視頻簡介：
視頻標(biāo)簽：電解原理的應(yīng)用
所屬欄目：高中化學(xué)優(yōu)質(zhì)課視頻
視頻課題：人教版高二化學(xué)選修4第四章第三節(jié)第二課時—電解原理的應(yīng)用_長沙
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人教版高二化學(xué)選修4第四章第三節(jié)第二課時—電解原理的應(yīng)用_長沙市第一中學(xué)
第四章 電化學(xué)基礎(chǔ) 第三節(jié) 電解池
第二課時——電解原理的應(yīng)用
基本說明
1、教學(xué)內(nèi)容所屬模塊：選修4《化學(xué)反應(yīng)原理》 2、年級：高中二年級 3、所用教材：人教版 4、所屬章節(jié)：第四章第三節(jié)
教學(xué)設(shè)計(jì)
【教材分析】
電解池是借助于電能，使不能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)能夠發(fā)生，從而使電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置。它的應(yīng)用相當(dāng)廣泛，由此形成的工業(yè)也很多，如氯堿工業(yè)、電鍍、電解、電冶金、電池充電等。本節(jié)課是學(xué)生學(xué)習(xí)“電解原理”知識后的自然延伸與實(shí)際應(yīng)用的有機(jī)結(jié)合，它有助于學(xué)生系統(tǒng)學(xué)習(xí)電化學(xué)知識，并學(xué)會用理論知識來解釋在生產(chǎn)生活、科研中的實(shí)際應(yīng)用原理，為將來進(jìn)行科研工作打好基礎(chǔ)。 【學(xué)情分析】
選修4《化學(xué)反應(yīng)原理》第四章第一、二節(jié)和第三節(jié)第一課時中，學(xué)生已經(jīng)具有借助氧化還原理論、金屬活動順序和物理學(xué)中的電學(xué)知識判斷電源正負(fù)極、電解池的陰陽極，溶液中離子放電順序的關(guān)系、正確書寫電極反應(yīng)式和基本的電解原理分析的能力。因此，在本節(jié)課中，可利用已有的電解池原理知識來理解常見的生產(chǎn)生活中電解原理應(yīng)用相關(guān)知識，例如電解飽和食鹽水、電鍍、銅的精煉、電冶金等工業(yè)生產(chǎn)，有助于學(xué)生將理論知識與實(shí)際生活相結(jié)合，達(dá)到理論聯(lián)系實(shí)際的目的，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。
本節(jié)內(nèi)容是高考大綱中的必考熱點(diǎn)內(nèi)容，電化學(xué)知識既可以綜合學(xué)科內(nèi)的知識，如化學(xué)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的判斷和分析、定量實(shí)驗(yàn)的操作要求、離子方程式的書寫、氧化還原反應(yīng)問題分析、化學(xué)計(jì)算等，也可以涉及學(xué)科間知識的運(yùn)用，如物理學(xué)中的 有關(guān)電流強(qiáng)度的計(jì)算、有關(guān)電量和阿伏加德羅常數(shù)的計(jì)算等，還可以與生產(chǎn)生活（如金屬的腐蝕和防護(hù)、電鍍廢液的危害與環(huán)保）、新科技及新技術(shù)（新型電池）等問題相聯(lián)系，是不可忽視的知識點(diǎn)．關(guān)于電化學(xué)的內(nèi)容是歷年高考的重要知識點(diǎn)之一,已成高考的必考題.其考查的內(nèi)容有:原電池、電解池、電鍍池的電極名稱及電極反應(yīng)式等。如2015年高考全國新課標(biāo)卷I第11題，考察內(nèi)容為微生物電池的總反應(yīng)式，以及質(zhì)子交換膜的問題；如2015天津高考卷第4題考查內(nèi)容為陽離子膜知識；如2015年北京高考第27題第（4）問考查電解海水以及陽離子膜的作用等。
電解原理的應(yīng)用 第2頁 共6頁
【設(shè)計(jì)思路】
