第四章电化学基础电解池第1课时电解原理教
案
陕西省商洛中学：雷建锋
课题 学 知识与技能 习 目 过程与方法 标 情感态度 与价值观 通过电能转变为化学能的探究活动，了解电解池的工作原理；能正确书写电解池的阴、阳极的电极反应式及电解反应方程式。 通过实验探究电能转化为化学能的装置，培养实验探究能力。通过理论分析，培养学生证据推理能力 通过分析电解氯化铜溶液，学习电解原理；通过分析电解饱和氯化钠溶液，原理体会化学反应对人类生活生产的作用，化学在解决人们生产、生活中的重要作用。 学习重点 学习难点 学习准备 学 习 过 程 2Al〔s〕+ ΔH= －822. 3kJ/mol 教师活动 学生活动 电解原理，溶液中离子放电顺序〔惰性电极〕 电极反应式的正确书写。 氯化铜溶液，氯化钠溶液、U形管、稳压电源。 第三节 电解池 [问题]：2 Na(s) + Cl2(g) ==2 NaCl(g) [讨论回答]这两个反应放出能量较大，说明生成的氯化钠、氧化铝比较稳定。如果要反过来制得3O2(g) == Al2O3(g) 2钠、铝金属。需外界提供较大能量，可以将电能转化为化学能，活泼金属都可以这样制得。 ΔH= －1675.7 kJ/mol 利用上述两个反应的原理来冶炼金属钠，铝如何实现？能量形式发生了怎样的变化？ [引课]以上两个反应的逆向即为吸热反应，我们聆听，思考，准备学习电解 可以外加能量使其发生，如果外加电场作用下，概念理解回顾 就构成了一种电化学装置--电解池。 [思考] 针对熔融NaCl电解 1．电离是指电解质_____或_______状态下离解成______过程。电离需要通电吗？___〔电离针对电解质、在溶或熔条件下，结果产生自由 移动离子。〕 2．NaCl熔融后电离成_________离子，其在通电前作_________运动。通电后，在外电源的作用下，离子作_________移动而导电。(其中阳离子向电源的_________极移动，阴离子向电源的_________极移动。) 在导电的同时，在阳、阴两极发生氧化—还原反应，即被电解。 3． 通电后电极表面分别发生了什么反应？ 4． 分析电解过程中电子的流向： [板书]1.电解池：把电能转化为化学能的装置。 形成条件：1〕电源；2〕电极；3〕电解质溶液；4〕闭合回路。 [引导]我们从以下探究实验来探讨电解原理。 指导，点评。 现象：与负极相连的电极上有红[板书]2、电解：使电流通过电解质溶液而在阴阳两极引起氧化还原反应的过程，叫做电解。 与正极相连的电极产生大量有刺[启发引导]请大家根据实验现象和氯化铜溶液的组成成分以及原有知识分析推断两极生成物的名称。 [讨论]：1．通电前溶液中存在哪些离子？这些离子是如何运动的？ 2．接通直流电后，原来的离子运动发生思考，讨论，分析得出结论。 讨论分析、回答： 激性气味的气体，并能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝。 色物质覆盖； 分组完成教材P79实验4-2，观察记录实验现象 阅读课本P81-82内容 进行理论分析，得出结论 熔融NaCl中存在Na和Cl，通电后，与电源正极相连的区域聚集Cl，Cl失电子得Cl2;与电源负极相连的区域聚集Na，Na得电子成为金属Na.即完成电能向化学能的转化。 ++——+—了怎样的改变？ 3．有关离子在两极发生何反应？ 3、电极的规定和电极反应式的书写[板书] 阳极：与电源正极相连 2Cl--2e=Cl2 氧化反应 1．通电前溶液中Cu、Cl、H、 OH，自由移动。 2．通电后带正电的Cu、H向阴极移动；带负电的Cl、OH向阳极移动。 -+2++-2+-+阴极：与电源负极相连 Cu2++2e=Cu 还原反应 3．Cu2+在阴极得电子变成了单质通电Cu，Cl在阳极失电子变成了Cl2 Cu+Cl2 2+--总反应化学方程式：CuCl2 [设问]：1.CuCl2溶液中有自由移动的Cu、Cl、思考。认为与离子的氧化性、还H、OH，为什么只有Cu、Cl得失电子，而H、原性强弱有关。 OH却不能在两极得失电子呢？ 2.根据所学知识设计实验判断以下粒子的还原性强弱。Cu、Cl-、Br-、I-、SO42-、OH- -+-2+-+分组探究实验，观察，记录现象 实验2：阳极无气体产生，铜电极溶解； 两电极均产生无色无味的[探究实验2]将实验一中的阳极用铜电极代替，实验3：气体。 观察现象。 [探究实验3]将实验一中的溶液改为CuSO4溶液。观察现象。 [讲述]电解质溶液中离子在两极上得失电子有一定顺序，我们称之为放电顺序，放电顺序涉及多种因素，在中学阶段只要求掌握常见的一些物质或离子的放电顺序。 点评，肯定。 [设问]在电解过程中，电子是如何形成闭合电路的？ [归纳]电子的方向与电流的方向相反从电源负极流出，流向电解池的阴极，阴极附近的Cu2+在阴极得电子被还原为铜，溶液中的阴离子定向移动，阳极附近的Cl-在阳极失电子被氧化为氯回答：金属导电靠自由电子的定看课本P79--80，归纳电子流动方向：电源负极→电解池阴极→电解质溶液→电解池阳极→电源正极 总结： 阴极放电顺序：按金属活动性顺序越不活泼的金属其阳离子越容易得电子。 阳极放电顺序：金属〔除Pt、Au〕>S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根。
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