[精品]新人教版选修4高中化学第四章第三节 电解池优质课教案
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第四章电基础第三节电解池一、教材分析《电解池》是人教版高中选修四《反应原》第四章第三节,这部分教材主要介绍了电解原以及电解原的应用。
电解属于电的知识范畴,是中论体系不可缺少的一部分,同时电解与物中的电、能量的转换有密切的联系,是氧还原反应、原电池、电离等知识的综合运用。
本节教材可分为三个部分:电解原、电解原的应用、电镀。
把握教材意图后,我把本节内容安排为两课时完成。
二、教目标1.知识目标:(1)知道电解的基本原,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,知道氯碱工业反应原,能正确书写电极反应式和电解的总方程式;(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)培养生观察、分析、整、归纳总结、探究等能力;(2)通过实验培养生的观察能力、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)指导生积极参与教过程,激发其主动探究的意识;(2)对生进行辩证唯物主义教育和环境保护教育,培养生正确的处世态度;(3)通过氯碱工业的习,培养生确立论联系实际的习方法,进一步树立探究精神及合作意识,同时增强环境保护意识。
三、教重点难点重点:电解原、氯碱工业反应原难点:离子放电实质四、情分析生的认知发展水平和知识基础都是我们要考虑的情。
我们的生素质不太高,没有强烈的求知欲,思维能力渐趋成熟。
但也有思维方面的劣势,他们习惯演绎式的教方法,探究习的经验少。
在知识方面,生在初中没有电知识;在高一中习过有关电的原电池;在生活中也很少有涉及到电解应用经历。
五、教方法1.实验探究与启发讨论法。
2.案导:见后面的案。
3.新授课教基本环节: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→发导案、布置预习六、课前准备1.生的习准备:预习实验“电解池原”,初步把握实验的原和方法步骤。
2.教师的教准备:多媒体课件制作,,课内探究案,课后延伸拓展案。
3.教环境的设计和布置:四人一组,实验室内教。
课前打开实验室门窗通风,课前准备好如下仪器装置和药品:实验仪器:小烧杯、玻璃棒、碳棒、导线、电流表、直流电、改进的塑料制电解槽;实验药品:2溶液、淀粉碘钾试纸、NOH溶液、SO4溶液、铜片、铁片。
七、课时安排:2课时第一课时电解原第二课时电解的应用八、教过程第一课时电解原【复习引入】反应过程中,除有新物质生成之外还常常伴有能量的转,如能转为电能的原电池反应。
(1)请每位同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?电能会不会转为能呢?若能,又需要通过什么装置?怎样才能实现电能到能的转?将是我们这一节要习的内容。
【板书】第三节电解池一、电解原【课件】例如:—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?是什么?(2)开通电前后,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:与外接电的负极相连的电极阳极:与外接电的正极相连的电极【实验探究】让生分组用改进的电解槽电解溶液,观察现象,以验证上面讨论2的结果。
【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?【生回答并板书】电极反应阴极:(反应)阳极:(反应)总反应式:溶液通入直流电时,在阴、阳两极发生了【结论】(1)由以上实验分析可知2反应,有新物质生成,能转为能。
(2)电解原: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:【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: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【思考】2序。
溶液中有2+、—、H+、OH—四种离子,由实验结果可知,两极上的产物【生回答】2分别为和,则可说明阳离子得电子能力:2+> H+,阴离子失电子能力:2—> 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,结合氧还原反应的知识,可知氧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+> F3+ > 2+ >H+>S4+>F2+>2+>……阴离子放电顺序:S2—>I—>Br—>—>OH—>含氧酸根>F—【注意】用惰性电极(如:石墨、P)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、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】(本部分由教师和生共同归纳完成)1、电解池、原电池的区别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,重点习了电解池的概念及电解原,并比较了电解池和原电池的区别和联系。
