《电解池》一课时

1 / 20 电解池一课时 莲山课 件 m 1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。 2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、电冶炼等方面的发展前景。 3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 2 / 20 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3 / 20 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4 / 20 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。 5 / 20 【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 6 / 20 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 7 / 20 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 8 / 20 观察，思考，回答 9 / 20 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。 10 / 20 思考 11 / 20 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12 / 20 离的基础上。 13 / 20 14 / 20 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。 培养学生的观察能力。 15 / 20 调动学生思维，激发学习兴趣。实现感性认识到理性认识的过程。