高中化學(xué)第1章化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化1.2電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能__電解第2課時(shí)電解原理的應(yīng)用教案魯科版.docx

電解原理的應(yīng)用教學(xué)目標(biāo)知識(shí)與技能:1.以電解熔融的氯化鈉為例，理解電解的基本原理，能夠正確判斷電解池的陰極和陽(yáng)極。2.了解氯堿工業(yè)、精煉粗銅及電鍍銅的電解原理，能準(zhǔn)確書寫電極反應(yīng)式和電解反應(yīng)式；掌握惰性材料作電極時(shí)，離子的放電順序。過(guò)程與方法:1.通過(guò)理解電解的基本原理，體會(huì)電解原理的應(yīng)用及計(jì)算。2.通過(guò)電解熔融的氯化鈉、觀看氯堿工業(yè)的模型、精煉粗銅及電鍍銅等，培養(yǎng)觀察、分析、推理、歸納總結(jié)、遷移探究的能力。情感、態(tài)度與價(jià)值觀:激發(fā)自主探究的意識(shí)，培養(yǎng)“由表及里”的分析問(wèn)題的辯證唯物主義觀點(diǎn)的教育。同時(shí)進(jìn)行環(huán)境保護(hù)的教育，提高環(huán)保意識(shí)。教學(xué)重點(diǎn)：以電解熔融的氯化鈉為例，理解電解的基本原理，初步掌握一般電解反應(yīng)產(chǎn)物的判斷方法。教學(xué)難點(diǎn)：了解氯堿工業(yè)、精煉粗銅及電鍍銅的原理，體會(huì)電解原理的應(yīng)用。（陰極和陽(yáng)極以及電極反應(yīng)的概念、正確書寫電極反應(yīng)式。）教學(xué)過(guò)程：【復(fù)習(xí)提問(wèn)】1、電解的工作原理2、采用何種裝置完成電解？【板書】課題電解原理的應(yīng)用【設(shè)疑】1 工業(yè)上冶煉金屬的方法有哪些？2、工業(yè)上如何冶煉鈉、鎂、鋁？下面我們進(jìn)行第1個(gè)小活動(dòng)，以飽和NaCl溶液和熔融的NaCl為離子導(dǎo)體設(shè)計(jì)電解池?！窘涣餮杏?】請(qǐng)選用合適藥品和儀器畫出你設(shè)計(jì)的電解池裝置并寫出電解熔融的NaCl電極反應(yīng)式和總反應(yīng)化學(xué)方程式。 陽(yáng)極：2Cl-2e-=Cl2 陰極：2H+2e-=H2 總反應(yīng)：2NaClCl2+2Na【點(diǎn)撥】剛剛我們?cè)O(shè)計(jì)的第一個(gè)電解池就是工業(yè)上冶煉金屬鈉的原理?！局v述】電解是最強(qiáng)有力的氧化還原手段，電解法是冶煉金屬的一種重要方法。對(duì)于冶煉像Na、Ca、Mg、Al這樣活潑的金屬我們常選用電解其熔融態(tài)的化合物的方法。這就是電冶金?！景鍟?、電冶金，冶煉活潑金Na、Mg、Al等。【投影】工業(yè)上常用電解熔融氯化鎂的方法制取鎂，電解熔融氧化鋁的方法制取鋁?！局v述】我們?cè)O(shè)計(jì)的第二個(gè)電解池就是工業(yè)上制取燒堿的原理，電解飽和食鹽水的方法獲得燒堿的同時(shí)還得到了H2和Cl2，習(xí)慣上把這種工業(yè)叫做氯堿工業(yè)?！景鍟侩娊怙柡褪雏}水制燒堿、氯氣和氫氣 （氯堿工業(yè)） 【演示實(shí)驗(yàn)】電解飽和食鹽水【觀察、思考】（1）電解池的兩極各產(chǎn)生什么現(xiàn)象?若在兩極附近均滴加酚酞試液，會(huì)有什么現(xiàn)象?（2）怎樣初步檢驗(yàn)兩極產(chǎn)物的生成?（3）結(jié)合教材，分析產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因。