4.2.3电解原理应用 教案 2023-2024学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

《电解原理的应用》教学设计
科目 化学 课型 新课 课时 第四章第二节第3课时
授课人 授课班级 授课时间
教学目标 1.认识电解原理在氯碱工业、电镀等工业生产中的实际应用。 2.深化对电解原理的理解。 3.能正确书写电解池的电极反应式和总反应方程式。
重难点 电解原理的应用 能正确书写电解池的电极反应式和总反应方程式。
教学方法 讲授法、探究法、引导讨论
教学过程设计
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
【知识回顾】：PPT展示阴阳极离子的放电顺序 阳极：金属（活性电极） ＞S2-＞I-＞Br-＞Cl-＞OH-＞含氧酸根>F- 阴极：Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+（酸性）>Pb2+ > Sn2+ > Fe2+>Zn2+ >H+ （水电离出的H+）> Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+ 【板书】电解原理的应用 电解饱和食盐水的应用 【问题思考】结合教材106页，完成以下问题。 【问题1】通电前，饱和食盐水的溶液中有哪些离子？ 【问题2】通电后，带电离子如何运动？ 【问题3】通电后，带电的离子如何变化，得到了哪些物质？ 【问题4】书写相应的电极反应式及总反应方程式 【解答问题，完成知识梳理】 1、电解饱和食盐水的原理分析 (1)通电前，食盐水中存在的离子是Na＋、Cl－、H＋、OH－。 通电时，移向阳极的离子是Cl－、OH－，移向阴极的离子是Na＋、H＋。 (2)阳极反应式为2Cl－－2e－===Cl2↑； 阴极反应式为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－； 因H＋放电，促进了水的电离，使阴极区溶液显碱性。 (3)电解的总反应式（强调阴极产物） 化学方程式为2NaCl＋2H2OH2↑＋Cl2↑＋2NaOH； 离子方程式为2Cl－＋2H2OH2↑＋Cl2↑＋2OH－。 【获取概念】 氯碱工业生产流程 （1）氯碱工业的含义 烧碱、氯气都是重要的化工原料，习惯上把电解饱和食盐水的工业生产叫做氯碱工业。 【问题思考】电解饱和食盐水如果投入工业生产需要解决的主要问题是什么？如何解决？ 【问题1】：阴极产生的氢气与阳极产生的氯气混合发生爆炸， 【问题2】：氯气与阴极产生的氢氧化钠反应而影响氢氧化钠的产量。 【联系工业生产】工业生产中，电解饱和食盐水的反应在离子交换膜电解槽中进行 【解答工业生产过程中，离子交换膜作用】 （2）阳离子交换膜的作用：只允许Na＋等阳离子通过，不允许Cl－、OH－等阴离子及气体分子通过，可以防止阴极产生的氢气与阳极产生的氯气混合发生爆炸，也能避免氯气与阴极产生的氢氧化钠溶液反应而影响氢氧化钠溶液的产量和质量。 【针对练习】 1、【正误辨析】 (1)电解饱和食盐水时，阴极发生氧化反应：2Cl－－2e－===Cl2↑。 (2)工业上电解食盐水的阴极区产物是氯气和氢氧化钠 (3)氯碱工业电解槽中滴入酚酞溶液，变红色的区域为阳极区 (4)电解饱和食盐水时，阳极和阴极都可以选择金属材料，如铁。 (5)电解饱和NaCl溶液可以制取金属钠。 (6)利用电解饱和食盐水可制得“84”消毒液。 【板书】二、电镀 【结合教材107页，获取知识梳理】 电镀的含义： 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，增加表面硬度和美观。 3电镀池的构成： 阳极材料： 镀层金属 阴极材料：镀件 电镀液：用含有 镀层金属的电解质 的溶液作电镀液。 【实验探究】铁钉镀铜 实验用品：铁钉，铜片，石墨棒，CuSO4溶液，FeSO4溶液； 烧杯，导线，电源 【完成实验表格】 【问题思考】：电镀时，若用镀层金属作阳极材料，电镀液中的阳离子浓度是否会发生明显的变化 不会；因为阳极上生成阳离子的物质的量与阴极上消耗阳离子的物质的量相等，所以溶液中阳离子浓度不会发生明显变化。 【特征总结】 4、电镀特征：一多、一少、一不变。 “一多”指阴极上有镀层金属沉积； “一少”指阳极上有镀层金属溶解； “一不变”指电镀液(电解质溶液)的浓度不变。 【随堂练习】 1、正误辨析 (1)电镀池在本质上都是电解池（ ） (2)电镀时，待镀金属制品作阳极、镀层金属作阴极（ ） (3)电镀池中电解液必须含镀层金属阳离子，且电镀时浓度保持不变（ ） 2.利用如图所示装置可以在铜牌表面电镀一层银。有关说法正确的（ ） 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 3、如图是工业上电解饱和食盐水的装置示意图，下列有关说法中不正确的是(　　) A．装置中出口①处的物质是氯气，出口②处的物质是氢气 B．该离子交换膜只能让阳离子通过，不能让阴离子通过 C．装置中发生反应的离子方程式为Cl－＋2H＋Cl2↑＋H2↑ D．该装置将电能转化为化学能 4.若要在铜片上镀银时，下列叙述中错误的是（ ） ①将铜片接在电源的正极　②将银片接在电源的正极　③在铜片上发生的反应是Ag＋＋e－===Ag　④在银片上发生的反应是2H2O－4e－===O2↑＋4H＋　⑤可用CuSO4溶液作电解质溶液　⑥可用AgNO3溶液作电解质溶液 A.①③⑥ B.②③⑥ C.①④⑤ D.②③④⑥5．氯碱工业用离子交换膜法电解饱和食盐水，装置示意图如图。下列说法错误的是( ) A．a为阳极，发生氧化反应生成氯气 B．b极的电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH- C．电解时，Na+穿过离子交换膜进入阴极室 D．饱和食盐水从c处进入，淡盐水从e处流出 6.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都为石墨电极。 (1)a为电源的 (填“正”“负”“阴”或“阳”，下同)极，c为电解池的 极。 (2)d电极的电极反应式： 电解产生消毒液的总化学方程式为 朗读或背诵阴阳极的放电顺序 依据教材，完成导学案中的问题 电解饱和食盐水的原理分析 结合理论，联系实际，探究电解饱和食盐水如果投入工业生产需要解决问题 思考：阳离子交换膜的作用 分析氯碱工业的生产流程 完成针对性的练习 结合教材107页，获取知识 完成实验表格的填写 思考：电镀液中的阳离子浓度是否会发生明显的变化 总结电镀特征 完成随堂练习 通过阴阳极离子的放电顺序回顾，为本节课的教学做好铺垫 解答问题，完成电解饱和食盐水的知识梳理 引入阳离子交换膜 加深电解饱和食盐水应用的理解 加深理解巩固相应的知识 电镀原理的分析 加深电镀的理解 电解原理应用的巩固
课后作业 整理笔记，完成创新思维111页
板书设计 电解原理的应用 一、电解饱和食盐水的应用 1．电解饱和食盐水的原理 （1）阳极：_____________ (氧化反应) （2）阴极：_____________________ (还原反应) （3）总反应： 化学方程式为：______________________________； 离子方程式为：_______________________________。 2．氯碱工业生产流程 （1）氯碱工业概念 （2）阳离子交换膜的作用 二、电镀 1、电镀的含义： 2、电镀的主要目的： 3、电镀池的构成： 4、电镀原理的分析