高中化学 第四章 第三节 电解池学案 新人教版选修
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一般高中课程标准实验用书《化学选修4》第四章第三节鉴于 Flash 动画下的《电解池》教课方案《电解池》教课方案一、教材剖析本节内容是中学化学基本理论的重要构成部分,是电化学基础知识。
将本节教材设置在氧化—复原反响、电解质的看法、弱电解质的电离、水的电离、溶液的 PH 值、原电池等基础知识以后,切合学生的认知规律,使学生很简单接受。
教科书将理论研究与实验商讨都放在了十分突出的地位,本节教材仍是理论联系实质的典型例子,如电解饱和食盐水、铜的精华、电镀等,好多内容与平时生活、工业生产有亲密的关系 , 所以可培育学生经济意识与社会责任感。
二、学情剖析学生已经有了原电池知识的基础,经过原电池这个熟习的内容引出电解池,领会电能与化学能的互相转变关系,以及比较这二者之间的不一样。
别的,学生已经具备办理信息和运用计算机常用软件的能力。
三、设计理念利用学生已经学过的原电池经过实验(鉴于 Flash 动画)让他们研究出电解池,而且经过问题来研究电解原理。
使学生在实践中感悟求知过程,经过组装虚构实验仪器、察看实验现象、记录实验现象、剖析实验过程、联合电极上的氧化复原反响,得出电解的看法;一步步研究出电解原理,弄清电解质溶液通电时发生了化学变化,电流的作用是这类化学变化的直接原由和动力。
四、教课目的知识技术:1、经过对电解 CuCl2溶液实验的察看与剖析,能够娴熟说明电解池的构成条件及其工作原理。
2;能独立地正确书写几种电解池的电极反响式和总反响的化学方程式。
过程与方法:在电解池工作原理的研究活动过程中,运用思虑、察看、议论剖析、总结归纳的思想方法。
感情态度与价值观:从对实验现象的剖析中体验宏观表象和微观实质的关系,意会感性认识到理性认识的过程。
使学生初步拥有剖析、综合的能力,开发并培育学生的创新能力。
五、教课要点、难点确实立要点:电解的基来源理;电极反响式的书写。
难点:电解池和原电池的关系。
教课方法实验研究法、剖析归纳法、理论联系实质。
电解(第1课时)【学习目标】1.了解电解、电解池的概念。
2.理解电解池的工作原理。
3.能够正确书写电解池的电极反应方程式。
【学习过程】1.电解原理:(1)电解:电解是使电流通过电解质溶液或熔融电解质而在两个电极上引起氧化还原反应的过程。
①电解时所用的电流必须是直流电,而不是交流电。
②熔融态电解质可被电解,电解质溶液也可被电解。
③电解的过程实质是一个氧化还原反应发生的过程,这一过程在通常情况下是不能进行的。
(2)电解池:电解池是将电能转化为化学能的装置。
(3)电解池的电极名称:阴极——与电源负极相连的电极,发生还原反应;阳极——与电源正极相连的电极,发生氧化反应。
(4)电解池的构成条件:具有与直流电源相连接的两个电极(阴极、阳极),插入电解质溶液或熔融电解质中,形成闭合回路。
2.电解规律:(1)阴极:与电极材料无关,无论是惰性电极还是活性电极都不参与电极反应,发生反应的是溶液中的阳离子。
阳离子放电顺序:Ag+>Cu2+>H+>Pb2+>Fe2+>Zn2+……(2)阳极:活性金属电极,金属电极失电子被溶解,生成对应金属阳离子。
惰性电极(Pt、Au、C)溶液中还原性强的阴离子失去电子被氧化,其放电顺序:金属阳极>S2->I->Cl ->OH->含氧酸根。
(3)电极反应式的书写步骤:①看电极:主要看阳极是何类型的电极,若为活性电极,电极本身被氧化;若为惰性电极,溶液或融化状态的电解质中的阴离子被氧化。
阴极一般不参与反应。
②看离子:搞清溶液或融化状态的电解质中有哪些阳离子、阴离子,首先排出放电顺序,然后书写电极反应式。
③书写时一定不要忘了水的电离,水溶液中始终有H+和OH-,放电顺序中H+和OH-之后的离子一般不参与电极反应。