【學(xué)生總結(jié)】現(xiàn)象：陽(yáng)極：有氣泡產(chǎn)生，使?jié)駶?rùn)的淀粉KI溶液變藍(lán)陰極：有氣泡產(chǎn)生，滴加酚酞溶液變紅陽(yáng)極：2Cl-2e- =Cl2陰極：2H+2e- =H2總式：2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2【講述】這就是氯堿工業(yè)的核心原理，具體生產(chǎn)工藝則屬于化學(xué)與技術(shù)范疇，感興趣的同學(xué)可以查閱相關(guān)資料進(jìn)一步了解【知識(shí)拓展】氯堿工業(yè):離子交換膜法制燒堿（1）生產(chǎn)設(shè)備名稱：離子交換膜電解槽陰極：碳鋼 陽(yáng)極：鈦陽(yáng)離子交換膜：只允許陽(yáng)離子通過(guò)(Cl、OH離子和氣體不能通過(guò))，把電解槽隔成陰極室和陽(yáng)極室。 （2）離子交換膜的作用：a、防止氫氣和氯氣混合而引起爆炸；b、避免氯氣和氫氧化鈉反應(yīng)生成 ，而影響氫氧化鈉的產(chǎn)量?！窘涣餮杏?】不同離子導(dǎo)體的電解池的應(yīng)用不同，如果陽(yáng)極材料是銅、陰極材料是鐵，電解質(zhì)溶液是硫酸銅，通直流電之后陰陽(yáng)兩極如何變化？【點(diǎn)撥】如果從另外一個(gè)角度看，上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果相當(dāng)于在陰極材料鋅上鍍了一層銅?！景鍟侩娊夥ň珶掋~（一般火法冶煉得到的粗銅中含有多種雜質(zhì)（如鋅、鐵、鎳、銀、金等），這種粗銅的導(dǎo)電性遠(yuǎn)不能滿足電氣工業(yè)的要求，如果用以制電線，就會(huì)大大降低電線的導(dǎo)電能力。因此必須利用電解的方法精煉粗銅。）【深入思考】若提供一塊粗銅（含Zn、Fe、 Ni、Au、Ag等雜質(zhì)），一塊純銅，CuSO4溶液，電解槽，直流電源，如何根據(jù)電鍍?cè)硖峒兇帚~，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置。寫出電極反應(yīng)式【交流研究并投影】【講述】一般火法冶煉得到的銅含雜質(zhì)較多（如Zn、Fe、Ni、Au、Ag等）這種粗銅的導(dǎo)電性還不能滿足電氣工業(yè)的要求，因此必須利用電解的方法精煉?！景鍟侩娊饩珶挘ㄣ~）【設(shè)疑】1、粗銅精煉一段時(shí)間后，陰極質(zhì)量的增加和陽(yáng)極質(zhì)量的減少是否相等？2、電解質(zhì)溶液的濃度如何變化？【投影】日常生活中常見(jiàn)的電鍍制品【講述】電鍍的主要目的是增強(qiáng)金屬的抗腐蝕能力、耐磨性或改善金屬制品的外觀?！就队啊侩婂兊母拍睿弘婂兪抢秒娊庠碓谀承┙饘俦砻驽兩弦槐悠渌饘倩蚝辖鸬倪^(guò)程，它是電解原理的又一重要應(yīng)用。電鍍可以使金屬更加美觀耐用，增強(qiáng)防銹抗腐能力。例如，鋼鐵是人們最常用的金屬，但鋼鐵有個(gè)致命的缺點(diǎn)，就是它們易被腐蝕。防止鋼鐵發(fā)生腐蝕的一種最常用方法就是在其表面鍍上其他金屬，如鋅、銅、鉻、鎳等。電極： 陽(yáng)極鍍層金屬 或惰性電極 陰極待鍍金屬制品 電鍍液：含有鍍層金屬離子的電解質(zhì)溶液。 溶液中CuSO4的濃度保持不變或變小?！拘〗Y(jié)反思】電解原理的應(yīng)用?！窘Y(jié)束語(yǔ)】通過(guò)今天的學(xué)習(xí)，希望同學(xué)們今后遇到問(wèn)題敢想、敢做、敢于質(zhì)疑、敢于創(chuàng)新、期待大家將來(lái)能夠做出突出成績(jī)，為我們學(xué)校增光添彩！【板書設(shè)計(jì)】二、電解原理的應(yīng)用1電解氯化鈉的水溶液陰極：2H+ +2 e- = H2陽(yáng)極：2Cl- 2