電解原理是生產(chǎn)生活中所用到的重要的原理。作為理論聯(lián)系實(shí)際的最好途徑，學(xué)會將電解原理運(yùn)用到實(shí)際生產(chǎn)的工序中去，進(jìn)一步理解電解原理的相關(guān)知識及在生活中的重要性。以電解原理的放電順序?yàn)橹骶�貫穿于整堂課中。由電解飽和食鹽水的簡易裝置引發(fā)學(xué)生探究的興趣，從理論高度上升到實(shí)際層面去分析其中的原理，從而過渡到實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)氯堿的條件和裝置以及需要解決的問題。再依據(jù)放電順序給出兩個電解裝置題目，引導(dǎo)學(xué)生探究電鍍，結(jié)合所提供的實(shí)驗(yàn)儀器與藥品讓學(xué)生小組討論，分析總結(jié)出電鍍的條件、實(shí)驗(yàn)的可行性，以確定實(shí)驗(yàn)裝置，從而給出電鍍定義和相關(guān)問題。然后，通過提供純銅與粗銅和簡易裝置圖，讓學(xué)生根據(jù)放電順序討論思考如何來進(jìn)行粗銅提純?,使學(xué)生在探究中發(fā)現(xiàn)問題、解決問題、在小結(jié)中提升理論，從而將電解精煉銅的知識和盤托出。結(jié)合問題，在必修二在學(xué)過如何冶煉活潑金屬？讓學(xué)生通過已學(xué)知識來鞏固電解法應(yīng)用于電冶金行業(yè)的相關(guān)知識，并根據(jù)放電順序?qū)懗鲭姌O反應(yīng)。最后小結(jié)本堂課主要知識，在學(xué)會應(yīng)用中鞏固知識、加深印象，形成體系。 【設(shè)計(jì)的創(chuàng)新點(diǎn)】
（1）引入內(nèi)容多樣，極具吸引力：
本堂課程從上海天原氯堿化工廠的圖片展示出發(fā)，以多媒體的形式展示在生活中學(xué)生們接觸到的各種氯堿工業(yè)的產(chǎn)物成品，引發(fā)學(xué)生的興趣，再復(fù)習(xí)上節(jié)課的電解原理知識，由淺入深，逐級探索，激發(fā)學(xué)生們的研究熱情。
（2）教學(xué)設(shè)計(jì)層次分明：
教學(xué)內(nèi)容層次分明，分為：“電解飽和食鹽水”、“電鍍”、“電解精煉銅”、“電冶金”分條縷析，抽絲剝繭，將化學(xué)課堂的魅力展現(xiàn)的淋漓盡致。
（3）實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)新穎：
實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)原則“人無我有,人有我精”，化學(xué)組根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求創(chuàng)新了電解飽和食鹽水裝置，用透明容器、活性電極、陽離子選擇膜直觀展示了電解放出氫氣、氯氣、生成氫氧化鈉的過程。既避免產(chǎn)生氫氣與氯氣混合，又防止氯氣與氫氧化鈉反應(yīng)，同時防止尾氣污染環(huán)境。
（4）學(xué)生參與性強(qiáng)，培養(yǎng)小組協(xié)作能力：
多次設(shè)計(jì)學(xué)生互動，充分發(fā)揮學(xué)生們的主觀能動性，以小組合作為學(xué)習(xí)形式，鍛煉學(xué)生們的動手能力，表達(dá)能力，培養(yǎng)學(xué)生們的創(chuàng)新意識，知識遷移能力。 【教學(xué)三維目標(biāo)】
知識與技能：
1、理解電解原理，初步掌握一般電解反應(yīng)產(chǎn)物的判斷方法 2、了解氯堿工業(yè)，電鍍，電解精煉、電冶金的原理 3、掌握電解電極方程式的書寫。
過程與方法：
1、通過觀察電解飽和食鹽水實(shí)驗(yàn)，探究分析工作原理。
2、通過電鍍實(shí)驗(yàn)，學(xué)生小組猜想討論、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證、實(shí)驗(yàn)匯報、師生總結(jié)的方法，增強(qiáng)對電解池工
電解原理的應(yīng)用 第3頁 共6頁
作原理的了解，讓學(xué)生感受電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的科學(xué)事實(shí)。
情感態(tài)度價值觀：
1、通過對電解原理應(yīng)用的學(xué)習(xí)，體驗(yàn)“科學(xué)猜想—實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證—歸納總結(jié)—形成理論”的研究過程。知道電解原理的應(yīng)用的廣泛性，實(shí)用性，高效性。增強(qiáng)學(xué)生的環(huán)境保護(hù)意識，感受化學(xué)世界的奇妙與和諧。
