电解池
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第4节 电解池
(第一课时)
1、 基本说明
1． 教学内容所属模块：高中化学选修模块《化学反应原理》
2． 年级：高二年级
3． 所用教材出版单位：人民教育出版社
4． 所属章节：第四章第四节
二、教学设计
1．教学目标
i．知识与技能
体验化学能与电相互转化的探究过程，了解电解池的工作原理，能写出电极反应和电池反应方程式，了解溶液中离子的放电规律。
ii．过程与方法
利用惰性电极电解氯化铜的实验，探究电解原理。
iii．情感、态度与价值观
通过电解知识的学习，发现其在日常生活和工农业生产中的广泛应用，激发学生勇于创新、积极实践的科学态度。
2．内容分析
本节内容是继原电池之后的电化学部分，在2010年高考中，湖南理综T11就是有关电解池的试题，而在2010年全国各地高考试题电化学部分中，电解池的分值也不低，依据高考为教学的指挥棒的原则，电解池是高考的重点内容，是我们教学中必须加以注意的关键知识点。
3．学情分析
对于我们的学生来讲，原电池部分是在已知的干电池上进行学习，还能理解，但是对于电解池这个抽像的概念则存在难以理顺，当然，我们可以从实验探究中引出，针对实验现像阐述电解池的工作原理下写出电极反应式和离子放电规律，还是有一部分同学可以接受。但是大部分同学可能就只能停留在上课看实验得结果而不能自由运用。
4．设计思路
针对学生性况，本节课采取以实验探究为契机，以实验中电解池中阴阳极产物来分析在溶液中的离子放电顺序，以及溶液中离子流动方向、电流方向。
5．教学程序
教学环节及时间 教师活动 学生活动 设计意图
1799年，当意大利人发明了最原始的电池-伏打电池后，电给世界带来了太多的不可思议，许多化学家产生了浓厚的兴趣，好奇心驱使着人们去进行各种尝试。1807年，当英国化学家戴维打破常规，将铂电极插入熔融的氢氧化钾并接通支流电源时，奇迹产生了，在阴极附近产生一种银白色的金属，随即形成银白色的金属，随即形成紫色火焰。随后他又用电解法相继发现发现了钠，钙锶等元素，戴维也成为发现元素最多的人。通过电解法发现了活泼金属，你从中能得到什么启示？ 激发学生学习的兴趣，并为本节课的内容埋下伙笔。 这里借助一些事例来引入电能转化为化学能（不能自发的反应变为自发的反应），对学生在后面的学习有个前瞻性的提示。
提问：前面我们学习了化学能转化为电能的装置；那么，今天我们来学习将电能转化为化学能的装置。
时间5min 实验：演示实验4-2 学生分组实验 培养学生动手能力与观察能力。
时间3min 要求几位同学上黑板写出本组演示实验的现象。并写出不同现象的分析结果。 学生分组交流本组实验现象，并分析产生这些现象的原因。 培养学生分析推理、归纳总结的能力。
时间3min 教师指出实验现象正确的组别，同时指出分析也正确的实验组。阳极产物：有刺激性气味的黄绿色气体；阴极产物：黑色的碳电极上有红色的铜析出。 学生对比分析自己与黑板上答案的异同。 培养学生分析推理、归纳总结的能力。
时间2min 教师分析实验。阳极：与电源正极相连的电极叫阳极；阴极：与电源负极相连的电极叫阴极。 学生看、听、思考。
时间5min 教师引导学生分析阴阳极的电角方程式。同时小结电解定义。[板书]电解方程式：阳极：2Cl——2e—=Cl2↑（氧化反应）阴极：Cu2++2e—=Cu（还原反应）电解方程式为：CuCl2Cu+Cl2↑[板书]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叫做电解。 学生看、听、思考。同时与教师互动分析阴阳极电极反应方程式。