④两个电极反应式所带的电荷必相等。
⑤书写时可依据总的反应式和某一电极反应式来写另一电极反应式。
用总的反应式减去某一电极反应式就等于另一电极反应式。
⼭西省⾼中化学第四章第三节第2课时电解原理的应⽤学案新⼈教版选修4【精品教案】电解原理的应⽤1.熟知电解饱和⾷盐⽔、电镀、电解精炼铜、电冶⾦的原理,会写其电极反应式及化学⽅程式。
2.学会电解的相关计算。
知识点⼀电解原理的应⽤阅读教材P 80~P 82,思考并填空。
1.电解饱和⾷盐⽔制烧碱、氯⽓和氢⽓ (1)装置及现象(2)电解总反应式化学⽅程式:2NaCl +2H 2O=====电解2NaOH +Cl 2↑+H 2↑,离⼦⽅程式:2Cl -+2H 2O=====电解2OH -+Cl 2↑+H 2↑。
2.电镀(1)定义:应⽤电解原理在某些⾦属表⾯镀上⼀薄层其他⾦属或合⾦的⽅法。
电镀的⽬的是使⾦属增强抗腐蚀能⼒,增加美观和表⾯硬度。
(2)电镀池的构成(3)实例(往铁件上镀铜)①阴极材料:Fe ,电极反应式:Cu 2++2e -===Cu ;②阳极材料:Cu ,电极反应式:Cu -2e -===Cu 2+;③电解质溶液:CuSO 4溶液。
3.电解精炼铜(1)装置:如图所⽰。
(2)电极反应式:阳极为Zn -2e -===Zn 2+,Cu -2e -===Cu 2+等;阴极为Cu 2++2e -===Cu 。
4.电冶⾦(1)⾦属冶炼的本质使矿⽯中的⾦属离⼦获得电⼦,从它们的化合物中还原出来,电极反应通式为M n ++n e -===M 。
(2)电解熔融的NaCl 制Na对于冶炼像钠、钙、镁、铝这样活泼的⾦属,电解法⼏乎是唯⼀可⾏的⼯业⽅法。
例如:电解熔融的NaCl 制Na :NaCl 在⾼温熔融条件发⽣电离:NaCl===Na ++Cl -,通直流电后,阴极:2Na ++2e -===2Na ,阳极:2Cl --2e -===Cl 2↑,总化学⽅程式为2NaCl(熔融)=====电解2Na +Cl 2↑。
(1)电解法制取钠、钾、镁、铝时不能电解含有这些⾦属阳离⼦的⽔溶液。
(2)⼯业上⽤电解熔融MgCl 2⽽不是MgO 的⽅法制Mg ;⽤电解熔融Al 2O 3⽽不是AlCl 3的⽅法制Al 。
第三节电解池一、教材分析本节课是人教版高中化学选修4《化学反应原理》中第四章电化学基础第三节电解池的第1课时。
本章着重研究化学反应与电能的关系。
电解池是将理论与实际相联系的实体,通过电解实验引出电解原理,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。
通过学习帮助学生了解电能转化为化学能的条件和方法,加深对氧化还原反应的认识,提高辩证思维能力,同时帮助学生牢固树立理论联系实际的学风。
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,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。
二、教学目标1、知识与技能(1) 认识电解概念,辨别电解池与原电池;(2) 了解电解池的工作原理。
2、过程与方法(1) 动手实验,体验电能与化学能转化的探究过程;(2) 应用实验、观察等手段获取信息,应用分析、推理、归纳、概括等方法加工信息。
3、情感态度价值观(1) 分组实验与讨论,体会小组合作学习的乐趣,培养团结协作的精神;(2) 通过探究实验的操作,现象的观察、记录和分析,感受实验方法在化学研究中的重要作用体验科学研究的严谨与艰辛。
三、教学重点(1)理解电解原理和以电解CuCl2溶液为例得出惰性电极作阳极时的电解的一般规律。
(2)电解池的工作原理。
四、教学难点(1)理解电解原理,非惰性电极作阳极对电解产物的判断,电解原理的应用。
(2)电解池的工作原理。
