一、教材分析
《电解池》是人教版高中化学选修四《化学反应原理》第四章第三节，这部分教材主要介绍了电解原理以及电解原理的应用。电解属于电化学的知识范畴，是中学化学理论体系不可缺少的一部分，同时电解与物理学科中的电学、能量的转换有密切的联系，是氧化还原反应、原电池、电离等知识的综合运用。本节教材可分为三个部分：电解原理、电解原理的应用、电镀。把握教材意图后，我把本节内容安排为两课时完成。 二、教学目标 1．知识目标：
(1) 知道电解的基本原理，会判断一般电解反应产物； (2) 能说出电解、电解池及形成条件；
(3) 知道铜的电解精炼和电镀铜的原理，知道氯碱工业反应原理，能正确书写电极反应式和电解的总化学方程式；
(4) 通过对比、分析明确原电池与电解池的区别和联系 2．能力目标：
(1) 培养学生观察、分析、整理、归纳总结、探究等能力；
(2) 通过实验培养学生的观察能力、分析能力和解决实际问题的能力；
3．情感、态度和价值观目标：
(1) 指导学生积极参与教学过程，激发其主动探究的意识；
(2) 对学生进行辩证唯物主义教育和环境保护教育，培养学生正确的处世态度；
(3) 通过氯碱工业的学习，培养学生确立理论联系实际的学习方法，进一步树立探究精神及合作意识，同时增强环境保护意识。 三、教学重点难点
重点：电解原理、氯碱工业反应原理 难点：离子放电实质 四、学情分析
学生的认知发展水平和知识基础都是我们要考虑的学情。我们的学生素质不太高，没有强烈的求知欲，思维能力渐趋成熟。但也有思维方面的劣势，他们习惯演绎式的教学方法，探究学习的经验少。在知识方面，学生在初中没有电化学知识；在高一化学中学习过有关电化学的原电池；在生活中也很少有涉及到电解应用经历。 五、教学方法
1．实验探究与启发讨论法。 2．学案导学：见后面的学案。
3．新授课教学基本环节：预习检查、总结疑惑→情境导入、展示目标→合作探究、精讲点拨→反思总结、当堂检测→发导学案、布置预习 六、课前准备
1．学生的学习准备：预习实验“电解池原理”，初步把握实验的原理和方法步骤。
2．教师的教学准备：多媒体课件制作，课前预习学案，课内探究学案，课后延伸拓展学案。
1
3．教学环境的设计和布置：四人一组，实验室内教学。课前打开实验室门窗通风，课前准备好如下仪器装置和药品：
实验仪器：小烧杯、玻璃棒、碳棒、导线、电流表、直流电源、改进的塑料制电解槽； 实验药品：CuCl2溶液、淀粉碘化钾试纸、NaOH溶液、CuSO4溶液、铜片、铁片。 七、课时安排：2课时 第一课时 电解原理 第二课时 电解的应用 八、教学过程
第一课时 电解原理
【复习引入】化学反应过程中，除有新物质生成之外还常常伴有能量的转化，如化学能转化为电能的原电池反应。
（1） 请每位同学自己设计一组原电池装置图，注明电极名称、所用材料、电子流动方向、
写出电极反应式；
（2） 构成原电池的条件是什么？能量如何变化？ 电能会不会转化为化学能呢？若能，又需要通过什么装置？怎样才能实现电能到化学能的转化？将是我们这一节要学习的内容。 【板书】第三节 电解池 一、电解原理
【课件】例如：Zn—Cu原电池（模拟该电池的装置及工作过程）
【引导】若将该原电池装置加以改动为右图所示装置 【讨论】（1）通电前溶液中有哪些离子？来源是什么？
（2）开通电源前后，溶液中阴阳离子分别怎样运动？分别有什么现象？如何用简单的方法初步检验其产物？
【介绍并板书】电极名称
阴极：与外接电源的负极相连的电极 阳极：与外接电源的正极相连的电极
【实验探究】让学生分组用改进的电解槽电解CuCl2溶液，观察现象，以验证上面讨论的结果。
【学生代表发言】叙述观察到的现象。 【讨论】离子在两极上发生了什么反应？ 【学生回答并板书】电极反应
阴极： （ 反应） 阳极： （ 反应） 总反应式： 【结论】（1）由以上实验分析可知CuCl2溶液通入直流电时，在阴、阳两极发生了 反
2
应，有新物质生成， 能转化为 能。