[板书]电解池（电解槽）：把电能转化为化学能的装置。
时间5min 提问：为什么Cl—与Cu2+分别在阳极与阴极放电？ 学生思考，分析，讨论。归纳回答：因为在电解池中，通电后，阴离子向阳极移动，阳离子向阴极移动，所以在电极上得失电子后在电极上产生Cl2与Cu。 培养学生分析推理、归纳总结、探究的能力。
时间4min 教师小结：根据电子流动方向，阴离子向阳极移动是因为阴离子带负电，故Cl—移向阳极；同理，阳离子向阴极移动是因为Cu2+带正电移向阴极。 解释学生所提出来的离子在不同电极得失电子的原因。
离子移动结果示意图： 学生思考并得出结论：在电解质溶液中，由于左图所示原因，阴阳离子产生了定向移动，电角质溶液导电，并且在阴阳极上离子得失电子而生成了单质而从溶液中析出。 解释学生所提出来的离子在不同电极得失电子的原因。同时分析了离子移动到不同电极的理论依据。
时间2min 提问：在CuCl2溶液中，溶液中是否只有Cu2+和Cl—？ 学生思考、讨论后回答。在溶液中还有H20，它也可以电离产生H+和OH—，通电时也会向阴阳极移动。 培养学生自主学习的能力。
时间3min 教师再问：那么，在阴极为什么是Cu2+得电子而不是H+得电子？在阳极为何是Cl—失电子面是不是OH—失电子？ 学生讨论并回答。一定是Cu2+比H+更易得电子，而Cl—比OH—更易失电子，得失电子的性质，实质上就是离子氧化性与还原性的体现，因此，可得出结论是：氧化性越强的离子越易得电子，还原性越强的离子越易失电子。 培养学生自主学习的能力。
教师总结：阳离子得电子，阴离子失电子统称为离子放电。
时间4min [板书]离子放电顺序阳离子放电顺序：Ag+＞Fe3+＞Cu2+＞Fe2+＞Zn2+＞H+＞Al3+＞Mg2+阴离子放电顺序：S2—＞I—＞Br—＞Cl—＞OH—＞含氧酸根＞F— 学生对离子放电的规律的了解。 培养学生归纳总结的能力。（这里阳离子放电可以结合金属活动顺序加以说明，便于学生更容易掌握）
时间4min [板书]写出用石墨电极电解下列溶液的电极反应式CuSO4 Na2SO4 HClNaOH H2SO4 H2O 学生思考、分析并写出电极反应式。学生总结出书写电极反应式的一般规律。 巩固本节课所学的内容，并归纳书写电极反应式的规律，同时为下节课的内容带入伏笔。
教师总结：1．电极反应式的书写：列物质，标得失；选离子，配电荷；配个数，巧用水；两式加，验总式。2．电解规律(1) 电解质分解型：无氧酸、不活泼金属的无氧酸盐溶液的电解，水不参加反应；(2) 电解水型：强碱、活泼金属的含氧酸、含氧酸等溶液的电解，只有水参加；(3) 放氢生碱型：电解活泼金属的无氧酸盐时，电解质的阴离子和水电离的H＋放电，溶质和水都参加反应，pH增大；(4) 放氧生酸型：电解不活泼金属的含氧酸盐时，电解质电离的阳离子和水电离的OH―离子放电，溶质和水都参加反应，pH减小。
作业 教材P83 T1、2、6
6．教学反思
①本节课设计的初衷是利用学生实验，得出电解的一般规律、得出离子的放电顺序、得出电解质溶液中离子移动方向等；理想是好的，但是现实就告诉我，要想学生在教师的指导下完成教师预设的教学过程，一般来说，是很难实现的。在今后的教学中还要将难度降低，真正能做到“因材施教”。
②就如说离子放电顺序中的阴离子放电，从实验中可以得出Cl—＞OH—，但是要想引申到I—＞Br—＞Cl—＞OH—，学生在反应就实在不好说，可能是我们的学生基础比较差的缘故吧。
③本节课在书写电极反应式时，学生的答案五花八门，就是给出了离子放电顺序，也还是有学生写出了Na+、SO42—放电的方程式，真的不知道说什么好！看来在书写的过程中还教师多写几个，不要一味的认为“学生主体”是我们这个层次的学生能达到的。