五、教学方法情景创设确定问题——自主学习解决问题——小组协作知识应用——课下探究知识延伸六、课时安排2课时七、学情分析八、教学过程第一课时电解原理Cu2Cu2Cu九、教学反思:第二课时电解原理的应用实验装置实验装置及原理按上图装置,在形管里倒入饱和食盐水,插入一根石墨棒做阳极,一根铁棒做阴极。
同时在两边管中各滴入几滴酚酞试液,并用湿润的碘化钾淀粉试纸检验阳极放出的气体。
4.3电解原理CuCl 2溶液中两根碳棒,分别跟直流电源的正极和负极相连接,接通一段时间后,观察两极上的现象并用湿润的KI-淀粉试纸检验所生成的气体。
【质疑】1.通电前溶液中存在哪些离子?这些离子是如何运动的?【分析】接通直流电后,原来的离子运动发生了这样的变化?有关离子在两极发生了什么样的反应?【观看】动画实验【提问】两极产物是什现,与电源负极相连的一端的碳棒上有红色固体物质析出,与电源正极相连的一端碳棒上有使湿润的淀粉-KI试纸变蓝的气体生成。
分析整理作出判断,红色物质为铜,黄绿色的气体为氯气。
回答:通电前溶液力及口头表达能力。
调动学生思维,分层次思考,有利于激发学习兴趣。
分析方法在教学中潜移默化的渗透。
实现感性认识到理性认识的过程。
么?【讲解】电解CuC12溶液的原理可表示为:阳极:2C1- -2e- == C12↑(氧化反应)阴极:Cu2+ + 2e- == Cu (还原反应)总反应:CuC12 Cu + C12↑【概括】通俗记法,利用谐音。
阳(极)--氧(化反应)【思考与交流】1、如何判断电解池的阴阳极?2、在CuCI2溶液中有自由移动的Cu2+、CI-、H+、OH-,为什么只有Cu2+、CI-得失电子,而H+、却不能在两极上得失电子呢?二、离子放电顺序【讲解】阳离子得到电子或阴离子失去电子的过中Cu2+、CI-、H+、OH-自由移动讨论分析,回答:通电后带正电的Cu2+、H+向阴极移动;带负电的CI-、OH-向阳极移动。
Cu2+在阴极得电子变成了单质Cu,CI-在阳极失电子变成了CI2。
回答阳极产物—氯气(CI2)阴极产物—铜(Cu)加深记忆,培养兴趣。
调动学生处于积极思考状态,培养思维能力。
培养阅读能力及自学能力、分析问题的能力。
创设问题情境激发学生求知欲望,培养自学能力。
[讲]电解饱和食盐水以制备烧碱、氢气和氯气,电解饱和食盐水的工业生产叫氯碱工业。
[板书]1、电解饱和食盐水制烧碱、氢气和氯气[投影]实验装置及原理按上图装置,在U形管里倒入饱和食盐水,插入一根石墨棒做阳极,一根铁棒做阴极。
电解池教学设计姓名杨巨峰学校丰台实验学校《电解池》教学设计(一)指导思想与理论依据1.以学生的发展为本,关注学生科学探究的过程和方法。
2.用微观的视角去看待宏观现象,并用化学语言表达,最终建构原理模型,形成特定的化学思维。
(二)教学背景分析1.学习内容分析:(1)电解原理是化学反应原理中要求层次较高的内容,学生原有的认识能在这里发挥巨大的基础作用。
他以氧化还原反应、离子反应、原电池、水溶液中的离子平衡为基础,同时是对化学反应中能量的变化,化学反应方向知识的应用与提高。
电解原理的教学运用实验探究原理理论,利用理论知识对各种实验信息所带来的认知冲突进行分析归纳从而最终得出电解原理。
(2)电解原理有丰富生活生产应用价值,如金属冶炼、可充电电池、电解饱和食盐水、铜的精炼、电镀等,化学史上应用电解,英国化学家戴维一年时间里发现了七种发现新元素,从戴维制取钾的成功失败中吸取教训,认识放电顺序的存在。
2.学生情况分析:授课班级是我校理科重点班学生,学生刚刚学习了原电池原理及化学电源,学生对氧化还原反应和原电池电极反应之间的关系比较熟悉,学生具有初步的实验探究能力,采用实验探究和微观分析法学习电解原理比较恰当符合学生实际。
学生有闭合电路的知识基础,接触过一些电解过程,必修2活泼金属的冶炼为电解法,在初三化学中接触到的电解水等相关知识。
必修2和选修4学生已经学习和掌握了:氧化—还原反应、离子反应、化学反应与能量变化、反应自发性等基础知识,并具有实验探究能力,初步建立微粒观。