（2）电解原理：电解质在 或 状态下电离出自由移动的离子，通电时，自由离子定向移动， 离子移向阴极，在阴极 电子，发生 反应； 离子移向阳极，在阳极 电子，发生 反应。 【板书】电解池： 电解原理：
【思考】根据原电池的构成结合以上实验总结出构成电解池的条件。 【板书】电解池的构成条件：
【思考】CuCl2溶液中共有几种离子？结合实验，试说明其中离子得失电子的难易顺序。
——
【学生回答】CuCl2溶液中有Cu2+、Cl、H+、OH四种离子，由实验结果可知，两极上的产物分别为Cu和Cl2，则可说明阳离子得电子能力：Cu2+> H+，阴离子失电子能力： ——
Cl> OH。
【设疑】为什么在同一溶液中各种离子的放电顺序有先后之分，应有怎样的顺序？
【讲述】由于各种离子的得失电子能力不同，因此，在电解时离子放电顺序难易也不同，结合氧化还原反应的知识，可知氧化性强的离子先得电子，还原性强的离子先失电子。 【板书】离子的放电顺序（惰性电极）
阳离子放电顺序：Ag+>Hg2+> Fe3+ > Cu2+ >H+>Sn4+>Fe2+>Zn2+>…… 阴离子放电顺序：S2—>I—>Br—>Cl—>OH—>含氧酸根>F—
【注意】用惰性电极（如：石墨、Pt）电解时，溶液中的阴、阳离子按顺序放电，若阳极为活性电极（如Ag、Cu等金属），则电极本身放电，溶液中的阴离子不放电。 【过度】现在我们已经基本了解了电解池，下面将电解池和原电池加以比较。 【课件】（本部分由教师和学生共同归纳完成） 1、电解池、原电池的区别 装置名称 电极名称 点极反应式 总反应式 反应现象 能量转变 2、电解池和原电池关系示意图
3
【小结】本节课我们在复习原电池基本概念的基础上，重点学习了电解池的概念及电解原理，并比较了电解池和原电池的区别和联系。
第二课时 电解的应用
【复习引入】上节课我们学习了有关电解的知识，知道了电解原理及电解时电能转变为化学能的事实。同时，通过分析知道了电解质溶液导电的实质及溶液中离子的放电顺序。电解原理在实际的工业生产中具有广泛的应用，本节课我们将学习其中的一些典型实例。 【板书】二、电解原理的应用
1、电解饱和食盐水以制取烧碱、氯气和氢气 【阅读】阅读教材相关内容回答下列问题：
（1）在饱和食盐水中存在哪些离子，通电时这些离子如何移动？哪些离子放电？分别写出两极上的电极反应方程式。
（2）两极上各有什么现象产生？如何检验有NaOH何Cl2生成？
（3）若食盐溶液中有Ca2+、Mg2+、SO42等杂质离子，应选择哪些试剂除去？加入试剂应有怎样的顺序？ 【学生讨论后回答】
（1）NaCl溶液中存在Na+、Cl、H+、OH，通电后H+、Na+移向阴极，Cl、OH移向阳极。根据离子放电顺序：阴极：2 H++2e=H2↑ 阳极：2Cl—2e=Cl2↑
（2）阴极区产生无色无味的气体；阳极区产生黄绿色有刺激性气味的气体。阳极区产生的有刺激性气味的气体遇湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝，检验为Cl2；阴极区加酚酞显红色，检验为NaOH。
（3）Na2CO4、NaOH、BaCl2、HCl试剂，加入时BaCl2溶液要在加Na2CO4溶液前加入。 【提问】写出该电解反应的总的化学方程式。 【板书】2NaCl+2H2O
H2↑+Cl2↑+2NaOH
—
—
—
—
—
—
—
—
【设疑】生产过程中，为什么强调是电解饱和食盐水？
【讲述】上节课学习了理论上溶液中离子的放电顺序。在实际生产中，由于溶液中离子浓度的变化，常会出现放电顺序变化的情况，因此在氯碱工业中，为保证Cl先于OH放电，生成Cl2故使用饱和食盐水，以保证Cl浓度足够大先放电。 【过渡】下面我们再来学习电解的其他用途。 【板书】2、电镀
4
—
—
—
【阅读】阅读教材相关内容，回答： （1）电镀的主要目的是什么？
（2）电镀时，通常把 作阴极，把 作阳极，用 作电镀液。 【学生讨论后回答，教师板书】 阴极：待镀金属； 阳极：镀层金属