第二课时电解的应用【复习引入】上节课我们习了有关电解的知识,知道了电解原及电解时电能转变为能的事实。
同时,通过分析知道了电解质溶液导电的实质及溶液中离子的放电顺序。
电解原在实际的工业生产中具有广泛的应用,本节课我们将习其中的一些典型实例。
【板书】二、电解原的应用1、电解饱和食盐水以制取烧碱、氯气和氢气【阅读】阅读教材相关内容回答下列问题:(1)在饱和食盐水中存在哪些离子,通电时这些离子如何移动?哪些离子放电?分别写出两极上的电极反应方程式。
(2)两极上各有什么现象产生?如何检验有NOH何2生成?(3)若食盐溶液中有2+、Mg2+、SO42—等杂质离子,应选择哪些试剂除去?加入试剂应有怎样的顺序?【生讨论后回答】(1)N溶液中存在N+、—、H+、OH—,通电后H+、N+移向阴极,—、OH—移向阳极。
根据离子放电顺序:阴极:2 H++2—=H2↑阳极:2——2—=2↑(2)阴极区产生无色无味的气体;阳极区产生黄绿色有刺激性气味的气体。
阳极区产生的有刺激性气味的气体遇湿润的淀粉碘钾试纸变蓝,检验为2;阴极区加酚酞显红色,检验为NOH。
(3)N2O4、NOH、B2、H试剂,加入时B2溶液要在加N2O4溶液前加入。
【提问】写出该电解反应的总的方程式。
【板书】2N+2H2O H2↑+2↑+2NOH【设疑】生产过程中,为什么强调是电解饱和食盐水?【讲述】上节课习了论上溶液中离子的放电顺序。
在实际生产中,由于溶液中离子浓度的变,常会出现放电顺序变的情况,因此在氯碱工业中,为保证—先于OH —放电,生成2故使用饱和食盐水,以保证—浓度足够大先放电。
【过渡】下面我们再习电解的其他用途。
【板书】2、电镀【阅读】阅读教材相关内容,回答:(1)电镀的主要目的是什么?(2)电镀时,通常把作阴极,把作阳极,用作电镀液。
【生讨论后回答,教师板书】阴极:待镀金属;阳极:镀层金属电解质溶液:含有镀层金属离子的盐溶液【讲述】由于在电镀过程中,镀层金属转为离子进入溶液,而溶液中又有与镀层金属相同的离子,故电解前后电解质溶液的浓度不变。
因此,电镀是一种特殊的电解。
利用电解原同样也可以进行铜的精炼。
【讨论】(1)为什么要进行铜的电解精炼?(2)电解精炼铜时,用作阴极,用作阳极,用作电解液。
【讨论后生回答,教师板书】阳极:粗铜精炼阴极:电解质溶液:电极反应式:阳极:阴极:【讲述】铜作为活性电极放电,形成2+进入溶液后,金属活泼性顺序位于之后的Ag和A等金属杂质,由于失电子能力比弱,难以在阳极失去电子变成阳离子溶解,于是以金属单质的形式沉积在电解槽底部,形成阳极泥。
、F、N等比活泼的金属,先于放电,形成离子进入溶液,但其离子得电子的能力弱于2+,因此留在溶液中。
【过度】电解原的另一个应用是电冶金。
【板书】3、电冶金【思考】(1)金属冶炼的本质是什么?(2)冶炼金属的方法有哪些?(3)电解冶炼主要适用于冶炼哪些金属?【生讨论后回答】【板书】本质:M++—=M【提问】以电解熔融N得到金属N为例,写出电极反应方程式和总反应方程式。
阳极:阴极:总反应:【小结】本节课我们习了电解原在实际生产生活中的应用,在巩固电解原的同时,了解了原在实际生产上的应用。
实际生产上的过程很复杂,这里我们只停留在论上进行讨论。
九、板书设计第一课时电解原第三节电解池一、电解原1、电极名称阴极:与外接电的负极相连的电极阳极:与外接电的正极相连的电极2、电解原:阴极:2++2-= (还原反应)阳极:2--2-=2↑(氧反应)使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极上引起氧还原反应的过程叫做电解。
把电能转变为能的装置叫做电解池或电解槽。
2+2↑电解池的构成条件:离子的放电顺序(惰性电极)阳离子放电顺序:Ag+>Hg2+> F3+ > 2+ >H+>S4+>F2+>2+>……阴离子放电顺序:S2—>I—>Br—>—>OH—>含氧酸根>F—3、电解池、原电池的区别4、、电解池和原电池关系示意图第二课时电解的应用二、电解原的应用1、电解饱和食盐水以制取烧碱、氯气和氢气2N+2H2O H2↑+2↑+2NOH2、电镀阴极:待镀金属;阳极:镀层金属电解质溶液:含有镀层金属离子的盐溶液阳极:粗铜精炼阴极:电解质溶液:电极反应式:阴极(精铜):2++2-=阳极(粗铜):-2-=2+3、电冶金本质:M++—=M十、教反思电内容是无机中很重要的知识,他既涉及到论知识,又与元素合物知识密切相关。
通过能与电能之间的相互转,可以使生对氧还原反应中能量变的认识更加深刻,从而进一步树立能量观点和辩证唯物主义观点。
授课中要充分注意教与的有机结合,尝试采取全班生分若干小组,打破常规听课方式,以便更好地完成课堂中的讨论,分组实验等教过程。
教中,围绕问题讨论,实验预测、验证,现象对比等环节,突破本节课的教重点和教难点,同时以讨论为主线,结合动手实验,生参与,启发思维,引导生观察分析、推、探究,调动生的参与意识,引发他们积极思考,以体现生的主体性;并将所知识与生产生活实践相联系,使课堂习更加贴近社会生活,同时,辅以课堂反馈,检查生课堂吸收率,培养生的解题能力。
十一、案设计(见下页)。