高中化学第二册探究电解质溶液的性质7.4电解质溶液在通电情况下的变化第1课时教案沪科版.docx

7.4 电解质溶液在通电情况下的变化（共两课时）第1课时 电解原理设计思想本课时包含三个部分：电解池与电解原理、饱和食盐水中离子得失电子能力大小、工业生产中电解原理的应用。其中，电解原理是基础，旨在揭示电解池的实质即氧化还原反应的应用，并为研究溶液中离子得失电子能力大小的规律提供依据。电解饱和食盐水既是研究电解原理的载体，也是连接化学基础知识与工业生产的载体。通过电解水、饱和食盐水等具体的情境及实例，促进对电解原理及其规律的理解、巩固和深化。本节是前面所学的氧化还原理论、电解质的电离、水的电离平衡以及平衡移动原理等知识的综合应用。在进入本节内容的学习前，学生在初三学习了水的电解（知道阴、阳极产物以及产物体积比），在高一学习了饱和食盐水的电解（知道阴、阳极产物），本章已经学习了电解质的概念、水的电离、水的电解以及原电池等知识，且具备一定的逻辑推理能力和抽象思维能力。本节课教学设计从分析电解水的原理出发，再与电解饱和食盐水作比较，进而深入探究。因此教学流程的安排分三大块：通过水的电解初步认识电解原理通过饱和食盐水电解完善对电解原理的认识通过了解阳离子交换膜电解槽感受电解原理应用。着重强化应用氧化还原理论分析实验现象的微观本质，让学生以主动的姿态进行科学论证，同时提高观察能力及对比、分析的思维能力。一、教学目标1知识与技能（1）饱和氯化钠溶液的电解（B）（2）电解池的构造与工作原理（B）2过程与方法通过电解饱和食盐水的实验，运用观察、分析、抽象、概括的思维方法探究电解池结构以及工作原理。3情感态度与价值观（1）从对电解水、饱和食盐水实验现象的分析中，领悟宏观表象和微观本质的关系。（2）通过对阳离子交换膜电解槽的认识，感受电解原理在工业生产中的应用和技术的进步。二教学重点和难点1重点电解原理、饱和食盐水中离子的放电顺序2难点电解饱和食盐水的阴极区产物三教学用品电解水的实验用具一套 电解饱和食盐水的微型学生实验用品四教学流程1流程图回顾：水的电解讨论水导电的原因讨论电解饱和食盐水时阴极和阳极产物的生成原因由水的电解归纳电解原理电解饱和食盐水会得到哪些产物。总结构成电解池的要素归纳电解时饱和食盐水中四种离子的得失电子能力学生实验：电解饱和食盐水了解阳离子交换膜电解槽，巩固对电解池的认识。2流程说明（1）回顾水的电解并讨论水导电的原因：以学生熟悉的知识作为起点，提出问题引导学生探究熟悉的现象背后隐含的本质，促使学生在分析水的导电原因的过程中，主动运用电解质概念、电离平衡以及平衡移动原理等知识从而深化理解。知道电解质电解的过程就是电解质导电的过程（2）由水的电解归纳电解原理以及电解池构成：运用氧化还原反应理论，根据产物分析阴极、阳极离子的反应情况，归纳电解原理、电解池结构。（3）电解饱和食盐水的实验以及产物分析：该实验在本套教材高一年级第一册第二章第一节“以食盐为原料的化工产品”中曾经演示过，当时侧重于观察电解时得到的产物。本课中，安排学生动手实验，观察的侧重点为电解的装置以及电解产物在电解池中产生的位置，以促使学生进一步认识电解过程中阴、阳极发生的反应、电解质溶液中离子的得失电子能力，感受氧化还原理论对于理解电解原理的指导作用。（4）了解离子交换膜电解槽，巩固对电解池的认识。在认识离子交换膜电解槽所包含的常规电解池结构的基础上，感受工业生产中对电解槽所进行的技术创新带来的巨大优势。五教学过程教学内容教师活动学生活动说明复习旧知：水的电解出示电解水的实验装置并提问：如果使直流电通过水（水中置有电解质，如Na2SO4），会看到怎样的实验现象？写出反应的化学方程式。为什么氢气和氧气分别在两个电极上产生呢？