三、板书设计
第四章 第三节 电解池(electrolytic cell)
一、电解原理
1、电解池的两极
阴极：与电源负极相连的电极。（发生还原反应）
阳极：与电源正极相连的电极。（发生氧化反应）
2、电解原理： CuCl2 ＝Cu2+＋2Cl－
阴极： Cu2+＋2e－=Cu （还原反应）
阳极： 2Cl－-2e－=Cl2↑（氧化反应）
电解总方程式：CuCl2Cu＋Cl2↑
3、基本概念
(1) 电解：使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极上引起氧化还原反应的过程叫做电解。
(2) 电解池（电解槽）：把电能转变为化学能的装置叫做电解池或电解槽。
4、电解池中的电子的移动方向
电源负极 →电解池阴极 →电解液中的阳离子（被还原）
电解池中阴离子（被氧化）→电解池阳极 →电源正极
5、离子的放电顺序
阳离子：Ag+＞Hg2+＞Cu2+＞Fe2+＞Zn2+＞H+＞Al3+＞Na+＞K+
阴离子：S2-＞I-＞Br-＞Cl-＞OH－＞含氧酸根＞F—
6．电极反应式的书写：列物质，标得失；选离子，配电荷；配个数，巧用水；两式加，验总式。
7．电解规律
(1) 电解质分解型：无氧酸、不活泼金属的无氧酸盐溶液的电解，水不参加反应；
(2) 电解水型：强碱、活泼金属的含氧酸、含氧酸等溶液的电解，只有水参加；
(3) 放氢生碱型：电解活泼金属的无氧酸盐时，电解质的阴离子和水电离的H＋放电，溶质和水都参加反应，pH增大；
(4) 放氧生酸型：电解不活泼金属的含氧酸盐时，电解质电离的阳离子和水电离的OH―离子放电，溶质和水都参加反应，pH减小。
电流方向
电子流动方向
Cu2+
Cu2+
Cu2+
Cl-
Cl-
Cl-
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第4节 电解池
(第一课时)
1、 基本说明
1． 教学内容所属模块：高中化学选修模块《化学反应原理》
2． 年级：高二年级
3． 所用教材出版单位：人民教育出版社
4． 所属章节：第四章第四节
二、教学设计
1．教学目标
i．知识与技能
体验化学能与电相互转化的探究过程，了解电解池的工作原理，能写出电极反应和电池反应方程式，了解溶液中离子的放电规律。
ii．过程与方法
利用惰性电极电解氯化铜的实验，探究电解原理。
iii．情感、态度与价值观
通过电解知识的学习，发现其在日常生活和工农业生产中的广泛应用，激发学生勇于创新、积极实践的科学态度。
2．内容分析
本节内容是继原电池之后的电化学部分，在2010年高考中，湖南理综T11就是有关电解池的试题，而在2010年全国各地高考试题电化学部分中，电解池的分值也不低，依据高考为教学的指挥棒的原则，电解池是高考的重点内容，是我们教学中必须加以注意的关键知识点。
3．学情分析
对于我们的学生来讲，原电池部分是在已知的干电池上进行学习，还能理解，但是对于电解池这个抽像的概念则存在难以理顺，当然，我们可以从实验探究中引出，针对实验现像阐述电解池的工作原理下写出电极反应式和离子放电规律，还是有一部分同学可以接受。但是大部分同学可能就只能停留在上课看实验得结果而不能自由运用。
4．设计思路
针对学生性况，本节课采取以实验探究为契机，以实验中电解池中阴阳极产物来分析在溶液中的离子放电顺序，以及溶液中离子流动方向、电流方向。
5．教学程序
教学环节及时间 教师活动 学生活动 设计意图
