原，从而引起水的电离平衡被破坏，来分析在阴极区积累大量OH―的理由。［板书］(2)工业制备方法---离子交换膜法［讲］由阳极、阴极、离子交换膜、电解槽框和导电铜棒等组成，每台电解槽由若干个单元槽串联或并联组成。将电解槽隔成阴极室和阳极室和阴极室，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。1实验装置［讲］其原料粗盐中含有泥沙、Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋、SO42―等杂质，不符合电解要求，因此必须经过精制。［投影］粗盐的成份：泥沙、Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42－杂质，会与碱性物质反应产生沉淀，损坏离子交换膜杂质的除去过程：粗盐水含少量Ca2+.Mg2+精制盐水)SO(BaCl242除过量)(除泥沙及沉淀过滤)Ba.Ca(CONa2232除过量)CO(23除适量盐酸)Mg.Ca(22除阳离子交换塔)Fe.Mg(NaOH32除过量［讲］除杂质时所加试剂的顺序要求是Na2CO3必须在BaCl2之后，加入盐酸在过滤之后。［问］工业上为什么要对粗铜进行电解精炼呢？［学生活动］指导学生查找阅读教材中相关内容，请学生代表回答。［问］怎样利用电解的原理精炼粗铜呢？［板书］2、电解精炼铜粗铜作阳极，纯铜作阴极，用CuSO4溶液作电解液。［投影］见下页［学生活动］请学生讨论分析电解液中离子的种类，通电后溶液中离子的移动情况和阴极反应。［学生总结］CuSO4溶液中有Cu2+、H+、SO42-、OH-等四种离子,通电后Cu2+、H+移向阴极，SO42-、OH-移向阳极，阴极上Cu2+放电变成Cu聚集在阴极板（精铜）上。[板书]阴极(精铜)：Cu2+＋2e－＝Cu[讲]SO42-和OH-虽然移向了阳极，但是由于阳极板（粗铜）表面的Cu原子失电子能力强于二者，故阳极上Cu原子失电子被溶解。[板书]阳极(粗铜)：Cu－2e－＝Cu2+[问]粗铜中所含的杂质（如：Zn、Fe、Ni、Ag、Au等）是如何除去的呢？[讲］比铜活泼的金属杂质，在铜溶解的同时也会失电子形成金属阳离子而被溶解掉。如：Zn－2e－＝Zn2+；Ni－2e－＝Ni2+；由于这些离子比Cu2+难以还原，故它们不能在阴极上得电子析...
