4.3 电解池 第2课时(教学设计)化学沪科版选择性必修1
2025-11-26
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精品
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学沪科版选择性必修1 化学反应原理 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | 4.3 电解池 |
| 类型 | 教案-教学设计 |
| 知识点 | 电解池 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 上海市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 277 KB |
| 发布时间 | 2025-11-26 |
| 更新时间 | 2026-07-07 |
| 作者 | 大鹿化学 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2025-11-26 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55132048.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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摘要:
该高中化学教学设计聚焦电解池的应用,涵盖电解饱和食盐水、电镀及电冶金(粗铜精炼等)核心知识点。课堂导入通过展示电镀填孔、电解铝工业等电化学应用图片,衔接已学电解池基本原理,搭建从理论到实践的学习支架,引导学生深入探究。
资料特色在于以问题驱动探究,如预测电解产物并设计实验检验,分析离子交换膜作用及电镀、粗铜精炼案例。通过科学思维中的证据推理与模型认知,结合科学探究与实践活动,培养学生解决实际问题能力。为教师提供结构化教学流程与对应训练,助力提升课堂效率与学生核心素养。
内容正文:
4.3 电解池
课时2 电解原理的应用
一、知识目标
1.掌握电解饱和食盐水的原理、产物检验方法及总反应,理解离子交换膜在电解饱和食盐水装置中的作用。
2.理解电冶金的原理,掌握粗铜电解精炼的方法、装置及电极反应,了解电冶金在金属冶炼中的应用。
3.掌握电镀的定义、目的、构成及原理,能够分析电镀过程中的电极反应和溶液变化。
4.对比电镀与电解精炼的异同,理解电解质溶液成分及浓度变化的原因,并掌握恢复方法。
二、素养目标
1.宏观辨识与微观探析:从宏观上认识电解生产化工产品、电镀、电冶金等过程的现象和产物;从微观角度分析离子的移动、得失电子等反应实质。
2.证据推理与模型认知:通过对实验现象和数据的分析推理,建立电解池应用的模型,理解其原理和规律。
3.科学态度与社会责任:了解电化学在工业生产中的应用,认识到化学对社会发展的重要贡献,培养环保意识和安全意识。
一、教学重点
电解饱和食盐水的原理及离子交换膜的作用;电镀和粗铜电解精炼的原理、装置及电极反应;电冶金的原理和应用。
二、教学难点
理解电解质溶液成分及浓度变化的原因,并掌握恢复方法;对比电镀与电解精炼的异同。
本节教学内容出自沪教版2020选择性必修1第四章《化学反应与电能》第二节《电解池》的课时2《电解池的应用》。电解池作为电化学的重要组成部分,在化学学科中占据重要地位。本课时内容是在学生学习了电解池基本原理的基础上,进一步探究电解池在实际生产生活中的具体应用,具有很强的实用性和实践性。 教材围绕电解生产化工产品、电镀、电冶金三个方面展开,详细介绍了电解饱和食盐水(氯碱工业)、粗铜电解精炼等具体实例。通过理论分析、实验探究和案例分析等多种方式,引导学生深入理解电解池的工作原理和应用价值。这些内容不仅有助于学生巩固和深化对电解池原理的理解,还能让学生体会到化学与工业生产、日常生活的紧密联系,培养学生运用化学知识解决实际问题的能力。
教学对象是高二学生,他们在之前的学习中已经掌握了电解池的基本原理,具备了一定的化学理论基础和实验操作技能。然而,将理论知识应用到实际生产生活中,对学生来说仍具有一定的挑战性。 在思维能力方面,高中生正处于从形象思维向抽象思维过渡的阶段,他们需要更多的实例和直观的演示来帮助理解复杂的化学过程。在学习过程中,学生可能会对一些抽象的概念和复杂的电极反应感到困惑,例如离子交换膜的作用、电镀和电解精炼过程中溶液成分和浓度的变化等。 此外,高中生具有较强的好奇心和求知欲,对化学实验和实际应用有着浓厚的兴趣。因此,在教学过程中,教师可以充分利用学生的这一特点,通过实验演示、案例分析等方式激发学生的学习兴趣,引导学生积极参与课堂讨论和探究活动。同时,教师还应关注学生的个体差异,根据学生的实际情况进行有针对性的指导,帮助学生克服学习中的困难,提高学习效果。
