选修4《电解池》教学设计.doc

选修4第四章第三节电解池教学设计一、知识与技能：理解电解原理，会判断电解池、电极产物、电极周围溶液pH值及整个溶液pH值的变化；能书写电极反应式及总反应式，培养分析归纳知识的能力。二、过程与方法：利用惰性电极电解氯化铜的实验，探究电解原理，了解电解的应用，特别是电解在电镀、电解精炼、电冶炼等方面的应用。三、情感态度与价值观：通过电解知识的学习，发现其在日常生活和工农业生产中的广泛应用，激发学生勇于创新、积极实践的科学态度。教学重点、难点重点：理解电解原理和以电解CuCl2溶液为例得出惰性电极作阳极时的电解的一般规律。难点：理解电解原理，非惰性电极作阳极对电解产物的判断，电解原理的应用。教学过程（第一课时）教师活动学生活动设计意图【复习提问】在本章的第一节，我们学习了原电池的有关知识，请同学们回忆一下，构成原电池的条件是什么呢？【总结】构成原电池的条件：1、活泼性不同的两个电极；2、电解质溶液；3、要有导线，形成闭合回路；思考，回答。原电池是把化学能转化为电能的装置，电解池则相反。复习是为了巩固原电池的组成条件及电极反应，两极判断，为电解CuCl2溶液的实验做好对照。【讲述】原电池是把化学能转变成电能的装置，电解池则相反，下面就来讨论有关电解池的问题。【板书】一、电解原理【实验4-2】（教师讲解，学生实验）【讲述】在实验中规定：与直流电源负极相连的电极叫阴极；与直流电源正极相连的电极叫阳极。【引导】1. 实验观察要点：（1）阴极上的现象；（2）阳极上的现象；（3）阴极区溶液中的现象。2. 能使湿润的淀粉-KI试纸变蓝的气体，应是学过的什么气体？【总结】实验现象：电流表的指针发生偏转，阴极石墨棒周围CuCl2溶液绿色加深，阳极石墨棒周围的CuCl2溶液绿色变浅；阴极石墨棒上覆盖了一层红色固体，阳极石墨棒上有气泡产生，同时看到湿润的碘化钾淀粉试纸变成蓝色。实验结论：在通直流电的条件下，溶液里的CuCl2发生了下列反应：Cu生成于阴极的石墨棒上，Cl2生成于阳极的石墨棒上。【设问】为什么会有这样的结果呢？【学生讨论】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了怎样的改变？3. 有关离子在两极发生了什么样的反应？【板书】通电前：CuCl2=Cu2+2Cl-通电后：阳极：2Cl-2e-=Cl2（发生氧化反应）阴极：Cu2+2e-=Cu（发生还原反应）总反应化学方程式：【设问】在CuCl2溶液中有自由移动的Cu2+、Cl-、H+、OH-，为什么只有Cu2+、Cl-得失电子，而H+、OH-却不能在两极上得失电子呢？【讲述】电解质溶液中各种离子在两极上得失电子是有一定顺序的，我们称之为放电顺序，放电顺序涉及到多种因素（故阴、阳离子在电极上的放电顺序并不是绝对的），我们在中学阶段只要求掌握：阳离子放电顺序：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（被还原）。阴离子放电顺序：S2-I-Br-Cl-OH-含氧酸根离子。【讲述】CuCl2溶液在外加电场的作用下，在阴阳两极发生了氧化还原反应，我们把这个过程叫做电解。【板书】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。电解池：借助电流引起氧化还原反应的装置（也就是把电能转变为化学能的装置），叫做电解池或电解槽。【设问】在电解过程中，电子是如何形成闭合回路的？【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，溶液中的阴阳离子定向移动，阳极附近的Cl-在阳极失电子被氧化为氯原子。氯原子结合形成氯气分子，失去的电子从阳极流回电源的正极，从而形成了闭合电路。【设问】电解质溶液的导电与溶液的电离有什么关系？【思考与交流】请按表格内容，归纳出电离与电解，原电池与电解池的异同。1、电离与电解的比较电离电解条件电解质溶于水或受热融化状态电解质电离后，再通直流电过程电解质电离成为自由移动的离子阴阳离子定向移动，在两极上放电。举例CuCl2=Cu2+2Cl-特点只产生自由移动的离子发生氧化还原反应，形成新物质联系电解必须建立在电离的基础上2、原电池与电解池的比较电解池原电池举例电极名称阴极(与电源负极相连接)阳极(与电源正极相连接)负极(电子流出的电极)正极(电子流入的电极)电极反应还原反应氧化反应氧化反应还原反应能量转变将电能转变为化学能将化学能转变为电能反应是否自发进行反应不能自发进行反应能够自发进行【讲述】电解质溶液的导电过程就是它的电解过程，这一过程能够进行的前提是溶液中有自由移动的离子，也就是说，先电离，在外加直流电源的条件下，才能发生电解。【设问】金属导电与电解质溶液导电有什么不同？（从做定向移动的微粒有什么不同，和有没有发生化学变化来比较。）【讲述】在电解中我们经常使用的电极有两种，一种是惰性电极，就是电极本身不参加化学变化，如石墨、铂电极等。还有另外一种是金属做电极，它们在电解中本身发生了化学变化，我们在下节课将继续学习。【小结】电解的概念及电解的原理；电解池的构成条件 (1)直流电源。 (2)两个电极。其中与电源的正极相连的电极叫做阳极,与电源的负极相连的电极叫做阴极。 (3)电解质溶液或熔融态电解质。理顺知识；要求学生会判断电解池的阴阳两极，写电极反应方程式，判断所发生的氧化还原反应。【随堂练习】用石墨做电极，电解下列溶液，写出电解反应的化学方程式，并分析反应现象。（1）AgNO3溶液（2）NaOH溶液观察，思考，回答。思考，讨论，回答：1. 通电前溶液中Cu2+、Cl-、H+、OH-自由移动。2. 通电后带正电的Cu2+、H+向阴极移动；带负电的Cl-、OH-向阳极移动。3. Cu2+在阴极得电子变成了单质Cu，Cl-在阳极失电子变成了Cl2。思考学生思考归纳。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先有电离，后有电解。电离不需要通电，电解建立在电离的基础上。思考，回答：金属导电靠自由电子的定向移动，移动过程不发生化学变化。电解质溶液导电是阴阳离子的定向移动，在两极发生氧化还原反应。培养学