【推荐】专题4-3-2+电解原理的应用（教学案）-2017-2018学年高二化学同步精品课堂（选修4）

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一、教材分析 主要介绍了电解原理以及电解原理的应用，电解属于电化学知识的范畴，是中学化学理论体系不可缺少的一部分，是氧化还原反应、原电池、电离等知识综合运用。‎ 二、教学目标: ‎ ‎1.知识与技能 了解氯碱工业，电镀，冶金的原理。‎ ‎2．过程与方法 培养学生团结协作能力、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 ‎3．情感态度与价值观 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、教学重难点 教学重点 电解池原理 教学难点 电解池原理的应用 四、教学过程 预习探究（学生用）‎ 1、 氯碱工业：电解饱和食盐水 制 氢气 、氯气和氢氧化钠。‎ 食盐溶液中，含有的离子包括Na＋、Cl－、H＋、Cl－‎ 离子放电顺序有：阳离子：H＋>Na＋ 阴离子：Cl－>OH－‎ 现象：阳极：有黄绿色气体产生 阴极：有无色气体产生，溶液变红 电极反应方程式：‎ 阳极：2Cl－－2e－=Cl2↑‎ 阴极：2H＋＋2e－=H2↑‎ 总方程式2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑或2Cl－＋2H2O2OH－＋H2↑＋Cl2↑ ‎ ‎ 该电解池中阳极可用惰性作电极（金属、惰性）‎ ‎2. 电镀：‎ ‎ 电镀是应用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的方法。‎ 电镀的主要目的是使金属增强抗腐蚀能力，增加美观和表面的硬度。‎ 电镀的原理：电镀时，通常把待镀的金属制品作阴极，把镀层金属作阳极，用含有镀层金属离子的溶液作电镀液。在直流电作用下，镀件表面就覆盖上一层均匀光洁而致密的镀层。‎ 电解精炼铜：‎ 电解时，通常把纯铜作阴极， 粗铜中通常含有Zn、Fe、Ni、Ag、Au等金属，用作阳极，用 CuSO4溶液作电镀液。‎ 电极反应：阳极：Cu－2e－=Cu2＋ 阴极：Cu2＋＋2e－=Cu 粗铜中的多数杂质沉积在电解槽底部，形成阳极泥 ‎3.电冶金 ‎（1）金属冶炼就是使矿石中的金属离子获得电子，从它们的化合物中还原出来。‎ 电解是最强有力的氧化还原 手段。‎ ‎（2）对于Na、K、Ca、Mg、Al这样活泼的金属，工业上用电解法冶炼。‎ 工业上用电解熔融状态的氯化钠的方法制取金属钠，方程式2NaCl2Na＋Cl2↑‎ 工业上用电解熔融状态的氯化镁的方法制取金属镁，方程式 MgCl2Mg＋Cl2↑‎ 工业上用电解熔融状态的氧化铝的方法制取金属铝，方程式2Al2O34Al＋3O2↑‎ 互动课堂 ‎（一）情景激思（教师用）‎ ‎【引入】上一节课，我们学习了电解原理，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。‎ ‎【教师强调】本节课主要内容是电解的应用 ‎【板书】电解原理应用 ‎【问题1】电解饱和食盐水时，中间的阳离子交换膜的作用是什么？用惰性电极电解氯化镁溶液与电解食盐水的离子方程式是否相同？‎ ‎【学生思考并回答】 ‎ ‎【教师总结】： 电解饱和食盐水的离子反应方程式为：2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑，H2和Cl2混合在光照条件下发生爆炸，氯气和NaOH溶液反应生成NaCl和NaClO，只允许阳离子通过，即阴离子和气体不能通过，避免氢气和铝混合发生爆炸，以及氯气和NaOH的反应；Mg2＋与OH－不能大量共存，生成Mg(OH)2沉淀，电解总反应是MgCl2＋2H2OMg(OH)2↓＋H2↑＋Cl2↑。‎ ‎【问题2】精炼铜时，溶液中Cu2＋浓度的变化？‎ ‎【学生思考并回答】‎ ‎【教师总结】精炼铜时，阳极反应式为Cu－2e－=Cu2＋，阴极反应式Cu2＋＋2e－=Cu，消耗的Cu和生成Cu的量是相同，但是粗铜还有比铜活泼的金属，如锌和铁，它们先失电子，造成溶液Cu2＋量减少，但是杂质的量较少，因此溶液Cu2＋物质的量浓度基本保持不变。‎ ‎【问题3】完成下列表格 电解池 精炼铜 电镀池 定义 形成条件 电极名称 电极反应 ‎【学生认真填写并展示】‎ ‎【教师总结】‎ 电解池 精炼铜 电镀池 定义 将电能转变成化学能的装置 应用电解原理将不纯的金属提纯的装置 应用电解原理在某些金属表面镀上一层其它金属的装置。‎ 形成条件 ‎①两电极接直流电源 ‎②电极插人电解质溶液 ‎③形成闭合回路 ‎①不纯金属接电源正极纯的金属接电源负极 ‎②电解质溶液须待提纯金属的离子 ‎①镀层金属接电源正极待镀金属接电源负极 ‎②电镀液须含有镀层金属的离子 电极名称 阳极：电源正极相连 阴极：电源负极相连 阳极：不纯金属；‎ 阴极：纯金属 阳极：镀层金属；‎ 阴极：镀件 电极反应 阳极：氧化反应 阴极：还原反应 ‎ 阳极：氧化反应 阴极：还原反应 ‎ 阳极：氧化反应 阴极：还原反应 ‎ ‎【板书】电解原理的应用 ‎1、氯碱工业 ‎2、电镀和精炼铜 ‎3、电冶金 ‎【自主练习】判断正误 ‎（1）电解饱和食盐水时，两个电极均不能用金属材料 (×，阴极可以用金属材料)‎ ‎（2）根据得失电子守恒可知电解精炼铜时，阳极减少的质量和阴极增加的质量相等 （×，粗铜含有杂质，比铜活泼的金属先放电，因此质量不相等）‎ ‎（3）任何水溶液电解时，必将导致氧化还原反应（ √）‎ ‎ [教师点拨]学习知识时，不要只简单掌握知识，应该要记住知识的内涵和延伸。‎ 五、教学反思 本节课上完后，从教学目标的达成来看，基本完成了教学任务，课后师生评价也较好，感觉在于利用多媒体教学，设置问题情景作为课堂引入部分，采用探讨等多种教学方法，使学生比较容易接受新知识，因此有个较深刻的印象，对后面几个因素的讲解很有帮助，以丰富教学内容，激发学生的学习兴趣，本节课设置了各有侧重，形式多样的老师与学生之间的互动活动，把抽象的知识具体化、生动化，注重新旧知识的合理衔接，通过师生积极互动，以引导学生从感性认识上升为理性认识阶段，引导学生在已有认知知识的基础上，构建新的知识体系，使学生能较好的突破本节课的重点和难点。此外，还结合练习，设置一些讨论题，让学生在思考的基础上，提问学生回答，这是对本节教学内容较全面的复习和巩固。‎ ‎ ‎