电解质溶液：含有镀层金属离子的盐溶液
【讲述】由于在电镀过程中，镀层金属转化为离子进入溶液，而溶液中又有与镀层金属相同的离子，故电解前后电解质溶液的浓度不变。因此，电镀是一种特殊的电解。利用电解原理同样也可以进行铜的精炼。
【讨论】（1）为什么要进行铜的电解精炼？
（2）电解精炼铜时，用 作阴极，用 作阳极，用 作电解液。 【讨论后学生回答，教师板书】 阳极： 粗铜精炼 阴极： 电解质溶液：
电极反应式：阳极： 阴极：
【讲述】铜作为活性电极放电，形成Cu2+进入溶液后，金属活泼性顺序位于Cu之后的Ag和Au等金属杂质，由于失电子能力比Cu弱，难以在阳极失去电子变成阳离子溶解，于是以金属单质的形式沉积在电解槽底部，形成阳极泥。Zn、Fe、Ni等比Cu活泼的金属，先于Cu放电，形成离子进入溶液，但其离子得电子的能力弱于Cu2+，因此留在溶液中。 【过度】电解原理的另一个应用是电冶金。
【板书】3、电冶金
【思考】（1）金属冶炼的本质是什么？
（2）冶炼金属的方法有哪些？
（3）电解冶炼主要适用于冶炼哪些金属？ 【学生讨论后回答】
【板书】本质：Mn++ne=M
【提问】以电解熔融NaCl得到金属Na为例，写出电极反应方程式和总反应方程式。 阳极： 阴极： 总反应：
5
—
【小结】本节课我们学习了电解原理在实际生产生活中的应用，在巩固电解原理的同时，了解了化学原理在实际生产上的应用。实际生产上的过程很复杂，这里我们只停留在理论上进行讨论。
九、板书设计
第一课时 电解原理
第三节 电解池
一、电解原理 1、电极名称
阴极：与外接电源的负极相连的电极 阳极：与外接电源的正极相连的电极 2、电解原理：
阴极： Cu2＋2e=Cu （还原反应） 阳极： 2Cl-2e=Cl2↑（氧化反应）
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。 把电能转变为化学能的装置叫做电解池或电解槽。
CuCl2
Cu＋Cl2↑
－
－＋
－
电解池的构成条件：
离子的放电顺序（惰性电极）
阳离子放电顺序：Ag+>Hg2+> Fe3+ > Cu2+ >H+>Sn4+>Fe2+>Zn2+>…… 阴离子放电顺序：S2—>I—>Br—>Cl—>OH—>含氧酸根>F— 3、电解池、原电池的区别 4、、电解池和原电池关系示意图
第二课时 电解的应用
二、电解原理的应用
1、电解饱和食盐水以制取烧碱、氯气和氢气 2NaCl+2H2O2、电镀
阴极：待镀金属；
H2↑+Cl2↑+2NaOH
6
阳极：镀层金属
电解质溶液：含有镀层金属离子的盐溶液 阳极： 粗铜精炼 阴极： 电解质溶液：
电极反应式：阴极(精铜)：Cu＋2e＝Cu 阳极(粗铜)：Cu－2e＝Cu 3、电冶金 本质：Mn++ne=M 十、教学反思
电化学内容是无机化学中很重要的知识，他既涉及到理论知识，又与元素化合物知识密切相关。通过化学能与电能之间的相互转化，可以使学生对氧化还原反应中能量变化的认识更加深刻，从而进一步树立能量观点和辩证唯物主义观点。
授课中要充分注意教与学的有机结合，尝试采取全班学生分若干小组，打破常规听课方式，以便更好地完成课堂中的讨论，分组实验等教学过程。
教学中，围绕问题讨论，实验预测、验证，现象对比等环节，突破本节课的教学重点和教学难点，同时以讨论为主线，结合动手实验，学生参与，启发学思维，引导学生观察分析、推理、探究，调动学生的参与意识，引发他们积极思考，以体现学生的主体性；并将所学知识与生产生活实践相联系，使课堂学习更加贴近社会生活，同时，辅以课堂反馈，检查学生课堂吸收率，培养学生的解题能力。
—
2+
－
－
2+
十一、学案设计(见下页)
7
高中化学解题技巧全汇总
化学热点题型分析
化学计算
在高中化学中，计算题的主要功能是考查考生掌握基础知识的广度和熟练程度以及知识的系统性。这类题目考查的形式既有直接的简单化学计算和间接的应用化学原理推算，常见的方法有假设法、关系式法、差量法、守恒法等。
化学反应图像
