选修四第四章第三节《电解池》第一课时4
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选修四第四章第 3 节电解池第一课时电解原理【学习目标】1.理解电解原理、电解池的构造,准确判断电解池的阴阳两极2.初步掌握阴阳离子在两极的放电顺序3.初步掌握对电极反应物及生成物的判断4.提高对实验观察,动手操作,归纳总结的能力,养成自主学习的习惯5.感悟团队合作学习的乐处,提高学习积极性【学习重点】电解池的工作原理【学习难点】离子放电顺序、电极反应物及产物的判断学习过程【引言】1799 年,当意大利人发明了最原始的电池--- 伏打电池之后,许多科学家对电产生了浓厚的兴趣,电给世界带来了太多的不可思议,好奇心驱使着人们去进行各种尝试,想看看它还能否出现什么奇特的现象。
1807 年,当英国化学家戴维将铂电极插入熔融的氢氧化钾并接通直流电源时,奇迹终于产生了,在阴极附近产生一种银白色的金属,随即形成紫色的火焰。
这就是发现钾元素的主要过程,当时在社会上引起了轰动。
他随后用电解法又相继发现了钠、钙、锶、钡、镁、硼、硅等元素,戴维成为发现化学元素最多的。
这其中的奥妙是什么呢?电解时,物质的变化是如何发生的呢?【师生互动】学生展示预习成果,教师总结。
电解池1.概念:将转变为的装置。
2.阳极与阴极阳极:与电源相连的电极阴极:与电源相连的电极3.构成条件①电源②两个电极③或熔融电解质④【教师活动】讲述实验注意事项【学生活动】学生分组完成实验4-2,教师协助,注意观察实验现象,并完成探究一第一部分。
探究一电解 CuCl2溶液(一) 1、试验探究×CC若烧杯中的液体为 CuCl 2溶液,合上电源开关,给 CuCl 2溶液通电时现象:阴极上,此该物质是。
CuCl 2溶液阳极上:,经检验该物质是。
两支电极上发生的反应为:阳极:。
反应类型:反应。
阴极:。
反应类型:反应。
总反应式:。
【师生互动】小组成员选出代表展示实验成果,教师作出评价。
【自主学习】完成探究一第 2 部分.(二)归纳总结:过程分析:CuCl 2溶液能导电是因为存在,通电后这些自由移动的离子,在电场作用下发生移动,根据相互吸引的原理,带负电的氯离子向极移动,在阳极,氯离子失去电子被为氯原子,并两两结合成氯分子,从阳极放出,带正电的铜离子向极移动,在阴极铜离子获得电子被成铜原子,覆盖在阴极上。
第四章电化学基础第三节电解池(第1课时)教材分析在学习第四章之前,学生学习了“溶液中的离子平衡”,对溶液体系初步建立了微观、动态、相互作用的认识深度,基本形成了分析反应体系中微粒及运动情况的认识思路,本章是对上述认识方法的应用和深化,此外从本章的知识基础看,也是将氧化还原反应、离子反应等基本概念和原理提升到综合应用的高度。
“化学能与电能的相互转化”是贯穿全章的主线。
在前两节教材的学习中,学生已经了解了自发的氧化还原反应通过原电池将化学能转化为电能,本节的核心概念是“对于非自发的氧化还原反应可以通过电解池实现由电能到化学能的转化”。
本章知识在学生整个高中化学学习中占有十分重要的地位,是在必修化学的基础上帮助学生从氧化还原反应的本质及化学反应与能量的关系上,进一步学习和探索化学反应的规律及其应用,能从化学能与电能之间相互转化的角度理解原电池-电解池的原理及应用,构建较为完整和系统的化学反应原理知识体系。
本章知识结构图:二、教学目标1、通过宏观(实验现象)——微观(电子、离子间的相互作用与运动方向)——符号(电解方程式)三重表征形成电解池的工作原理。
知道电解质溶液的导电过程,就是电解质的电解过程,能够说出电离与电解的区别和联系。
2、通过观察,知道电解池装置的基本构造(包括电极与直流电源的连接方式)。
通过与原电池装置进行比较,能够从电极名称、电极反应、能量转变形式、反应驱动力等方面进一步认识电解池与原电池的工作原理。
3、能够根据电解质溶液的组成和电极特点,运用氧化还原知识判断电解产物,并形成分析判断电极产物的一般思路:电极材料及电极的极性——溶液中存在的微粒——微粒的运动方向——分析得失电子的能力判断——化合价变化——产物存在形式。
4、建立综合运用微粒观和氧化还原反应理论分析电解池问题的基本思路,能自主构建电解池模型,并以这个模型为载体用微观的、动态的、有序的思维分析电解池常见应用。
5、通过查阅资料、观看录像等方式了解电解原理在工业生产中的应用,感受化学科学对人类生产生活的巨大影响。
第四章 第三节 电解池(第1课时)实验导入电解CuCl 2溶液①通电前,CuCl 2溶液中存在的阳离子有 ,阴离子有 , 这些离子来自于 和 ②通电后,阳离子移向 ,阴离子移向 。
两支电极上发生的反应为:阳极: 。
反应类型: 反应。
阴极: 。
反应类型: 反应。
总反应式: 。