教学环节一 课堂导入
【展示图片】同学们,老师先给大家展示一些图片。这里有电镀填孔、电解铝工业废弃物处理的场景,还有电化学发光分析仪、电化学储能设备的样子。大家可以仔细观察一下,想一想这些和我们之前学过的化学知识有什么联系呢?(给学生一些时间观察和思考)
【介绍电化学概念】其实啊,这些都和一个化学分支学科——电化学有关。电化学主要研究的是电与化学变化之间的内在联系,大多数情况涉及电极 - 溶液界面的电子转移。电和化学反应之间的相互作用可以通过电池来完成,所以电化学也常常被称为“电池的科学”。
【讲述电化学应用领域】如今,电化学已经形成了多个分支,像电化学合成、电化学量子、电化学半导体等等。它在化工、冶金、机械、电子、航空、航天、轻工、仪表、医学、材料、能源、金属腐蚀与防护、环境科学等众多领域都有广泛的应用,内容包括材料保护、物质分离、化学分析、工业生产和能源储存等。当前世界上重点关注的研究课题,如能源、材料、环境保护、生命科学等都直接或间接地与电化学有关。
【提出问题引导思考】比如说,在化工生产中,我们如何利用电解的原理来生产一些重要的化工产品呢?在金属的处理上,怎样能让金属更耐腐蚀、更美观呢?这些都和我们今天要学习的电解池的应用密切相关。接下来,就让我们一起深入探究电解池在不同方面的神奇应用吧。
【设计意图】
1.激发学生兴趣:通过展示一系列与电化学相关的图片,如电镀填孔、电化学发光分析仪等,让学生直观地感受到电化学在实际生活和工业生产中的广泛存在,引发学生的好奇心和求知欲,提高他们对课堂的参与度。
2.联系实际应用:详细介绍电化学的概念和其在众多领域的应用,让学生明白化学知识与实际生活和科技发展的紧密联系,使抽象的化学知识变得具体而有趣,增强学生对化学学科的认同感和学习动力。
3.自然导入新课:从电化学的广泛应用引出本节课要学习的电解池的应用,提出相关问题引导学生思考,自然地过渡到本节课的主题,让学生明确学习方向,带着问题去探索新知识,提高学习的主动性和积极性。
教学任务一 电解生产化工产品
活动一 电解饱和食盐水(氯碱工业)
【引入】同学们,电化学是有关电与化学变化之间内在联系的一个化学分支学科,在很多领域都有广泛应用。今天我们先来探讨电解饱和食盐水的情况。大家想想,如果依据电解的基本原理,电解饱和食盐水会产生哪些产物呢?
【问题】请依据电解的基本原理,预测电解饱和食盐水的产物,并设计实验检验。
【学生思考】学生分组讨论,结合之前学过的电解原理以及溶液中存在的离子(Na+)、(Cl-)、(H+)、(OH-),分析在通电时离子的定向移动情况,推测阴极和阳极可能的产物。
【师生交互流程】
1.教师引导学生回顾电解原理,强调溶液中离子的存在形式以及通电时离子的定向移动。
2.学生分组进行讨论,教师巡视各小组,参与部分小组的讨论,给予适当的提示和引导。
3.各小组代表发言,阐述本小组预测的产物以及设计的检验方法。
4.教师对各小组的发言进行点评和总结,引出后续的理论分析和实验验证。
【设计意图】通过问题引导学生自主思考和讨论,培养学生的逻辑思维和合作探究能力,同时为后续的理论分析和实验验证做好铺垫。
【对应训练1】在电解饱和食盐水的实验中,下列说法正确的是( )
A. 阳极产生氢气
B. 阴极区溶液呈碱性
C. 可以用铁作阳极材料
D. 总反应式为(2NaCl + 2H2O= 2NaOH + H2↑+ Cl2↑)
【答案】BD
【解析】A选项,阳极是(Cl-)失电子生成(Cl2),而不是氢气,A错误;B选项,由于(H+)在阴极上得到电子而生成(H2),破坏了附近水的电离平衡,促进了水的继续电离,使阴极区溶液中(OH-)的浓度增大而呈碱性,B正确;C选项,若用铁作阳极,铁会失电子参与反应,不能得到(Cl2);C错误;D选项,总反应式为(2NaCl + 2H2O= 2NaOH + H2↑+ Cl2↑),D正确。
【对应训练2】电解饱和食盐水时,阴极区域变红的原因是( )
A. 阳极产生的(Cl2)与水反应生成了酸性物质
B. 阴极产生的(H2)使溶液呈碱性
C. 阴极区(H+)放电,促进水的电离,(OH-)浓度增大
D. 阳极区(Cl-)放电,使溶液呈碱性
【答案】C
【解析】在电解饱和食盐水时,阴极上(H+)放电生成(H2),破坏了水的电离平衡,水继续电离,(OH-)浓度增大,溶液呈碱性,使酚酞变红,C正确。
活动二 离子交换膜的作用
【引入】我们已经知道了电解饱和食盐水的产物和电极反应,但在实际生产中,还有一些问题需要解决。比如,能否用该电解池直接制备(Cl2)、(H2)和(NaOH)呢?