化学反应图像题的特征是将一些关键的信息以图像、图表的形式给出，把题目中的化学原理抽象为数学问题，目的是考查考生从图像、图表中获得信息、处理和应用相关信息的能力以及对图像、图表的数学意义和化学意义之间对应关系的转换运用能力。
实验仪器的创新
实验仪器的创新使用一般体现为三个“一”：一个装置的多种用途、一种用途的多种装置和一种仪器的多种用法，该类试题主要考查考生的思维发散能力。
化学热点方法聚焦
化学计算中的4种常用方法
一、假设法
所谓假设法，就是假设具有某一条件，推得一个结论，将这个结论与实际情况相对比，进行合理判断，从而确定正确选项。
1.极端假设法
主要应用：(1)判断混合物的组成。把混合物看成由某组分构成的纯净物进行计算，求出最大值、最小值，再进行讨论。(2)判断可逆反应中某个量的关系。把可逆反应看作向左或向右进行到底的情况。
8
(3)判断可逆反应体系中气体的平均相对分子质量大小的变化。把可逆反应看成向左或向右进行的单一反应。(4)判断生成物的组成。把多个平行反应看作单一反应。
2.状态假设法
状态假设法是指在分析或解决问题时，根据需要，虚拟出能方便解题的中间状态，并以此为中介，实现由条件向结论转化的思维方法。该方法常在化学平衡的计算中使用。
3.过程假设法
过程假设法是指将复杂的变化过程假设为(或等效为)若干个简单的、便于分析和比较的过程，考虑等效状态的量与需求量之间的关系，进而求解的方法。该方法在等效平衡的计算中使用概率非常高。
4.变向假设法
变向假设法指在解题时根据需要改变研究问题的条件或结论，从一个新的角度来分析问题，进而迁移到需要解决的问题上来，从而得到正确的答案。
二、关系式法
在多步反应中，关系式法可以把始态的反应物与终态的生成物之间的“物质的量”关系表示出来，把多步计算简化成一步计算。正确书写关系式是用关系式法解化学计算题的前提。
1.根据化学方程式找关系式
特点：在多步反应中，上一步反应的产物即是下一步反应的反应物。
2.通过化学反应方程式的叠加找关系
适用于多步连续反应或循环反应。方法：将其中几个有关联的化学反应方程式进行适当变形(改变化学计量数)，然后相加，消去中间产物，即得总的化学反应方程式。
三、差量法
差量法解题的关键是正确找出理论差量。其解题步骤如下：
(1)分析题意：分析化学反应中各物质之间的数量关系，弄清引起差值的原因。
(2)确定是否能用差量法：分析差值与始态量或终态量之间是否存在比例关系，以确定是否能用差量法。
9
(3)写出正确的化学反应方程式。
(4)根据题意确定“理论差量”与题中提供的“实际差量”，列出比例关系，求出答案。
四、守恒法
“守恒法”利用物质变化过程中某一特定的量固定不变来列式求解。它的优点是用宏观的统揽全局的方式列式，不去探求某些细枝末节，直接抓住其中特有的守恒关系，快速建立算式，简捷巧妙地解答题目。常用的方法有质量守恒、得失电子守恒、电荷守恒等。
1.质量守恒
依据：化学反应中反应物的总质量与生成物的总质量相等。
2.电子得失守恒
依据：氧化还原反应中得失电子数一定相等。
应用：氧化还原反应和电化学的有关计算。
3.电荷守恒
依据：反应前后参加反应的离子所带的电荷总量不变(或在电解质溶液中阴、阳离子所带的负、正电荷总数相等)。
方法：首先要确定体系，并找出体系中阴、阳离子的种类，每个离子所带的电荷数及其物质的量；然后根据阴、阳离子所带的电荷总数相等列出计算式。
应用：溶液中离子浓度关系的推断，也可用于有关量的计算。
化学反应图像题的解题方法
一、离子反应图像
考查知识点：根据图像考查反应发生的先后顺序、书写离子反应方程式、分析溶液的成分、离子的共存与推断、计算反应物的量或由离子反应画出相应的图像等。
实质：离子反应图像问题，归根结底，考查的实质仍然是离子反应和离子共存问题。
1.离子反应图像
10
溶液中存在多种还原剂(或氧化剂)，加入同一种氧化剂(或还原剂)时，必须按照“强者先行”的原则，考虑反应的先后顺序。只有当“强”的反应完后，“弱”的才能发生反应。
