高中人教版 (2019)第四章 化学反应与电能第二节 电解池一等奖教学课件ppt

课题名

《电解池》第二课时

教材分析

电解原理的应用是历年高考题常考的热点，既考察了电解原理的基本内容，又考察了学生知识迁移的能力。

教学目标

宏观辨识与微观探析：了解电解原理在氯碱工业、电镀及电冶金等工业生产中的应用。

证据推理与模型认知：初步培养运用电解原理进行简单计算和设计完成简单的化学反应的能力。

科学探究与创新意识：通过多种电解池装置的分析，培养学生的创新思维能力。

教学重点

电解原理在氯碱工业、电镀及电冶金等工业生产中的应用。

教学难点

运用电解原理进行简单计算和设计完成简单的化学反应。

教学方法

讲解、实验法

教学准备

教师准备：PPT

学生准备：预习课本

教学过程

一、新课导入

1.电解工作原理

教师：

学生：回顾电解池的工作原理

[设计意图]复习电解池的工作原理，引入电解原理在氯碱工业、电镀及电冶金等工业生产中的应用的学习。

二、探究新知

1.一、电解原理的应用

教师：1、电解饱和食盐水

阴极：2H＋＋2e－=H2↑

阳极：2Cl－－2e－=Cl2↑

总反应：

       2NaCl+2H2O   2NaOH+H2↑+Cl2↑

       2Cl-+2H2O    2OH-+H2↑+Cl2↑

①电解饱和食盐水的产物的检验方法

②离子交换膜法电解饱和食盐水的原理

思考：阳离子交换膜的作用有哪些？

阳离子交换膜的作用：

(1)平衡电荷，形成闭合回路；

(2)防止Cl2和H2混合而引起爆炸；

(3)避免Cl2与NaOH反应生成NaClO，影响NaOH的产量；

(4)避免Cl－进入阴极区导致制得的NaOH不纯。

③氯碱工业产品及其应用

2、电镀

含义：电镀是一种利用电解原理原理在某些金属表面镀上一薄层其他　　　　金属或合金的加工工艺。

目的：使金属增强抵抗腐蚀的能力，增强美观和表面硬度。

阳极：铜片

电极反应：Cu－2e－  =Cu2＋

阴极：待镀铁制品

电极反应：Cu2＋＋2e－  =Cu

总结：

①原理：电镀是一种特殊的电解，用含镀层金属离子的电解质

    溶液作电镀液，用待镀的金属制品作阴极，镀层金属作阳极。

②特点：一增(阴极)，一减(阳极)，一不变(电镀液的浓度)，

    且阴极与阳极质量变化相等。

3、电解精炼铜

电解精炼粗铜时，以待精炼的铜（含Zn、Fe、Ni、Ag、Au等）作阳极，用CuSO4溶液作电解质溶液，可得含铜量为99.95%～99.98%的电解铜。

阳极：Zn - 2e-  =  Zn2+

Fe - 2e-  =  Fe2+

Ni - 2e-  =  Ni2+

Cu - 2e-  =  Cu2+

阴极：Cu2++2e- = Cu

思考与交流

电解一段时间后，Cu2+的浓度有何变化？

4、电冶金

使矿石中的金属离子获得电子变成金属单质的过程。

适用对象：K  Ca  Na  Mg  Al等活泼金属

原料: 对应金属化合物的熔融体      

条件：电解

Mn+ + ne-   =  M

①电解熔融 NaCl 制取 Na：

阳极：2Cl－－2e－  =   Cl2↑

阴极：2Na＋＋2e－  =   2Na

总反应：2NaCl（熔融） 2Na ＋ Cl2↑

②冶炼镁：电解熔融的氯化镁

阳极：2Cl－－2e－  =   Cl2↑

阴极：Mg2＋＋2e－= Mg

总反应：MgCl（熔融） Mg ＋ Cl2↑

冶炼铝：电解熔融的氧化铝

阳极：6O2－－12e－===3O2↑

阴极：4Al3＋＋12e－===4Al

总反应：2Al2O3（熔融） 4Al ＋ 3O2↑

小结: 原电池、电解池、电镀池的区别

学生：

练习1、在新冠肺炎疫情期间，“84”消毒液是环境消毒液之一。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，设计了如图所示的装置。c、d都为碳电极。

完成下列填空：

(1)a为电源的__________极，c为电解池的__________极(填“正”“负”或“阴”“阳”)。

(2)d电极上发生的电极反应式：_____________________，电解产生消毒液的总化学方程式为_____________________。

练习2、利用电解法可将含有Fe、Zn、Ag、Pt等杂质的粗铜提纯，下列叙述正确的是（      ）

A.电解时以纯铜作阳极

B.电解时阴极发生氧化反应

C.粗铜连接电源负极，其电极反应式是Cu－2e－=Cu2＋

D.电解后，电解槽底部会形成含少量Ag、Pt等金属的阳极泥

练习3、金属镍有广泛的用途。粗镍中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等杂质，可用电解法制备高纯度的镍，下列叙述正确的是（      ）

（已知氧化性：Fe2+＜Ni2+＜Cu2+）

A.阳极发生还原反应，其电极反应式：   Ni2+ + 2e— = Ni

B.电解过程中，阳极质量的减少与阴极质量的增加相等

C.电解后，溶液中存在的金属阳离子只有Fe2+ 和Zn2+

D.电解后，电解槽底部的阳极泥中只有Cu和Pt

练习4、利用如图所示装置可以在铜牌表面电镀一层银。下列有关说法正确的是（       ）

A.通电后，Ag＋向阳极移动

B.银片与电源负极相连

C.该电解池的阴极反应可表示为Ag＋＋e－=Ag

D.当电镀一段时间后，将电源反接，铜牌可恢复如初

练习5、下列关于图示四个装置的叙述不正确的是（    ）

A．装置甲是可以在铁钉上镀铜的装置

B．若装置乙为电解精炼铜装置，则X电极为精铜

C．装置丙的a端产生的气体能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝

D．装置丁接通电源后可以观察到白色沉淀迅速变成灰绿色，最终变红褐色

[设计意图]让学生体会电解原理在氯解工业，电镀、电解精炼铜、电冶金等中的应用。

板书设计

一、电解原理的应用

1、电解饱和食盐水

2、电镀

3、电解精炼铜

4、电冶金

课后作业

练习册上相关习题

教学反思

亮点：通过电解饱和食盐水、电镀、电解精炼铜、电冶金等知识的学习强化了学生对电解原理的理解。

课堂教学建议：本节课是在电解原理的基础上学习其在工业生产中的应用，在教学过程中应重视电极反应的书写，离子交换膜的作用等知识的学习。