【问题】思考为什么不能用该电解池直接制备(Cl2)、(H2)和(NaOH),如何改进装置?
【学生思考】学生结合之前学过的知识和实验现象,分析不能直接制备的原因,即(Cl2)与(NaOH)反应以及 (Cl2)与(H2)混合易爆炸。然后思考如何控制溶液中离子的移动来解决这些问题。
【师生交互流程】
1.教师提出问题,引导学生回顾电解饱和食盐水的实验过程和产物。
2.学生独立思考,然后小组内交流讨论,分析不能直接制备的原因和改进方法。
3.各小组代表发言,提出本小组的改进方案。
4.教师对各小组的方案进行点评,引出离子交换膜的概念和作用。
【设计意图】通过提出实际问题,让学生在思考和讨论中发现问题、解决问题,培养学生的创新思维和实践能力,同时引入离子交换膜的概念,加深学生对电解装置改进的理解。
【对应训练】离子交换膜在电解饱和食盐水的装置中起到的作用不包括( )
A. 将两极区隔离,阻止两极区产生的物质接触
B. 选择性地通过离子,起到平衡电荷,形成闭合回路的作用
C. 加快离子的移动速度,提高电解效率
D. 防止(Cl2)与(NaOH)反应以及(H2)与(Cl2)混合爆炸
【答案】C
【解析】离子交换膜能将两极区隔离,阻止两极区产生的物质接触,防止(Cl2)与(NaOH)反应以及(H2)与(Cl2)混合爆炸,同时能选择性地通过离子,起到平衡电荷,形成闭合回路的作用,但不能加快离子的移动速度,提高电解效率,C错误。
教学任务二 电镀
活动一 电镀的定义和原理
【引入】在生活中,我们会看到很多金属制品表面看起来像是贵金属,但价格却相对较低,比如镀银水壶、镀金手表等。这些其实是通过电镀完成的,那么到底什么是电镀呢?
【问题】什么是电镀?电镀的目的和原理是什么?
【学生思考】学生阅读教材相关内容,结合生活实例,思考电镀的定义、目的和原理。
【师生交互流程】
1.教师展示一些电镀产品的图片,引起学生的兴趣,然后提出问题。
2.学生自主阅读教材,圈画出关键信息,然后小组内交流讨论。
3.各小组代表发言,阐述本小组对电镀的定义、目的和原理的理解。
4.教师对各小组的发言进行点评和总结,强调电镀的关键要点。
【设计意图】通过生活实例引入电镀的概念,激发学生的学习兴趣,让学生在自主阅读和讨论中理解电镀的定义、目的和原理,培养学生的自主学习能力和归纳总结能力。
【对应训练1】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,下列关于电镀的说法正确的是( )
A. 待镀的金属制品作阳极
B. 镀层金属作阴极
C. 用含有镀层金属离子的溶液作电镀液
D. 电镀过程中,电解质溶液的成分和浓度一定不变
【答案】C
【解析】电镀时,待镀的金属制品作阴极,镀层金属作阳极,用含有镀层金属离子的溶液作电镀液,A、B错误,C正确;电镀过程中,若阳极金属溶解的量与阴极金属析出的量相等,则电解质溶液的成分和浓度不变,但如果阳极金属还有其他杂质参与反应,溶液成分和浓度可能会改变,D错误。
【对应训练2】在铁制品上镀铜时,下列说法正确的是( )
A. 铁制品作阳极,铜作阴极
B. 阳极反应式为(Cu - 2e- = Cu2+)
C. 阴极反应式为(Fe2+ + 2e- = Fe)
D. 电镀液可以是硫酸铜溶液
【答案】BD
【解析】在铁制品上镀铜时,铁制品作阴极,铜作阳极,A错误;阳极铜失电子,反应式为(Cu - 2e- = Cu2+),B正确;阴极是(Cu2+)得电子生成铜,反应式为(Cu2+ + 2e- = Cu),C错误;电镀液可以是硫酸铜溶液,提供(Cu2+),D正确。
活动二 电镀案例分析
【引入】我们已经了解了电镀的基本原理,下面通过具体的案例来进一步分析电镀过程中的电极反应和溶液变化。