2.离子共存及离子计算图像
离子共存图像要谨防离子共存的陷阱，特别要注意一些隐含条件和隐性关系；离子计算的前提是掌握离子反应方程式的书写，特别要注意物质间量的关系，遵循三大守恒原则和溶液电中性原则。
二、化学平衡图像
化学平衡图像是中学化学基础图像知识的一个重要方面，它能把抽象的化学平衡理论形象直观地表述出来。化学平衡图像题是高考必考题型之一，根据图像坐标表示的意义，将常考的化学平衡图像分成如下三类。
1.量值-时间图像
图像中的纵、横轴分别代表物质的数量(如浓度、百分含量、转化率、产率等)与反应时间(过程)，将可逆反应中物质的数量随时间的变化体现在图像中。
该类题解答时要明确曲线“走势”代表的意义，并由此确定反应进行的方向，再进一步确定改变的条件。千万要注意此类图像中可能出现的“交点”并不代表平衡点，只有某种量值不随时间改变时的点才是平衡点。
2.量值-条件图像
将物质或反应体系的某种量值与温度、压强、浓度、催化剂中的某一种之间的关系，反映在图像中。解答时首先要仔细观察图像，找出相关量值间的变化关系，然后将图像中的这种对应关系与理论知识进行对照，分析其是否符合理论上推导出来的关系，最后确定答案。
3.量值-时间-条件图像
该类图像反映的是某一物质的量值(如浓度、转化率、产率、百分含量等)与一种或两种外界条件(温度、压强、催化剂)随时间的变化关系。其图像构成的特征是图像中有一表明反应已达到平衡的突变点(平衡点、最大值、最小值)。
解题思路：依建立平衡所需时间的长短→反应速率的相对大小(时间短速率大)→确定影响反应速率的不同条件间的关系(反应速率大条件强)→再根据物质量值的变化判断平衡的移动方向，由此得出的移动方向应与由勒夏特列原理确定的方向一致。
三、电化学图像
11
近年高考中对电化学的考查出现了新的变化,以装置图为载体来考查电化学的相关知识，成为近年高考的新亮点。
1.原电池和电解池的工作原理
破解关键：正、负极或阴、阳极的判断。
2.原电池与电解池的互变
原电池与电解池可以相互转化，利用这一原理可以制造二次电池。二次电池中，放电时是原电池，充电时是电解池，放电时的负极反应与充电时的阴极反应相反，放电时的正极反应与充电时的阳极反应相反。
化学实验的创新探究
一、球形干燥管的创新使用
1.A装置为尾气吸收装置，用来防倒吸，原理类似于倒置在水中的漏斗。
2.B装置为简易的过滤器，可净化天然水。如果去掉上边两层，可用活性炭对液体中的色素进行吸附。
3.C装置是一微型反应器。该装置既可节约药品，又可防止污染。如铜丝在该装置中燃烧时，Cl2封闭在干燥管内，实验结束后剩余的Cl2不仅可以用水吸收，还可以观察CuCl2溶液的颜色。
4.D装置为一简易的启普发生器，可用于H2、CO2等的制取。
5.E装置起干燥、除杂或缓冲气流的作用。
二、仪器连接的创新与改进
1.仪器巧妙连接，取代启普发生器
12
2.仪器创新连接，防止尾气倒吸
(1)倒立漏斗式：这种装置可以增大气体与吸收液的接触面积，有利于吸收液吸收气体。当易溶性气体被吸收液吸收时，导管内压强减小，吸收液上升到漏斗中。由于漏斗容积较大，导致烧杯中的液面下降，使漏斗口脱离烧杯中的液面，漏斗中的吸收液受自身重力的作用又流回烧杯内，从而防止吸收液倒吸。
(2)肚容式：当易溶于吸收液的气体被吸收液吸收后，导气管内压强减小，使吸收液倒吸进干燥管中，吸收液受自身重力的作用又流回烧杯内，从而防止吸收液倒吸。这种装置与倒立漏斗式的功能类似。
(3)蓄液式：当吸收液发生倒吸时，倒吸进来的吸收液被预先设置的蓄液装置贮存起来，以防止吸收液进入受热仪器或反应容器中。
(4)脱离式：因导管没有与液体接触，从而无法产生倒吸。
(5)液防式：通过改变试剂的方法达到防倒吸的目的。如吸收HCl时，HCl不溶于四氯化碳而无法倒吸，HCl从四氯化碳中逸出进入水中而溶解。
13
因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容