学生清楚电解质溶液可以导电,但究竟如何导电不清楚。
本节课发展学生能力,学生形成电解问题的分析方法,学会从宏观现象到微观角度剖析复杂电解体系。
最终使学生科学素养得以提高,深化对电化学问题的认识运用于实际。
(三)本课教学目标设计1.知识与技能:(1)理解电解的含义,认识电解装置,会电极的判断,明确电极反应与氧化还原反应之间的对应关系。
能书写电解池的电极反应式和总反应化学方程式。
电化学基础第三节电解池一、教材解析《电解池》是人教版高中化学选修四《化学反响原理》第四章第三节,这部分教材主要介绍了电解原理以及电解原理的应用。
电解属于电化学的知识范围,是中学化学理论系统不行缺乏的一部分,同时电解与物理学科中的电学、能量的变换有亲近的联系,是氧化还原反响、原电池、电离等知识的综合运用。
本节教材可分为三个部分:电解原理、电解原理的应用、电镀。
掌握教材企图后,我把本节内容安排为两课时完成。
二、教课目标1.知识目标:(1)知道电解的基本源理,会判断一般电解反响产物;(2)能说出电解、电解池及形成条件;(3)知道铜的电解精髓和电镀铜的原理,知道氯碱工业反响原理,能正确书写电极反响式和电解的总化学方程式;(4)经过比较、解析明确原电池与电解池的差别和联系2.能力目标:(1)培育学生观察、解析、整理、归纳总结、研究等能力;(2)经过实验培育学生的观察能力、解析能力和解决本质问题的能力;3.感情、态度和价值观目标:(1)指导学生踊跃参加教课过程,激发其主动研究的意识;(2)对学生进行辩证唯心主义教育和环境保护教育,培育学生正确的处世态度;(3)经过氯碱工业的学习,培育学生确定理论联系本质的学习方法,进一步建立研究精神及合作意识,同时加强环境保护意识。
三、教课要点难点要点:电解原理、氯碱工业反响原理难点:离子放电本质四、学情解析学生的认知发展水平易知识基础都是我们要考虑的学情。
我们的学生素质不太高,没有激烈的求知欲,思想能力渐趋成熟。
但也有思想方面的劣势,他们习惯演绎式的教课方法,研究学习的经验少。
在知识方面,学生在初中没有电化学知识;在高一化学中学习过相关电化学的原电池;在生活中也极罕有涉及到电解应用经历。
五、教课方法1.实验研究与启示谈论法。
2.教案导学:见后边的教案。
3.新讲课教课基本环节:预习检查、总结诱惑→情境导入、展现目标→合作研究、精讲点拨→反思总结、当堂检测→发导教案、部署预习六、课前准备1.学生的学习准备:预习实验“电解池原理”,初步掌握实验的原理和方法步骤。
第四章电化学基础第三节电解池第一课时【考纲要求】了解电解池的工作原理,能写出电极反应和电池反应方程式。
【自主学习】阅读课本P79---P80,思考并完成以下预习内容。
1.金属钠如何制备?你能写出阴阳两极的电极反应么?2.石墨为电极电解氯化铜溶液时,为什么会生成铜和氯气?3.电解质溶液导电时,一定会有化学反应吗?4.如何判断一套装置是原电池还是电解池?【考点突破】考点一:电解原理例1 用石墨电极电解CuCl2溶液(见右图)。
下列分析正确的是( )A.a端是直流电源的负极B.通电使CuCl2发生电离C.阳极上发生的反应:Cu2++2e-== CuD.通电一段时间后,在阴极附近观察到黄绿色气体例2 碘盐的主要成分是KIO3和NaCl,KIO3在工业上可用电解法制取,以石墨和铁为电极,电解KI溶液,反应方程式为KI+H2O,KIO3+H2↑(未配平)。
下列有关说法中正确的是( ) A.电解时,石墨做阴极,铁做阳极B.电解时,在阴极上产生KIO3C.电解前后电解质溶液pH变大D.电解中,每转移0.6 mol e-,理论上可得到0.1 mol无水KIO3晶体反馈训练1下列说法错误的是( )A.电解质的导电过程是化学变化,而金属的导电是物理变化B.电解质溶液导电的过程,就是电解质被电解的过程C.电解质在任何条件下均可以导电D.电解质溶液导电过程中一定有新物质生成反馈训练2 某同学按图所示的装置进行电解实验。