【问题】以电镀锌为例,分析其电极反应和溶液变化情况。
【学生思考】学生根据电镀的原理,结合电镀锌的实验装置,分析阳极和阴极的电极反应以及溶液中离子浓度的变化。
【师生交互流程】
1.教师展示电镀锌的简易实验装置图,提出问题。
2.学生独立思考,写出电极反应式,然后小组内交流讨论溶液变化情况。
3.各小组代表发言,展示本小组的分析结果。
4.教师对各小组的发言进行点评和总结,强调电镀过程中电极反应和溶液变化的特点。
【设计意图】通过具体的案例分析,让学生将所学的电镀原理应用到实际中,加深对电镀过程的理解,培养学生的分析问题和解决问题的能力。
【对应训练】在电镀锌的实验中,下列说法正确的是( )
A. 阳极锌片不断溶解,电极反应式为(Zn - 2e- = Zn2+)
B. 阴极铜钥匙表面析出一层光亮的白色物质,电极反应式为(Zn2+ + 2e- = Zn)
C. 电镀过程中,溶液中(Zn2+)的浓度逐渐减小
D. 电镀过程中,溶液的(pH)保持不变
【答案】ABD
【解析】阳极锌片失电子溶解,反应式为(Zn - 2e- = Zn2+),A正确;阴极(Zn2+)得电子析出锌,反应式为(Zn2+ + 2e- = Zn),B正确;根据得失电子守恒,阳极溶解的锌和阴极析出的锌量相等,溶液中(Zn2+)的浓度不变,C错误;电镀过程中,溶液中离子浓度基本不变,(pH)保持不变,D正确。
教学任务三 电冶金
活动一 粗铜电解精炼
【引入】工业上制备的铜通常含有杂质,需要通过再次精炼处理才能得到高纯度的铜。那么如何用电解的方法得到纯铜呢?
【问题】思考如何用电解的方法将粗铜精炼成纯铜,分析其装置、电极反应和溶液变化。
【学生思考】学生结合之前学过的电解原理和电镀知识,分析粗铜电解精炼的装置、电极反应和溶液变化。
【师生交互流程】
1.教师展示粗铜和精铜的图片,提出问题。
2.学生独立思考,画出粗铜电解精炼的装置图,写出电极反应式,然后小组内交流讨论溶液变化情况。
3.各小组代表发言,展示本小组的分析结果。
4.教师对各小组的发言进行点评和总结,强调粗铜电解精炼的关键要点。
【设计意图】通过提出实际问题,让学生在思考和讨论中应用所学知识,理解粗铜电解精炼的原理和过程,培养学生的综合应用能力和创新思维。
【对应训练1】粗铜中含有锌、银、金等杂质,用电解的方法精炼粗铜时,下列说法正确的是( )
A. 粗铜作阳极,纯铜作阴极
B. 阳极反应式为(Cu - 2e- = Cu2+),只有铜失电子
C. 阴极反应式为(Cu2+ + 2e- = Cu)
D. 电解过程中,溶液中(Cu2+)的浓度不变
【答案】AC
【解析】粗铜电解精炼时,粗铜作阳极,纯铜作阴极,A正确;阳极上粗铜中排在(Cu)前面的金属如锌等也会失电子,反应式有(Zn - 2e- = Zn2+)、(Cu - 2e^- = Cu2+)等,B错误;阴极是(Cu2+)得电子生成铜,反应式为(Cu2+ + 2e- = Cu),C正确;由于阳极上锌等金属溶解,而阴极只有(Cu2+)得电子析出铜,根据得失电子守恒,溶解铜的量小于析出铜的量,溶液中(Cu2+)的浓度逐渐减小,D错误。
【对应训练2】在粗铜电解精炼过程中,阳极泥的主要成分是( )
A. 铜
B. 锌
C. 银、金等金属
D. 铁
【答案】C
【解析】粗铜中银、金等金属杂质的失电子能力比铜弱,难以在阳极失去电子变成阳离子,故以金属单质的形式沉积在电解槽底部,形成阳极泥,C正确。
活动二 电冶金的原理和应用
【引入】我们已经了解了粗铜电解精炼,其实用电解法还可以将通常极难被还原的活泼金属从其化合物中还原出来,这就是电冶金。那么电冶金的原理和应用有哪些呢?