1799年，当意大利人发明了最原始的电池-伏打电池后，电给世界带来了太多的不可思议，许多化学家产生了浓厚的兴趣，好奇心驱使着人们去进行各种尝试。1807年，当英国化学家戴维打破常规，将铂电极插入熔融的氢氧化钾并接通支流电源时，奇迹产生了，在阴极附近产生一种银白色的金属，随即形成银白色的金属，随即形成紫色火焰。随后他又用电解法相继发现发现了钠，钙锶等元素，戴维也成为发现元素最多的人。通过电解法发现了活泼金属，你从中能得到什么启示？ 激发学生学习的兴趣，并为本节课的内容埋下伙笔。 这里借助一些事例来引入电能转化为化学能（不能自发的反应变为自发的反应），对学生在后面的学习有个前瞻性的提示。
提问：前面我们学习了化学能转化为电能的装置；那么，今天我们来学习将电能转化为化学能的装置。
时间5min 实验：演示实验4-2 学生分组实验 培养学生动手能力与观察能力。
时间3min 要求几位同学上黑板写出本组演示实验的现象。并写出不同现象的分析结果。 学生分组交流本组实验现象，并分析产生这些现象的原因。 培养学生分析推理、归纳总结的能力。
时间3min 教师指出实验现象正确的组别，同时指出分析也正确的实验组。阳极产物：有刺激性气味的黄绿色气体；阴极产物：黑色的碳电极上有红色的铜析出。 学生对比分析自己与黑板上答案的异同。 培养学生分析推理、归纳总结的能力。
时间2min 教师分析实验。阳极：与电源正极相连的电极叫阳极；阴极：与电源负极相连的电极叫阴极。 学生看、听、思考。
时间5min 教师引导学生分析阴阳极的电角方程式。同时小结电解定义。[板书]电解方程式：阳极：2Cl——2e—=Cl2↑（氧化反应）阴极：Cu2++2e—=Cu（还原反应）电解方程式为：CuCl2Cu+Cl2↑[板书]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叫做电解。 学生看、听、思考。同时与教师互动分析阴阳极电极反应方程式。
[板书]电解池（电解槽）：把电能转化为化学能的装置。
时间5min 提问：为什么Cl—与Cu2+分别在阳极与阴极放电？ 学生思考，分析，讨论。归纳回答：因为在电解池中，通电后，阴离子向阳极移动，阳离子向阴极移动，所以在电极上得失电子后在电极上产生Cl2与Cu。 培养学生分析推理、归纳总结、探究的能力。
时间4min 教师小结：根据电子流动方向，阴离子向阳极移动是因为阴离子带负电，故Cl—移向阳极；同理，阳离子向阴极移动是因为Cu2+带正电移向阴极。 解释学生所提出来的离子在不同电极得失电子的原因。
离子移动结果示意图： 学生思考并得出结论：在电解质溶液中，由于左图所示原因，阴阳离子产生了定向移动，电角质溶液导电，并且在阴阳极上离子得失电子而生成了单质而从溶液中析出。 解释学生所提出来的离子在不同电极得失电子的原因。同时分析了离子移动到不同电极的理论依据。
时间2min 提问：在CuCl2溶液中，溶液中是否只有Cu2+和Cl—？ 学生思考、讨论后回答。在溶液中还有H20，它也可以电离产生H+和OH—，通电时也会向阴阳极移动。 培养学生自主学习的能力。
时间3min 教师再问：那么，在阴极为什么是Cu2+得电子而不是H+得电子？在阳极为何是Cl—失电子面是不是OH—失电子？ 学生讨论并回答。一定是Cu2+比H+更易得电子，而Cl—比OH—更易失电子，得失电子的性质，实质上就是离子氧化性与还原性的体现，因此，可得出结论是：氧化性越强的离子越易得电子，还原性越强的离子越易失电子。 培养学生自主学习的能力。
教师总结：阳离子得电子，阴离子失电子统称为离子放电。
时间4min [板书]离子放电顺序阳离子放电顺序：Ag+＞Fe3+＞Cu2+＞Fe2+＞Zn2+＞H+＞Al3+＞Mg2+阴离子放电顺序：S2—＞I—＞Br—＞Cl—＞OH—＞含氧酸根＞F— 学生对离子放电的规律的了解。 培养学生归纳总结的能力。（这里阳离子放电可以结合金属活动顺序加以说明，便于学生更容易掌握）
