高中化学选修苏教版化学反应原理教案-1.3 金属的腐蚀与防护

电化学专题复习——电解原理及其应用

一、教学目标

【知识与技能】

1.通过本次学习了解电解池的构成条件，理解电解原理及其应用——氯碱工业、电解精炼、电镀。

2.通过对实验现象的观察、分析和推理，培养学生的实验能力、观察能力、思维能力。

【过程与方法】

1.通过三组对比来复习电解池的构成条件以及对电极材料不同对电极反应的影响。

2.通过演示实验让学生理解阳极的电极材料对电极反应的影响，并以此来解决电解精炼和电镀时两极材料的选择。

3.通过作图分析理解电解原理，加深学生对抽象的理论的理解。

【情感态度与价值观】

 渗透由现象看本质、由个别到一般、由一般到特殊的辩证唯物主义观点。

二、教学重难点

【教学重点】电解原理和以电解饱和食盐水为例得出惰性电极作阳极时的电解的一般规律。

【教学难点】理解电解原理以电解饱和食盐水、电解精炼、电镀中非惰性电极时电解产物的判断。

三、 教学准备

饱和食盐水，U型管1只，铁钉、石墨电极各1个，学生电源，带铁夹的铁架台，灵敏检流计，鳄鱼夹导线若干。

四、教学过程

通过前面的学习我们知道电化学中有两个非常重要的装置，分别是原电池和电解池。今

天我们在深入地来破解一下电解池的相关知识。

【新课展开】

【大家来找茬】

第一组：电化学装置的判断——复习电解池的构成条件

      

两装置中，左边为原电池，右边为电解池，依据是有无外接直流电源，这是区别原电池和电解池的关键。这也是电解池的构成条件之一。左池的原电池发生的是吸氧腐蚀，发生的电极反应式：负极（Fe）: Fe-2e-= Fe2+,正极（C）：O2+2H2O+4e-=4OH-。如何快速又直观地证明这是一个原电池？（利用灵敏检流计，若是原电池则会有电流产生，指针会发生偏转。）

【演示实验】：左池：吸氧腐蚀实验，并用灵敏检流计检测电流。

现象：灵敏检流计指针发生偏转，说明左池为原电池。

电解池的构成条件除了有无外接直流电源外，还需哪些其他条件呢？

结合电解池装置图复习电解池的构成条件:

①外加直流电源——区别电解池和原电池的重要标志

②有两个电极（阴阳两极）——两电极活动性可以相同也可以不同

电解池两极名称取决于电源的正负极，与电源正极相连的一极为阳极，与电源负极相连的一极为阴极。

③电解质溶液或熔融电解质

④构成闭合回路

第二组：探究阴极材料对电极反应的影响

    

两个装置图的区别在哪？两池的电极反应是否相同？两极现象是否相同？这就需要我们一起来复习一下电解的原理。

1.标定电极名称，确定阳极材料

根据电极材料活动性不同可以将电极分为惰性电极和活泼性电极。常见的惰性电极有石墨或金、铂电极；活泼性电极为除金、铂以外的金属电极。

以左池为例：阳极（C）     阴极（Fe）

2.排查离子并分类排队（包括水电离的离子）

以左池为例，进行作图分析并书写电极反应式：

溶液中存在的阳离子有：Na+和H+；阴离子有：Cl- 和OH-。电路中电子的移向：电子从电源的负极→电解池的阴极；再经电解池的阳极→电源的正极。“电子不下水，离子不上岸”，溶液中通过离子的得失电子来构成闭合回路。溶液中的阳离子需得电子，阳离子就会向聚集着电子的阴极移动，而溶液中的阴离子需失电子，阴离子就会向正极移动。可以用“阴阳相吸”来进行记忆理解。若溶液中存在多种阴阳离子时则要考虑放电顺序。

学生回忆：

阴极的放电顺序：Ag+＞Hg2+＞Fe3+＞Cu2+＞H+(酸)＞Pb2+＞Sn2+＞Fe2+＞Zn2+＞H+(水)＞Al3+＞Mg2+＞Na+＞Ca2+＞K+

阳极的放电顺序：（惰性电极）S2-＞I-＞Br-＞Cl-＞OH-＞含氧酸根离子＞F-

3.书写电极反应式

左池中：阴极得电子发生还原反应，而阴极材料虽为活泼电极Fe，但不会得电子，故溶液中阳离子放电，放电顺序为：H+＞Na+，所以阴极的电极反应式为：2H++2e-==H2↑（得