下列说法正确的是( )A.石墨是电解池的负极,Cu是电解池的正极B.电解过程中,铜电极上自身没什么变化C.电解一定时间后,石墨电极上有铜析出D.整个电解过程中,石墨电极上发生的反应为2H++2e-===H2↑小结:1.电解池的阴阳极的判断方法:2.阴阳两极上的放电顺序判断:考点二:电极反应式的书写以及电解一般规律例3 用惰性电极电解一定量的硫酸铜溶液,实验装置如图甲。
电解过程中的实验数据如图乙,横坐标表示电解过程中转移电子的物质的量,纵坐标表示电解过程中产生气体的总体积(标准状况)。
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。
选修四第四章第3节电解池第一课时电解原一、预习目标预习实验“电解池原”,初步把握实验原、目的要求、材料用具和方法步骤。
二、预习内容“电解池原”实验1.实验原:2.材料用具实验仪器:小烧杯、玻璃棒、碳棒、导线、电流表、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、片、片。
3.实验步骤:⑴;⑵;⑶4.观察和记录:三、提出疑惑同们,通过你的自主习,你还有哪些疑惑,请把它填在下面的表格中课内探究案一、习目标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.正确使用实验器材,完成“电解池原”实验操作。
习重难点:知道电解的基本原,会判断一般电解反应产物。
二、习过程(一)电解原1、试验探究如图所示:与电正极相连的电极叫极,与电负极相连的电极叫极。
溶液,合上电开关,若烧杯中的液体为2能否看到小灯泡发光?。
溶液通电时现象:给2阴极上,CuCl2溶液经检验该物质是。
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:。
溶液能导电是因为存在,通电后这些自由过程分析:2移动的离子,在电场作用下作移动,根据相互吸引的原,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。
2、电解:使电流通过溶液而在阴、阳两极引起的过程。
所用电流一般为直流电还是交流电较好?!该过程中能转为能!这是一个物过程还是一个过程?过程!显然:电解质溶液的导电过程就是的过程。
3、电解池:将能转为能的装置。
构成电解池的条件:①②③④判断下列装置是否属于电解池:4、原电池与电解池的比较的电解池装置中,电子流动方向从电的极沿着导线到达极,从在2极沿着导线回到电的极。
在溶液中电子有没有从阴极直接到达阳极呢?。
溶液中的在电场作用下到达阴极,得到从电负极流出的电子;溶液中的在电场作用下到达阳极,失去了电子流向电的正极。
《电解池》教学设计一、教材分析(一)教材分析本课时内容是人教版选修教材《化学反应原理》第四章第三节,教材主要介绍了电解原理以及电解原理的应用。
电解属于电化学知识范畴,是中学化学理论体系不可缺少的一部分,是氧化还原反应、原电池、电离等知识的综合运用。
本节教材可分为三个部分:电解原理、电解原理的应用、电镀。
把握教材意图后,我把本节内容安排为两课时完成。
本设计为第一课时。
(二)内容分析具体内容:体验化学能与电能相互转化的探究过程,了解电解池的工作原理。
活动建议:探究电能和化学能的相互转换。
(三)学生分析学生的认知发展水平和知识基础都是我们要考虑的学情。
学生对于电化学较为陌生,生活中电化学相关知识接触较少。
学生求知欲较强,合作意识与探究精神逐渐形成。
二、教学目标知识与技能:了解电解池工作原理,能写出电极反应式和电池反应方程式,初步了解溶液中微粒放电顺序。
过程与方法:利用惰性电极电解水和氯化铜的实验,探究电解原理。