2、通過實(shí)驗(yàn)探究，培養(yǎng)學(xué)生善于觀察，勤于思考的科學(xué)態(tài)度，增強(qiáng)理論聯(lián)系實(shí)際的能力，并將化學(xué)知識積極應(yīng)用于生活的意識。
3、學(xué)習(xí)科學(xué)探究、合作學(xué)習(xí)的基本方法，提高科學(xué)探究與團(tuán)隊(duì)合作的能力。 【教學(xué)重點(diǎn)】電解池原理的應(yīng)用 【教學(xué)難點(diǎn)】電解池原理、放電順序
【實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備】分組實(shí)驗(yàn)：每小組的實(shí)驗(yàn)儀器和試劑：電解槽、銅電極、鋅電極、硫酸銅溶液、硫酸鋅溶液、小燒杯、帶雙頭鱷魚夾的紅黑導(dǎo)線2根、學(xué)生電源、鑷子、鑰匙、藥匙、鐵釘?shù)取?nbsp;【教學(xué)方法】講授法、觀察體驗(yàn)法、合作學(xué)習(xí)法、實(shí)驗(yàn)探究法。 【課堂教學(xué)】
教學(xué) 環(huán)節(jié)和時間 教師活動 學(xué)生活動 教學(xué)意圖
新課 引入
2’
展示氯堿化工廠的一些圖片和生活中的一些由氯堿工業(yè)產(chǎn)物制造的產(chǎn)品圖片
觀看 思考
通過展示圖片，引起學(xué)生的興趣，進(jìn)入新課的學(xué)習(xí)。
知識 復(fù)習(xí)
1’
在電解是飽和食鹽水電解過程中，帶著同學(xué)們復(fù)習(xí)上節(jié)課的電解原理知識，電解池的相關(guān)知識、兩極放電順序等重要知識點(diǎn)。
回憶、思考 師生交流
通過電解原理知識復(fù)習(xí)，為電解食鹽水實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)物猜測、分析做鋪墊。
過渡
1’
提出問題：如果電解飽和食鹽水，猜想會有什么產(chǎn)物呢？
思考交流討論
承上啟下
電解原理的應(yīng)用 第4頁 共6頁
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析、總結(jié)原理（氯堿
工業(yè)） 15’
1、實(shí)驗(yàn)演示，產(chǎn)物的檢驗(yàn)，現(xiàn)象展示，證明猜想分析準(zhǔn)確；
2、提出問題：
（1）嘗試寫出電極反應(yīng)式與總反應(yīng)式 （2）結(jié)合總反應(yīng)式想一想自制電解飽和
食鹽水裝置中間的棕色膜（陽離子交換膜）有什么作用？
（3）該實(shí)驗(yàn)的的尾氣如何處理？ 3、動畫展示氯堿工業(yè)中陽離子膜的選擇透過性及氯堿共業(yè)產(chǎn)物的生活應(yīng)用。
小組進(jìn)行思考討論： 1、猜想實(shí)驗(yàn)產(chǎn)物是什么，
如何來檢驗(yàn)產(chǎn)物，并驗(yàn)證。 2、從電解原理角度來分析出這個實(shí)驗(yàn)的反應(yīng)原理，正確書寫出兩極的電極反應(yīng)式。
3、觀察感知。
1、通過對猜想產(chǎn)物的檢驗(yàn)，有利于激發(fā)
探究興趣。 2、通過小組問題討論，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題的意識，提高全面分析問題的能力，從而正確的找到解決問題的辦法。
過渡
1’
展示一些生活中常見的含有鍍層的金屬制品，例如奧運(yùn)獎牌、各種金屬飾品、各種五金制品等。提出問題：這些制品的鍍層金屬怎么鍍上去的呢？
觀察、思考 1、從生活物品感知生活。 2、承上啟下
電鍍（實(shí)驗(yàn)探究、合作學(xué)習(xí)）
10’
1、根據(jù)電解原理相關(guān)知識寫出給出的兩個電解池的電極反應(yīng)描述現(xiàn)象。 2、分組實(shí)驗(yàn)探究，親身體驗(yàn)電鍍實(shí)驗(yàn)趣味。
3、體驗(yàn)分享展示匯報
4、講解關(guān)于電鍍的定義等基本知識和原理。
1、討論書寫電極反應(yīng)式 2、小組合作、實(shí)驗(yàn)探究：根據(jù)實(shí)驗(yàn)臺上的已經(jīng)準(zhǔn)備好的儀器和試劑，小組自主討論、分析設(shè)計(jì)出可行的電鍍組合，并通過實(shí)驗(yàn)來體驗(yàn)電鍍的趣味，寫出每個電鍍
