第四单元 电解原理及其应

第一节 电解原理

一、教学目标：

知识与技能：使学生理解电解原理，掌握电解方程式的书写以及电解池与原电池的区别；培养学生观察、分析推理、归纳总结、探究等能力。

过程与方法：学前指导—探究新知—归纳总结—反馈练习—总结—课后作业
自主学习、合作学习、探究学习

情感态度与价值观：充分调动学生参与教学过程的主动性和积极性，对学生进行 辨证观点的教育。

二、教学重点：电解原理分析

三、教学难点：电解原理分析

教学过程设计：

【引入】：作为运动员，最大的心愿就是在奥运会上摘金夺银，为国争光。在2012年伦敦奥运会上，中国运动健儿们团结协作、奋力拼搏，获得了38金27银23铜共88枚奖牌的好成绩，世界排名第二， 为祖国赢得了荣誉。同学们是否知道金牌是用什么材料制作的吗？

【解答】：金牌重412克，但其中只含6克黄金，约占1.5%，银约占92.5%，其余为Cu。有人计算过，一枚金牌材料本身成本只值4100元人民币，银牌约值2100元人民币，铜牌约值30元人民币。但是，奖牌所带来的那份荣誉以及奖牌的背后运动员所付出的努力是不能用奖牌材料本身的价值来衡量的。

【问题】：金牌的6克黄金分布在哪里？

【学生】：金牌的表面。

【问题】：金牌上面那层薄薄的黄金是通过什么方法镀上去的呢？

【学生】：电镀上去的。

【教师】：说得对。电镀是一种应用非常广泛的工艺手段。电镀产品在现实生活中已经无处不在，如水龙头、汽车的车标等。那么电镀到底是怎么回事呢？希望通过本节课的学习，大家能从中找到答案。

【板书】：第四单元 第一节 电解原理

【教师】：在《金属晶体》中我们已经学习过，金属导电与电解质导电是有区别的，请一位同学来跟大家一起回顾一下两者的区别。

【学生】：金属导电是在电场的作用下，金属内部的自由电子做定向移动而形成电流，是物理变化。电解质导电是在电场的作用下，阴阳离子作定向移动而形成电流。

【动画模拟金属导电】

【教师】：电解质导电，除了离子的定向移动之外，是否还伴随有其他的变化呢？我们通过探究实验来证明。

【探究实验】：电解CuCl2溶液。P46实验4—1

实验操作：往U形管中加入CuCl2溶液，

甲：插入两根石墨棒作电极，用导线连接起来，观察10秒；

乙：在两根石墨棒之间连上直流电源（16V）和电流表，在与正极相连的电极附近放一张湿润的KI淀粉试纸，观察2分钟。

【学生总结实验观察】：甲无明显变化，乙中电流表偏转，与电源负极相连的电极上有一层红色固体析出，与正极相连的电极上产生气泡，该气体有刺激性气味，试纸变蓝。

【问题】（学生上台画图分析）

①没接直流电源前，溶液中存在哪些离子？它们怎么运动？

②接通电源后，电子的流向以及离子的移动方向是怎样的？ ③两电极附近发生了什么变化？用反应方程式表达出来。

【答案】①没接直流电源前，溶液中存在着Cu2+、H+、Cl+、OH-,它们做无规则的自由运动。

②接通电源后，电子从“+”极流向阴极，阴极聚集了负电荷，阳离子向阴极转移，阴离子向阳极移动。

③阳离子在阴极得到电子，发生了还原反应，阴离子在阳极失去了电子，发生了氧化反应。

电极式： 阴极：Cu2++2e-=Cu（还原反应）

阳极：2Cl--2e-=Cl2↑（氧化反应）

总式：CuCl2 = Cu+Cl2↑（条件：通电或电解）

【教师讲述】：通过分析，我们知道，CuCl2溶液中通入直流电时，阴阳离子发生了定向移动，在阴离子在阳极附近发生了氧化反应，阳离子在阴极附近发生了还原反应，生成了新的物质。从能量守恒定律及能量转化的角度来分析，这个过程中的能量是如何转化的？

【学生】：电能转化为化学能。

【教师】：“电能转化为化学能”有个专用名词，叫电解。

【边分析边板书】：电解

①概念：使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程。

②装置：电解池或电解槽（把电能转化为化学能的装置）

【教师】：在之前的学习中我们学习过了原电池的知识，下面我们通过表格的形式来比较一下原电池和电解池的区别。

【多媒体展示】：

【学生甲】：回顾原电池的相关知识。

【学生乙】：总结电解池的相关知识，比较两者的区别。

【反馈练习】：

1.下列叙述中不正确的是( )A．电解池是把电能转化为化学能的装置

B．电解池的阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应C．电解池中电子从电源的负极沿导线流入电解池的阴极

D．电解池中与电源正极相连的是电解池的阴极

2、在原电池和电解池的电极上所发生的反应，同属还原反应的是( )A.原电池的正极和电解池的阳极所发生的反应 B.原电池的正极和电解池的阴极所发生的反应C.原电池的负极和电解池的阳极所发生的反应 D.原电池的负极和电解池的阴极所发生的反应

3、电解CuCl2溶液时，若阴极上有3.2克铜析出，则阳极上产生的气体的体积（标准状况）约为 L，转移的电子为 mol .

【总结】：电解是在电流的作用下进行的。电解的本质是氧化还原反应，从能量的角度看的电能转化为为学能。电解时，溶液中的阳离子向阴极移动，在阴极附近得到电子，发生还原反应；溶液中的阴离子向阳极移动，在阳极附近失去电子，发生氧化反应。

【作业】：课本46页 三、2.（1）（2）