知识点一:一、电解原理1、电解:使电流通过 溶液而在阴、阳两极引起 的过程。
电解池: 的装置。
构成电解池的条件:I 、 。
II 、 。
III 。
电解池的两极阳极与 相连,在阳极上发生 反应。
阴极与 相连,在阴极上发生 反应。
电解质溶液导电的实质电解质溶液导电的过程,就是 的过程,就是在阴阳两极发生氧化还原反应的过程。
原电池和电解池有何区别?CuCl 2溶液稀H 2SO 4稀H 2SO 4 稀H 2SO 4稀H 2SO 4 练一练:1、判断下列装置是否属于电解池:2、原电池与电解池的比较装置类别原电池 电解池举例(图)电极名称反应类型能量转变 反应是否自发进行知识点二、离子的放电阴极上:由于阴极上要 电子,不管阴极材料是金属还是石墨,此时都不能得电子,因此只能是溶液中的得电子。
阳离子氧化性越强就越得电子。
因此阴极上氧化性强的离子得电子。
金属越不活泼,对应阳离子氧化性越,越得电子。
离子的放电顺序阴极:(阳离子在阴极上的放电顺序(得e-))Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+(指酸电离的)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+、、、等活泼金属阳离子在水溶液中电解时不得电子。
小结:质量增加,或有氢气产生的电极一定是极。
阳极上:电解池中阳极上要电子,而与溶液中的都可失电子,因此阳极上的电极反应与有关。
由于一般的比阴离子更容易失去电子,因此如果用一般的金属材料做阳极,电解时阳极上是失去电子。
[学生总结]两极产物阴极——铜阳极——氯气
[设疑]氯化铜溶液在电流的作用下为什么会生成Cu 和Cl2呢?
[讲述]CuCl2在水溶液中完全电离生成Cu2+和Cl-
[板书]CuCl2 =Cu2++2Cl-
[讲述]通电前,Cu2+和Cl-在溶液里自由运动;通电后,在电场的作用下,带负电的Cl-移向阳极,并失去电子被氧化成氯原子,进而结合成Cl2放出,带正电的Cu2+移向阴极,并得到电子被还原成铜原子,覆盖在阴极上。
[课件展示]播放课前制作的多媒体课件,模拟CuCl2溶液中Cu2+和Cl-在通电前后的运动、变化情况。
[板书]阴极:Cu2++2e-=Cu(还原反应)
阳极:2Cl--2e-=Cl2↑(氧化反应)[小结]电解质溶液在导电过程中有新物质产生,是化学变化。
[板书]使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极上引起氧化还原反应的过程叫做电解。
把电能转变为化学能的装置叫做电解池或电解槽。
[学生活动]让学生独立书写电解CuCl2溶液的化学反应方程式。
(可以请1—3名学生到黑板上书写)[板书]CuCl2Cu+Cl2↑
[过渡]下面我们再分析电解池的两个电极。
[板书]2、电解池的两极
[讲述]电解池的两极是由与之相连的电源电极决定的。
[板书]阴极:与电源负极相连的电极。
(发生还原
不足及改进措施:
教务处(教学部):。
第三节《电解池》学案
【学习目标】
1.了解电解池的构成条件。
2.了解电解池的工作原理。
一、【实验4-2】以石墨棒为阴阳极电解氯化铜溶液
【思考与交流1】通过阅读教材P79实验4-2,与直流电源
....正负极相连的两根碳棒名称如何定义?
二、【分组实验】以铜棒和石墨棒为阴阳极电解氯化铜溶液
【思考与交流2】查阅资料,活性电极和惰性电极的概念。
分组实验1(第1,2小组):石墨棒作阳极,铜棒作阴极,电解质溶液为CuCl2溶液。
分组实验2(第3,4小组):石墨棒作阴极,铜棒作阳极,电解质溶液为CuCl2溶液。
三、探究电解池的工作原理
【思考与交流3】关于电极反应的思考
1.根据实验现象,完成实验4-2及分组实验中阴阳极的电极反应
【实验4-2】石墨阴极:
石墨阳极:
总电极反应式:
【分组实验1】铜棒阴极:
石墨阳极:
【分组实验2】 石墨棒阴极:
铜棒阳极:
2. 阴极的反应类型是什么,阳极的反应类型是什么?
3. 阴极的放电规律
①阴极上的反应物是哪类物质?
②如果溶液中的阳离子不止一种,这些阳离子是同时反应还是先后反应。
③溶液中的阳离子不只一种,这些阳离子是依据什么性质先后参与反应的?
【当堂练习】
1.如右图所示:阳极材料是 ,
阳极上的电极反应式为 ; 阴极材料是 ,
阴极上的电极反应式为 。
2.写出下列电解池的电极反应式及总化学方程式。
(1)用石墨为电极电解饱和的氯化钠溶液
(2)用铜为阳极,石墨为阴极电解硫酸溶液
3.下列关于电解池的叙述中不正确的是:( )
A . 与电源正极相连的是电解池的的阴极
B . 与电源负极相连的是电解池的阴极
C . 在电解池的阳极发生氧化反应
D . 电子从电源的负极沿导线流入电解池的阴极
【小结】电解池阴阳极的判断依据 AgNO 3。