教学目标:知识目标:1、使学生掌握电解的原理。2、正确判断电解池的阴、阳极。
3、能正确书写电极反应方程式及总化学方程式。4、能判断电极反应应类型及离子的放电顺序。能力目标:1、培养学生的自学能力。
2、培养学生的观察能力、动手实验能力以及分析问题、解决问题的能力。3、通过一些设问和质疑,培养学生的思维能力、概括总结能力以及形成规律。
性认识的能力。
教学方法:启发推究探索课型:新授重点、难点:电解的基本原理离子放电顺序教学过程:
复习提问]前面我们学习了原电池的有关知识,请大家回忆构成原电池的条件是什么?[学生思考回答](略)[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、
形成闭合回路。
例如:cu~ fe原电池。
总结] 1、现象(1)电流表的指针发生偏转→产生了电流。(2)铁片溶解铜棒上有气泡产生。
2、电极反应:铁为负极:fe-2e=fe2+
铜为正极:2h+2e=h2↑总的反应方程式:fe+2h+=fe2++cu
设计三个实验[实验1]将两根碳棒分别插入装有cucl2溶液的小烧杯中,浸一会,取出碳棒观察。
碳棒表面现象。
实验2]用导线连接碳棒后,再浸入cucl2溶液一会,取出碳棒观察碳棒表面变化。
实验3]浸入cucl2溶液中的两个碳棒,分别跟直流电源的正极、负极相连接,接通一段时间后,观察两极上的现象并用湿润的淀粉-ki试纸检验所生成的气体。观察实验现象并分析实验结果。
请思考出现这样结果的原因。
分析:通电前,电解质溶液里阳离子有:cu2+、h+阴离子有:cl-、oh-
通电后,阳离子向与外电源负极相连的一端移动。
阴离子向与外电源正极相连的一端移动红色物质为铜,黄绿色使淀粉–ki试纸变蓝的气体为氯气阳极:2cl-一2e-=cl2↑阴极:cu + 2e-= cu、通电总方程式:
cucl2===cu+cl2↑
化合价的变化:阳:cl-2e-→0升高被氧化氧化反应。
阴:cu+2→0降低被还原还原反应。
讲述:cucl2溶液在外加电源的作用下,在阴、阳两极上发生了氧化还原反应,我们把这个过程。
叫做电解。看书:归纳电解的概念并了解什么是电解池和电解槽。
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。借助于电流引起氧化还原反应的装置也就是把电能转变成化学能的装置叫做电解池或电解槽。
思考1:在cucl-2溶液中有自由移动的cu2+、h+、cl、oh-,为什么仅仅cu2+、cl-、在阴、阳。
两极上放电生成了cu和cl+2而h、oh-却没有在两极上得失电子呢?
总结: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,在中学阶段我们只要求掌握:
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。常见阳离子放电顺序:
ag+>cu2+>h+>fe2+>zn2+>al3+>mg2+>na+>ca2+>k+>h+常见的阴离子放电顺序:s2->i->br->cl->oh->含氧酸根离子cucl2溶液导电:cu2+的放电顺序》h+放电顺序析出cu
cl-的放电顺序》oh-
的放电顺序放出cl2(
思考2:电解过程中,电子是如何形成闭合回路的?
归纳:电子移动的方向与电流的方向向反,从电源的负极流出,流向电解池的阴极,阴极附近的cu2+在阴极得电子被还原为cu。溶液中的阴阳离子定向移动,阳极附近的cl-阳极失电子被氧化成氯原子,氯原子结合成氯分子,失去的电子从阳极流向电源的正极,从而形成了闭和回路。
思考3]电解质溶液的导电与电解质的电离有什么关系?
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。
如:cucl2+2=cu+2cl-上失得电子成为原子或分子,如:cu2++2e-=cu
2cl--2e-
cl2↑特点产生自由移动的离子发生了氧化还原反应,生成了新的物质。
联系。电解建立在电离的基础上。
概括:电解质溶液的导电过程就是电解过程,这一过程能够进行的前提是溶液中有自由的离子,也就是说,电解质先电离,在外加直流电源的条件下,才能发生电解。[思考4]金属导电与电解溶液导电有什么不同?