【问题】什么是电冶金?电冶金的原理和应用分别是什么?
【学生思考】学生阅读教材相关内容,结合之前学过的知识,思考电冶金的原理和应用。
【师生交互流程】
1.教师提出问题,引导学生回顾金属冶炼的一般方法。
2.学生自主阅读教材,圈画出关键信息,然后小组内交流讨论。
3.各小组代表发言,阐述本小组对电冶金的原理和应用的理解。
4.教师对各小组的发言进行点评和总结,强调电冶金的重要性和应用范围。
【设计意图】通过问题引导学生自主学习和讨论,理解电冶金的原理和应用,培养学生的自主学习能力和知识迁移能力,同时让学生了解电冶金在金属冶炼中的重要作用。
【对应训练】下列金属中,通常用电解法冶炼的是( )
A. 铁 B. 铜 C. 铝 D. 银
【答案】C
【解析】铁、铜等金属通常用热还原法冶炼,银等不活泼金属可以用热分解法冶炼,而铝等活泼金属通常用电解法冶炼,C正确。
4.3 电解池
课时2 电解原理的应用
一、电解生产化工产品
(一)电解饱和食盐水(氯碱工业)
1.原理
o阳极:(2Cl--2e-=Cl2↑)
o阴极:(2H++2e-=H2↑)(或(2H2O + 2e-=H2↑+ 2OH-))
o总反应:(2NaCl + 2 H2O = H2↑ + 2NaOH + Cl2↑)
2.产物检验
o(H2):点燃法
o(Cl2):湿润淀粉(KI)试纸
o(OH-):酚酞溶液
3.离子交换膜作用
o隔离两极区,防止物质反应
o选择性通过离子,平衡电荷
(二)熔融氯化钠电解
1.阳极:(2Cl--2e-=Cl2↑)
2.阴极:(2Na++2e-=2Na)
3.总反应:(2NaCl(熔融) 2Na + Cl2↑)
二、电镀
1.定义: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
2.目的:增强抗腐蚀能力、增加美观或表面硬度
3.构成
o阳极:镀层金属
o阴极:待镀金属制品
o电镀液:含有镀层金属离子的溶液
4.原理
o阳极:(M - ne-=Mn+)
o阴极:(Mn++ne-=M)
5.案例分析
o电镀锌
o电镀金
三、电冶金
(一)粗铜电解精炼
1.装置
o阳极:粗铜
o阴极:精铜
o电解质溶液:硫酸铜溶液
2.电极反应
o阳极:(Cu - 2e-=Cu2+)等
o阴极:(Cu2++2e-=Cu)
3.阳极泥:银、金等金属杂质沉积
(二)原理
(Mn++ne-=M)
(三)应用:冶炼活泼金属(钠、钙、镁、铝等)
1.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4OH⁻-4e⁻=O₂↑+2H₂O
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.②③④⑥
【答案】C
【解析】电镀时,待镀金属作阴极,镀层金属作阳极,含有镀层金属离子的溶液作电镀液。在铜片上镀银,铜片作阴极,应接电源负极,①错误;银片作阳极,接电源正极,②正确;铜片作阴极,溶液中Ag⁺得电子发生还原反应Ag⁺+e⁻=Ag,③正确;银片作阳极,电极反应为Ag - e⁻ = Ag⁺,④错误;电镀液应含有镀层金属离子,所以应用AgNO₃溶液作电解质溶液,⑤错误,⑥正确。所以错误的是①④⑤,答案选C。
2.金属镍有广泛的用途。粗镍中含有少量铁、锌、铜、铂等杂质,可用电解法制备高纯度的镍,下列叙述正确的是[已知:氧化性:Fe²⁺<Ni²⁺<Cu²⁺]( )
A.阳极发生还原反应,其电极反应式:Ni²⁺+2e⁻=Ni
B.电解过程中,阳极质量的减少与阴极质量的增加相等
