电解池 教学设计
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电化学基础
第三节 电解池
一、教学目标
1.知识目标:
(1) 知道电解的基本原理,会判断一般电解反应产物;
(2) 能说出电解、电解池及形成条件;
(3) 知道铜的电解精炼和电镀铜的原理,知道氯碱工业反应原理,能正确书写电极反应式和电解的总化学方程式;
(4) 通过对比、分析明确原电池与电解池的区别和联系
2.能力目标:
(1) 培养学生观察、分析、整理、归纳总结、探究等能力;
(2) 通过实验培养学生的观察能力、分析能力和解决实际问题的能力;
3.情感、态度和价值观目标:
(1) 指导学生积极参与教学过程,激发其主动探究的意识;
(2) 对学生进行辩证唯物主义教育和环境保护教育,培养学生正确的处世态度;
(3) 通过氯碱工业的学习,培养学生确立理论联系实际的学习方法,进一步树立探究精神及合作意识,同时增强环境保护意识。
二、教学重点难点
重点:电解原理、氯碱工业反应原理
难点:离子放电实质
三、教学方法
1.实验探究与启发讨论法。
2.学案导学:见后面的学案。
3.新授课教学基本环节:预习检查、总结疑惑→情境导入、展示目标→合作探究、精讲点拨→反思总结、当堂检测→发导学案、布置预习
四、教学过程
第一课时 电解原理
【复习引入】化学反应过程中,除有新物质生成之外还常常伴有能量的转化,如化学能转化为电能的原电池反应。
(1) 请每位同学自己设计一组原电池装置图,注明电极名称、所用材料、电子流动方向、写出电极反应式;
(2) 构成原电池的条件是什么?能量如何变化?
电能会不会转化为化学能呢?若能,又需要通过什么装置?怎样才能实现电能到化学能的转化?将是我们这一节要学习的内容。
【板书】第三节 电解池
一、电解原理
【课件】例如:Zn—Cu原电池(模拟该电池的装置及工作过程)
【引导】若将该原电池装置加以改动为右图所示装置
【讨论】(1)通电前溶液中有哪些离子?来源是什么?
(2)开通电源前后,溶液中阴阳离子分别怎样运动?分别有什么现象?如何用简单的方法初步检验其产物?
【介绍并板书】电极名称
阴极:与外接电源的负极相连的电极
阳极:与外接电源的正极相连的电极
【实验探究】让学生分组用改进的电解槽电解CuCl2溶液,观察现象,以验证上面讨论的结果。
【学生代表发言】叙述观察到的现象。
【讨论】离子在两极上发生了什么反应?
【学生回答并板书】电极反应
阴极: ( 反应)
阳极: ( 反应)
总反应式:
【结论】(1)由以上实验分析可知CuCl2溶液通入直流电时,在阴、阳两极发生了 反应,有新物质生成, 能转化为 能。
(2)电解原理:电解质在 或 状态下电离出自由移动的离子,通电时,自由离子定向移动, 离子移向阴极,在阴极 电子,发生 反应; 离子移向阳极,在阳极 电子,发生 反应。
【板书】电解池:
电解原理:
【思考】根据原电池的构成结合以上实验总结出构成电解池的条件。
【板书】电解池的构成条件:
【思考】CuCl2溶液中共有几种离子?结合实验,试说明其中离子得失电子的难易顺序。
【学生回答】CuCl2溶液中有Cu2+、Cl—、H+、OH—四种离子,由实验结果可知,两极上的产物分别为Cu和Cl2,则可说明阳离子得电子能力:Cu2+> H+,阴离子失电子能力:
Cl—> OH—。
【设疑】为什么在同一溶液中各种离子的放电顺序有先后之分,应有怎样的顺序?
【讲述】由于各种离子的得失电子能力不同,因此,在电解时离子放电顺序难易也不同,结合氧化还原反应的知识,可知氧化性强的离子先得电子,还原性强的离子先失电子。
【板书】离子的放电顺序(惰性电极)
阳离子放电顺序:Ag+>Hg2+> Fe3+ > Cu2+ >H+>Sn4+>Fe2+>Zn2+>……
阴离子放电顺序:S2—>I—>Br—>Cl—>OH—>含氧酸根>F—
【注意】用惰性电极(如:石墨、Pt)电解时,溶液中的阴、阳离子按顺序放电,若阳极为活性电极(如Ag、Cu等金属),则电极本身放电,溶液中的阴离子不放电。 【过度】现在我们已经基本了解了电解池,下面将电解池和原电池加以比较。
【课件】(本部分由教师和学生共同归纳完成) 1、电解池、原电池的区别
装置名称
电极名称
点极反应式
总反应式
反应现象
能量转变
2、电解池和原电池关系示意图
【小结】本节课我们在复习原电池基本概念的基础上,重点学习了电解池的概念及电解原理,并比较了电解池和原电池的区别和联系。