高中化學(xué)選擇性必修一 4.2.2電解原理的應(yīng)用 教案

1、人教版（2019） 選擇性必修1 第四章 化學(xué)反應(yīng)與能量第二節(jié) 課時(shí)2 電解原理的應(yīng)用教學(xué)設(shè)計(jì)教學(xué)目標(biāo)1、掌握電解飽和食鹽水的原理。2、了解電解原理在電鍍、金屬精煉、電冶金等方面的應(yīng)用。3、掌握電解的有關(guān)計(jì)算。教學(xué)重難點(diǎn)重點(diǎn)：電解飽和食鹽水的原理；電解的有關(guān)計(jì)算難點(diǎn)：電解原理的應(yīng)用教學(xué)過(guò)程一、導(dǎo)入新課上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了電解的原理，電解是通過(guò)電流引起化學(xué)反應(yīng)的過(guò)程，即將電能轉(zhuǎn)變成了化學(xué)能。電解的原理在工業(yè)上有哪些應(yīng)用呢？這節(jié)課就向同學(xué)們介紹幾個(gè)電解原理在工業(yè)上應(yīng)用的事例.二、新課講授【師】電解飽和食鹽水以制備燒堿、氫氣和氯氣，電解飽和食鹽水的工業(yè)生產(chǎn)叫氯堿工業(yè)。 實(shí)驗(yàn)原理：陽(yáng)極(放電順序：ClOH

2、)：2Cl-2e = Cl2 (氧化反應(yīng))陰極(放電順序：HNa)：2H+2e=H2 (還原反應(yīng))總反應(yīng)：2NaCl+2H2O2NaOH +H2+ Cl2【注意】在學(xué)習(xí)電解食鹽水的化學(xué)原理時(shí)，學(xué)生往往不容易理解堿為什么在陰極區(qū)生成。這點(diǎn)可以從H在陰極上大量被還原，從而引起水的電離平衡被破壞，來(lái)分析在陰極區(qū)積累大量OH的理由?！編煛抗I(yè)制備方法離子交換膜法由陽(yáng)極、陰極、離子交換膜、電解槽框和導(dǎo)電銅棒等組成，每臺(tái)電解槽由若干個(gè)單元槽串聯(lián)或并聯(lián)組成。將電解槽隔成陰極室和陽(yáng)極室和陰極室，它只允許陽(yáng)離子(Na)通過(guò)，而阻止陰離子(Cl、OH)和氣體通過(guò)。這樣既能防止陰極產(chǎn)生的H2和陽(yáng)極產(chǎn)生的Cl2相混合

3、而引起爆炸，又能避免Cl2和NaOH作用生成NaClO 而影響燒堿的質(zhì)量。【過(guò)渡】工業(yè)上為什么要對(duì)粗銅進(jìn)行電解精煉呢？【學(xué)生】閱讀課本，回答。【師】電解精煉銅粗銅作陽(yáng)極，純銅作陰極，用CuSO4溶液作電解液。【學(xué)生】請(qǐng)學(xué)生討論分析電解液中離子的種類，通電后溶液中離子的移動(dòng)情況和陰極反應(yīng)?！究偨Y(jié)】CuSO4溶液中有Cu2+、H+、SO42-、OH-等四種離子,通電后Cu2+、H+移向陰極，SO42-、OH-移向陽(yáng)極，陰極上Cu2+放電變成Cu聚集在陰極板（精銅）上?！編煛筷帢O(精銅)：Cu2+2eCuSO42-和OH-雖然移向了陽(yáng)極，但是由于陽(yáng)極板（粗銅）表面的Cu原子失電子能力強(qiáng)于二者，故陽(yáng)極

4、上Cu原子失電子被溶解。陽(yáng)極(粗銅)：Cu2eCu2+【師】粗銅中所含的雜質(zhì)（如：Zn、Fe、Ni、Ag、Au等）是如何除去的呢？【學(xué)生活動(dòng)】請(qǐng)學(xué)生討論、總結(jié)并回答上面提出的問(wèn)題?！編煛勘茹~活潑的金屬雜質(zhì)，在銅溶解的同時(shí)也會(huì)失電子形成金屬陽(yáng)離子而被溶解掉。如： Zn2eZn2+；Ni2eNi2+；由于這些離子比Cu2+難以還原，故它們不能在陰極上得電子析出而存留在溶液中。比銅不活潑的金屬雜質(zhì)，在銅失電子溶解時(shí),不能失電子而溶解，故它們以單質(zhì)形式沉積于電解槽底部，形成陽(yáng)極泥?！具^(guò)渡】以上我們學(xué)習(xí)了銅的電解精煉原理，下面我們?cè)俟餐瑢W(xué)習(xí)電解原理的另一個(gè)應(yīng)用實(shí)例電鍍銅。【問(wèn)】什么是電鍍？電鍍的優(yōu)點(diǎn)有哪

5、些？【學(xué)生活動(dòng)】指導(dǎo)學(xué)生查找閱讀教材中相關(guān)內(nèi)容，請(qǐng)學(xué)生代表回答?！編煛侩婂儠r(shí)，把待鍍金屬制品作為陰極；把鍍層金屬作為陽(yáng)極；用含有鍍層金屬離子的電解質(zhì)配成電鍍液。通低壓直流電，陽(yáng)極金屬在溶液中成為陽(yáng)離子，移向陰極，在陰極獲得電子被還原成金屬，在待鍍件表面上覆蓋上一層均勻光潔而致密的鍍層?！編煛窟@里還需要我們注意的是，電鍍生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢水、廢氣、廢渣中含有多種對(duì)環(huán)境有害的物質(zhì)，處理后應(yīng)符合國(guó)家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)其中的有用成分要回收利用?！具^(guò)渡】Na、Mg、Al等活潑金屬都可用電解它們的熔融鹽或氧化物制得。這種方法是利用電解法來(lái)冶煉活潑金屬，我們將其稱之為電冶金?！編煛侩娨苯穑?）本質(zhì)：利用電解使礦石中的金屬離子獲得電子，從它們的化合物中還原出來(lái)（2）適用范圍：制取活潑金