提示]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思考。
归纳]: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。
思考5]把碳电极换成cu电极,又会是什么情况呢?阳极:cu-2e-=cu2+
在电解中我们经常使用的电极有两种,一种是惰性电极,也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。
会判断电解池的阴阳两极,会判断发生的氧化还原反应,会书写电极反应方程式及总的方程式。随堂检测:
1.标明下列装置中电解池的阴阳两极,写出电极反应的化学方程式,并判断反应是氧化反应还。
是还原反应。
2.用石墨做电极电解下列溶液,写出电极反应的化学方程式。(1)cuso4溶液(2)naoh溶液。
教材分析】电解池是借助于电能,使不能自发进行的氧化还原反应能够发生,从而使电能转化为化学能的装置。它的应用相当广泛,由此形成的工业也很多,如电镀、电解、电冶金、电池充电等。本节课是学生学习“原电池”知识后的自然延伸,它有助于学生系统学习电化学知识,为后续学习电化学知识在生产生活和科研中的重要作用打好理论基础。
【学情分析】
本课时内容位于选修4《化学反应原理》第四章第三节。在必修2第二章第二节中,学生已经接触过简单的原电池知识;在选修4《化学反应原理》第四章第。
一、二节中,学生已经具有借助氧化还原理论、金属活动顺序和物理学中的电学知识判断电池正、负极以及设计原电池和书写原电池电极反应的能力。因此,在本节课中,可利用原电池的原理逆向思考自然过渡到电解池的学习中去,并应用氧化还原相关知识拓展和延伸电化学理论。【设计思路】
由原电池原理的逆向应用,引出发明电解池的可能性;结合物理学中电子流向及化学中氧化还原相关知识,科学猜想两电极上的可能反应;然后让学生小组讨论以确定实验装置、动手实验以验证反应产物。使学生在**中发现问题、在小结中提升理论。最后在“学会应用”中巩固知识、形成体系。
知识与技能:
1.了解电解池工作原理。
2.学习科学**的基本方法,提高科学**的能力。过程与方法:
电解氯化铜溶液的实验采用学生猜想、实验验证、分组讨论、师生总结的方法,让学生感受电能转化为化学能的科学事实,体验“科学猜想——实验验证——归纳总结——形成理论”的研究过程,增强对电解池工作原理的了解。
情感态度价值观:
1.通过了解戴维发明电解法的化学史,感受科学家不畏艰难、勇于探索的科学精神。2.通过原电池工作原理到电解池工作原理的逆推,体验电化学知识间的相关性与渐进性,感受化学世界的奇妙与和谐。
3.通过石墨作电极电解cucl2溶液的实验**,体验科学猜想的重要意义,发展学习化学的兴趣,培养严谨细致、务实求真的科学态度。【教学重难点】电解原理。
实验准备】(预计分为8组)铁架台(带试管夹)、u形管、小烧杯(作废液缸用)、两个碳棒、两根带双头鳄鱼夹的导线、9v干电池一枚、棉花团、火柴、镊子、洗瓶、25%氯化铜溶液、淀粉碘化钾试纸、10%naoh溶液。
教学方法】启发讨论法、合作学习法、实验**法。请在以下练习中选做一题。两段导线、干电池等。
提高学生的人文素养;引导学生学以致用;为下一课时“电解原理的应用”作铺垫。两道练习分别侧重于“动手”和“动脑”,二选一的设置尊重学生个性差异,留给学生个性发展的空间。
电解池第一课时教案
学生讨论 屏幕上就是我们电解水的装置示意图,两支试管中,哪边产生的是氢气?哪边是氧气?你的依据是什么?下面请大家注意观察 中电解cucl2的实验,1 u型管中为cucl2溶液。个电极均为石墨。3 通电后放入的为碘化钾淀粉试纸。观察实验 请回忆一下实验的现象,讨论下可能是什么物质?那么铜和氯气究竟是怎...
电解池教案 第一课时
电解池 教学设计 第1课时 一 教学内容分析。本节课教学是人教版高中化学选修4 化学反应原理 中第四章电化学第三节电解池的第1课时内容。本章着重研究化学反应与电能的关系。电解池是将理论语实际相联系的实体,通过 电解氯化铜溶液实验 引出电解原理,又在理解电解原理的基础上介绍相关化工生产方面的应用,如氯...
电解池教案 第一课时
第三节电解池教案 第一课时 六安中学高二化学备课组 2010 1 14 第三节电解池之电解池原理。1.下列有关电解池的说法不正确的是。a.电解池是把电能转化为化学能的装置。b.电解池中阴离子向阴极移动,阳离子向阳极移动。c.电解池中与电源正极相连的一极是阳极,发生氧化反应。d.电解质溶液的导电过程就...