組合的電極反應(yīng)式。 3、上臺展示電鍍成品 4、根據(jù)電鍍的定義結(jié)合電解原理深入分析電鍍的實(shí)質(zhì)。 1、引起學(xué)生興趣，引出電鍍知識。掌握電鍍的基本知識和原理。通過理論學(xué)習(xí)，運(yùn)用于實(shí)踐探究，感受身邊電鍍的存在，增強(qiáng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)動手能力，更好的了解化學(xué)的實(shí)用性。 2、提高語言表達(dá)、歸納總結(jié)能力。
過渡
1’
結(jié)合實(shí)驗(yàn)臺上的銅片，提問：給出純銅和粗銅（雜質(zhì)Zn Fe Ni Ag Au等），如何來提純粗銅呢？
思考交流討論
1、增強(qiáng)合作意識，學(xué)會知識遷移 2、承上啟下
鍍件 鍍層金屬
含鍍層金屬的電解質(zhì)溶液
電解原理的應(yīng)用 第5頁 共6頁
銅的電解精煉 3’
1.結(jié)合電解精煉銅，粗銅與純銅做電極進(jìn)行電鍍實(shí)驗(yàn)的組合，分析銅的電解精
煉知識點(diǎn)。
2.根據(jù)電解原理相關(guān)知識分析陰極與陽極的電極反應(yīng)式，陽極泥作用。
思考、交流、討論。 1、通過小組合作學(xué)習(xí)，讓學(xué)生在自己原有知識水平上提高和發(fā)展。
2、培養(yǎng)學(xué)生從具體事實(shí)中總結(jié)出抽象規(guī)律或理論。
過渡
1’
回憶必修二冶煉金屬知識，提問：工業(yè)上如何來制取活潑金屬，例如鈉、鋁等？
回憶、思考 1、復(fù)習(xí)鞏固 2、承上啟下
電冶金 3’
1、介紹電解法冶煉活潑金屬的原理。
2、投影展示工業(yè)電解熔融氯化鈉冶煉鈉的方法。
3、投影展示工業(yè)電解熔融氧化鋁冶煉鋁的方法。
閱讀、分析、深化理論 培養(yǎng)學(xué)生深入思考、及時總結(jié)的習(xí)慣，切實(shí)感受電解原理理論與實(shí)踐的結(jié)合。
小結(jié)
1’
1、對本堂課所學(xué)知識的鞏固梳理。 2、歸納總結(jié)電解原理在實(shí)際生活、工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用。
學(xué)生總結(jié)本堂課的主要內(nèi)容。
1、知識回顧 2、加深印象
課后 作業(yè)
1’
作業(yè)一：電解飽和食鹽水的陽極需要通入精制的飽和食鹽水，如何進(jìn)行粗鹽的提純精制呢？
作業(yè)二：查閱資料，找一找氯堿工業(yè)的產(chǎn)物在生活中還有哪些用途？ 作業(yè)三：《英才園地》學(xué)案、習(xí)案第四章第二課時
培養(yǎng)學(xué)生深入探究、實(shí)事求是的態(tài)度。 通過作業(yè)鞏固學(xué)習(xí)知識。
電解原理的應(yīng)用 第6頁 共6頁
主板書 副板書
【板書設(shè)計(jì)】
電解原理的應(yīng)用
一、電解飽和食鹽水 二、電鍍 三、電解精煉銅 四、電冶金
【教學(xué)反思】
（1）引入內(nèi)容多樣，極具吸引力：
本堂課程從上海天原氯堿化工廠的圖片展示出發(fā)，以多媒體的形式展示在生活中學(xué)生們接觸到的各種氯堿工業(yè)的產(chǎn)物成品，引發(fā)學(xué)生的興趣，再復(fù)習(xí)上節(jié)課的電解原理知識，由淺入深，逐級探索，激發(fā)學(xué)生們的研究熱情。
（2）教學(xué)設(shè)計(jì)層次分明：
教學(xué)內(nèi)容層次分明，分為：“電解飽和食鹽水”、“電鍍”、“電解精煉銅”、“電冶金”分條縷析，抽絲剝繭，將化學(xué)課堂的魅力展現(xiàn)的淋漓盡致。
（3）實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)新穎：
實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)原則“人無我有,人有我精”，化學(xué)組根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求創(chuàng)新了電解飽和食鹽水裝置，用透明容器、活性電極、陽離子交換膜直觀展示了電解放出氫氣、氯氣、生成氫氧化鈉的過程。既避免產(chǎn)生氫氣與氯氣混合，又防止氯氣與氫氧化鈉反應(yīng)，同時防止尾氣污染環(huán)境。
（4）學(xué)生參與性強(qiáng)，培養(yǎng)小組協(xié)作能力：