水是弱电解质，能电离出H+和OH 。当接通直流电时，与电源负极相连的电极带负电，吸引H+，发生反应：2H+2eH2；与电源正极相连的电极就带正电，吸引OH，发生反应：4OH-4eO2+ 2H2O 回忆：水被电解，分别在两极生成氢气和氧气，且气体的体积比为2:1。2H2O2H2+ O2思考、分析、听讲。OH-的电极反应可说明氧气的产生，因此教师应告知学生，但不要求学生掌握。由水的电解归纳电解的原理电解质的导电过程也就是电解质被电解的过程。电解是电能转化为化学能的过程。这种使直流电通过电解质溶液而发生氧化还原反应的过程叫做电解。总结构成电解池的要素和阴、阳两极的反应在这个装置中，与电源正极相连的碳棒为阳极，与电源负极相连的碳棒为阴极。电极材料为石墨。电流从电源的正极流出，经过阳极通过电解质溶液流向阴极。整个这套装置就是电解池。观察水的电解的实验装置，比较，归纳。提出问题：分析电解饱和食盐水时产物为什么是氢气、氯气、氢氧化钠水的电解过程就是水电离出的两种离子在阴、阳两极的反应过程。我们还学习过电解饱和食盐水。请根据提供的实验用品完成电解饱和食盐水的实验，填写教材p92-“思考与讨论”。并用分析水的电解的方法分析电解饱和食盐水的实验现象，写出电极反应式以及化学方程式。实验：电解饱和食盐水。将一块长方形滤纸平放在玻璃板上，用NaCl酚酞试液充分浸润，分别用旧2号电池芯作阴阳极，分别用滤纸两端将电极轻轻相向卷在其中，并接通电源。通电2分钟后，立即打开裹有碳棒的一端滤纸，发现滤纸变红，证明NaOH在阴极生成。再打开另一端，滴入一滴碘化钾-淀粉溶液，滤纸变蓝，证明阳极有氯气生成。填写实验结果本实验优点：药品用量少，电极产物检验方法简单，现象直观，节省时间。讨论电解饱和食盐水时阴极和阳极产物的生成原因。并归纳饱和食盐水中四种离子的得失电子能力。为什么在阴极酚酞会变红 ？为什么阳极产生的是氯气而不是氧气？讨论：溶液中的离子比纯水多了两种：Na+、Cl。阴极酚酞变红，说明OH浓度大于H+，由此可推测H+发生电极反应转化为氢气，使水的电离平衡被破坏，电离出更多的OH；还说明H+的得电子能力大于Na+。阳极带正电，吸引阴离子，产物是氯气而不是氧气，说明发生电极反应的是Cl而不是OH，即失电子能力Cl OH。了解隔膜式电解槽以电解饱和食盐水为基础的工业是一项重要的化学工业。看p93图7.2，与刚才学习的电解池进行对比，说明阳离子交换膜电解槽的优点。看书、讨论。具有电解池结构。不同之处是后者有阳离子交换膜将阴极室和阳极室分开。优点：使OH和Cl及Cl2分开，能得到高纯度的烧碱，提高产品质量；减少了分离NaOH和NaCl的工序。2主要板书 7.4 电解质溶液在通电情况下的变化一、电解 1、电解使直流电通过电解质溶液而发生氧化还原反应的过程。 电解时的能量转化：电能转变为化学能。 电解质的导电过程就是电解质的电解过程。 2、电解饱和食盐水 阴极： 2 H+ + 2e H2 （还原反应） 得电子能力：H+ Na错误！链接无效。 阳极： 2Cl - 2e Cl2（氧化反应） 失电子能力：Cl OH2NaCl + 2H2O H2+ Cl2+ 2NaOH六教学反思教学中以学生熟悉的水和饱和食盐水的电解为载体，从学生已有知识出发，引导学生运用已经学习的电解质、电离平衡、氧化还原反应理论揭示宏观表象及电解的微观本质，为学生运用比较、抽象、概括等思维方式提供时空，在深化对电解水、饱和食盐水的认识的过程中构建起电解池模型以及电解原理。而具体的实例与抽象的电解原理紧密结合，使学生在感性认识和理性认识的不断转化中对学习内容产生比较深刻的理解。教学中先要求学生分析水的电解情况（一种阴离子和一种阳离子），再分析饱和食盐水的电解情况（两种阴离子和两种阳离子），复杂