时间4min [板书]写出用石墨电极电解下列溶液的电极反应式CuSO4 Na2SO4 HClNaOH H2SO4 H2O 学生思考、分析并写出电极反应式。学生总结出书写电极反应式的一般规律。 巩固本节课所学的内容，并归纳书写电极反应式的规律，同时为下节课的内容带入伏笔。
教师总结：1．电极反应式的书写：列物质，标得失；选离子，配电荷；配个数，巧用水；两式加，验总式。2．电解规律(1) 电解质分解型：无氧酸、不活泼金属的无氧酸盐溶液的电解，水不参加反应；(2) 电解水型：强碱、活泼金属的含氧酸、含氧酸等溶液的电解，只有水参加；(3) 放氢生碱型：电解活泼金属的无氧酸盐时，电解质的阴离子和水电离的H＋放电，溶质和水都参加反应，pH增大；(4) 放氧生酸型：电解不活泼金属的含氧酸盐时，电解质电离的阳离子和水电离的OH―离子放电，溶质和水都参加反应，pH减小。
作业 教材P83 T1、2、6
6．教学反思
①本节课设计的初衷是利用学生实验，得出电解的一般规律、得出离子的放电顺序、得出电解质溶液中离子移动方向等；理想是好的，但是现实就告诉我，要想学生在教师的指导下完成教师预设的教学过程，一般来说，是很难实现的。在今后的教学中还要将难度降低，真正能做到“因材施教”。
②就如说离子放电顺序中的阴离子放电，从实验中可以得出Cl—＞OH—，但是要想引申到I—＞Br—＞Cl—＞OH—，学生在反应就实在不好说，可能是我们的学生基础比较差的缘故吧。
③本节课在书写电极反应式时，学生的答案五花八门，就是给出了离子放电顺序，也还是有学生写出了Na+、SO42—放电的方程式，真的不知道说什么好！看来在书写的过程中还教师多写几个，不要一味的认为“学生主体”是我们这个层次的学生能达到的。
三、板书设计
第四章 第三节 电解池(electrolytic cell)
一、电解原理
1、电解池的两极
阴极：与电源负极相连的电极。（发生还原反应）
阳极：与电源正极相连的电极。（发生氧化反应）
2、电解原理： CuCl2 ＝Cu2+＋2Cl－
阴极： Cu2+＋2e－=Cu （还原反应）
阳极： 2Cl－-2e－=Cl2↑（氧化反应）
电解总方程式：CuCl2Cu＋Cl2↑
3、基本概念
(1) 电解：使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极上引起氧化还原反应的过程叫做电解。
(2) 电解池（电解槽）：把电能转变为化学能的装置叫做电解池或电解槽。
4、电解池中的电子的移动方向
电源负极 →电解池阴极 →电解液中的阳离子（被还原）
电解池中阴离子（被氧化）→电解池阳极 →电源正极
5、离子的放电顺序
阳离子：Ag+＞Hg2+＞Cu2+＞Fe2+＞Zn2+＞H+＞Al3+＞Na+＞K+
阴离子：S2-＞I-＞Br-＞Cl-＞OH－＞含氧酸根＞F—
6．电极反应式的书写：列物质，标得失；选离子，配电荷；配个数，巧用水；两式加，验总式。
7．电解规律
(1) 电解质分解型：无氧酸、不活泼金属的无氧酸盐溶液的电解，水不参加反应；
(2) 电解水型：强碱、活泼金属的含氧酸、含氧酸等溶液的电解，只有水参加；
(3) 放氢生碱型：电解活泼金属的无氧酸盐时，电解质的阴离子和水电离的H＋放电，溶质和水都参加反应，pH增大；
(4) 放氧生酸型：电解不活泼金属的含氧酸盐时，电解质电离的阳离子和水电离的OH―离子放电，溶质和水都参加反应，pH减小。
电流方向
电子流动方向
Cu2+
Cu2+
Cu2+
Cl-
Cl-
Cl-
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