多次設(shè)計(jì)學(xué)生互動，充分發(fā)揮學(xué)生們的主觀能動性，以小組合作為學(xué)習(xí)形式，鍛煉學(xué)生們的動手能力，表達(dá)能力，培養(yǎng)學(xué)生們的創(chuàng)新意識，知識遷移能力。
《選修4 第四章第三節(jié)電解池—電解原理的應(yīng)用》（學(xué)生活動報告）
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報告制作 |
張亞文 |
審 稿 |
高二化學(xué)備課組 |
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姓 名 |
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班 級 |
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課前準(zhǔn)備
電解定義：
電解池的組成條件：
常見離子的放電順序
陽離子：金屬原子>S
2－>I
－>Br
－>Cl
－>OH
－>NO
3－>SO
42－>F
－
陰離子：Ag
+>Hg
2+>Fe
3+>Cu
2+>H
+（酸）>Pb
2+>Sn
2+>Fe
2+>Zn
2+>H
+(水)>Al
3+>Mg
2+>Na
+>Ca
2+>K
+
1.（合作學(xué)習(xí)） 觀察實(shí)驗(yàn)，填寫下表
電解飽和食鹽水的反應(yīng)原理
電極
項(xiàng) 目 |
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 |
猜想產(chǎn)物、如何驗(yàn)證 |
結(jié) 論 |
電極方程式 |
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陰 極 |
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陽 極 |
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總反應(yīng)化學(xué)方程式 |
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總反應(yīng)離子方程式 |
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2.小組討論：根據(jù)總方程式，討論氯堿工業(yè)需要解決的問題？
（提示：從燒堿的純度和實(shí)驗(yàn)安全性出發(fā)）
-
寫出右邊兩個電解池的電極反應(yīng)式
陽極：
陰極：
-
分組學(xué)習(xí)、合作體驗(yàn) 電鍍
（1）實(shí)驗(yàn)用品：
（2）實(shí)驗(yàn)步驟:
按圖所示的連接好裝置，并裝好藥品；
‚打開電源開關(guān)（直流DC，6V)，進(jìn)行電鍍，觀察現(xiàn)象；
ƒ關(guān)閉電源，更換鍍件，重復(fù)操作。
（3）完成實(shí)驗(yàn)報告
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畫出電鍍裝置簡圖 |
現(xiàn) 象 |
電極反應(yīng)式 |
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（1） |
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（2） |
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3、體驗(yàn)分享交流、成果展示
思考：電鍍完后，CuSO
4溶液的濃度有何變化？
三、銅的電解精煉
電極反應(yīng)
陽極：
陰極：
思考：電解精煉完后，CuSO
4溶液的濃度有何變化？
電解熔融氯化鈉
電極反應(yīng)式：
總反應(yīng)式：
練習(xí)：寫出電解熔融氧化鋁的電極反應(yīng)和總反應(yīng)式
作業(yè)一：電解飽和食鹽水的陽極需要通入精制的飽和食鹽水，如何進(jìn)行粗鹽的提純精制呢？
作業(yè)二：查閱資料，找一找氯堿工業(yè)的產(chǎn)物在生活中還有哪些用途？
作業(yè)三：《英才園地》學(xué)案、習(xí)案第四章第三節(jié)第二課時
視頻來源：優(yōu)質(zhì)課網(wǎng) www.jjlqy.cn
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