C.电解后,溶液中存在的金属阳离子只有Fe²⁺和Zn²⁺
D.电解后,电解槽底部的阳极泥中有铜和铂,没有锌、铁、镍
【答案】D
【解析】A. 阳极发生氧化反应,电极反应式为Zn - 2e⁻ = Zn²⁺、Fe - 2e⁻ = Fe²⁺、Ni - 2e⁻ = Ni²⁺等,A选项错误;B. 阳极失电子的有锌、铁、镍,阴极只有镍离子得电子生成镍单质,根据得失电子守恒,阳极质量减少的量与阴极质量增加的量不相等,B选项错误;C. 电解后,溶液中存在的金属阳离子有Fe²⁺、Zn²⁺、Ni²⁺,C选项错误;D. 由于氧化性:Fe²⁺<Ni²⁺<Cu²⁺,铜、铂失电子能力比镍弱,所以电解后,电解槽底部的阳极泥中有铜和铂,没有锌、铁、镍,D选项正确。答案选D。
3.海水提镁的最后一步是将氯化镁电解获取金属镁,下列有关该电解过程的叙述中,正确的是( )
A.两个电极必须都用惰性电极
B.阳极可以用金属电极,阴极必须是惰性电极
C.电解熔融状态的氯化镁
D.电解氯化镁的水溶液
【答案】C
【解析】A. 阳极可以用惰性电极,若用活性电极,阳极金属会失电子,A选项错误;B. 阴极可以用金属电极,B选项错误;C. 电解熔融状态的氯化镁可以得到镁单质和氯气,C选项正确;D. 电解氯化镁的水溶液,阴极是氢离子得电子生成氢气,不能得到镁单质,D选项错误。答案选C。
4.21世纪是钛的世纪,在800~1000°C时电解TiO₂可制得钛,装置如图所示,下列叙述正确的是( )
A.a为电源的正极
B.石墨电极上发生还原反应
C.阴极发生的反应为TiO₂+4e⁻=Ti+2O²⁻
D.每生成0.1molTi,转移0.2mol电子
【答案】C
【解析】A. 由图可知,TiO₂在阴极得电子生成Ti,所以a为电源的负极,A选项错误;B. 石墨电极为阳极,发生氧化反应,B选项错误;C. 阴极发生还原反应,TiO₂得电子生成Ti和O²⁻,反应为TiO₂+4e⁻=Ti+2O²⁻,C选项正确;D. 由TiO₂+4e⁻=Ti+2O²⁻可知,每生成0.1molTi,转移0.4mol电子,D选项错误。答案选C。
5.一种电解法制备高纯铬和硫酸的简单装置如图所示。下列说法正确的是( )
A.a为直流电源的正极
B.阴极反应式为2H⁺+2e⁻=H₂↑
C.工作时,乙池中溶液的pH不变
D.若有1mol离子通过A膜,理论上阳极生成0.25mol气体
【答案】D
【解析】A. 由图可知,甲池生成铬,发生还原反应,所以甲池为阴极,a为直流电源的负极,A选项错误;B. 阴极是Cr³⁺得电子生成Cr,反应式为Cr³⁺+3e⁻=Cr,B选项错误;C. 阳极发生氧化反应,水失电子生成氧气和氢离子,氢离子通过A膜进入乙池,乙池中溶液的pH减小,C选项错误;D. 阳极反应为2H₂O - 4e⁻ = O₂↑+4H⁺,若有1mol离子(氢离子)通过A膜,根据电子守恒,理论上阳极生成0.25mol氧气,D选项正确。答案选D。
在本节课的教学中,通过理论分析、实验探究和实例讲解,学生对电解池的应用有了较为深入的理解。利用多媒体展示电解过程和装置,帮助学生直观地认识电解原理,提高了学习兴趣。但在教学过程中也发现了一些问题,部分学生对电极反应式的书写仍存在困难,尤其是复杂体系中的反应。在今后的教学中,应加强针对性练习,强化学生对电极反应式的理解和书写能力。此外,对于电镀和电解精炼的对比,可让学生自主总结,加深对两者异同的理解,进一步提升学生的归纳总结能力。
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