通过观察、实验、阅读资料获取信息,运用科学方法对信息进行加工,提高科学探究能力。
情感态度价值观:学会在思考分析过程中相互讨论,相互启发,体会到合作交流的重要性。
通过电解在生产、生活中的应用实例,感受化学学科的实际应用价值。
三、教学重、难点及其突破策略教学重点:理解电解原理,惰性电极作阳极时电解的一般规律。
教学难点:理解电解原理,电极反应式书写。
突破策略:本教学设计使用启发式教学法和问题探究法,有目的地层层设疑,创设问题情境,通过熟悉的电解水来推导新知,引导学生进行思路探究,将感性认识提升到理性认识,培养和发展学生的抽象思维、归纳推理、演绎推理能力。
有利于学生理解电解质导电的过程和电解原理相关的知识。
四、教学过程五、板书设计[板书设计]第四章第三节电解池一、电解原理1、电解:将____通过电解质溶液或熔融态物质,在阴极和阳极上引起___反应的过程.2、阳极:与电源_____极相连,发生______反应。
第三节 电解池学案(第1课时)班级: 姓名: 组别:【学习目标】 1.理解电解原理,初步掌握一般电解反应产物的判断方法2.了解氯碱工业,电镀,冶金的原理 3.掌握电解电极方程式的书写。
【学习重点】 电解原理及应用【知识梳理】 1、电解质是指在 能够导电的化合物。
2、电离是指电解质在_____________或__________状态下离解成____________的过程。
3、原电池是_______ _____的装置 。
4、写出下列物质的电离方程式CuCl 2 H 2O NaHSO 4 CH 3COONH 4 一、电解原理:1、试验探究如图所示:与电源正极相连的电极叫 极,与电源负极相连的电极叫 极。
若烧杯中的液体为CuCl 2溶液,合上电源开关, 能否看到小灯泡发光? 。
给CuCl 2溶液通电时现象:阴极上 , 经检验该物质是 。
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: 。
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,在电场作用下作 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。
CuCl 2溶液CH 3CH 2OH稀H 2SO 4稀H 2SO4稀H 2SO 4璃稀H 2SO42、电解:使电流通过 溶液而在阴、阳两极引起 的过程。
所用电流一般为直流电还是交流电较好? !该过程中 能转化为 能! 这是一个物理过程还是一个化学过程? 过程!显然:电解质溶液的导电过程就是 的过程。
3、电解池:将 能转化为 能的装置。
构成电解池的条件:① ② ③ ④ 练习1:判断下列装置是否属于电解池:区分原电池与电解池的方法:有外接电源的为电解池;没有外接电源的则为原电池。
电解池原理的应用教学设计一、教材分析(一)教材的地位与作用《电解池原理的应用》是选自人教版《普通高中课程标准实验教科书》选修四第四章第3节的内容。
《化学新课程标准》中明确指出:了解原电池和电解池的工作原理,能写出电极反应和电池反应方程式。
《电解池原理》在中学阶段的基本概念基础理论知识中,占有极其重要的地位,不仅是本章的重点,也是整个中学化学学习的重点和难点之一。
在高中化学的教学中,电解池原理是电化学的第二个重点内容,是历年高考考题常考的热点,而历年来高考考题更加青睐于对电解池原理的应用的考察,既考察了电解池原理的基本内容,更考察了学生知识迁移的能力,所以,学习电解池原理的应用部分内容很有必要性,让学生在课堂上接触高考考题的考察方向和出题方式,接触新理念、新题型,敢于创新,以致在高考中不惧变化。
本课时的内容,属于高三一轮复习。
属于电解池原理部分复习内容的第二课时,学生在第一课时已有了电解池原理的基本概念,也了解了电解池的工作原理,因此,通过教材中学生最为熟悉的电解原理的应用部分的第一种应用方向:“电解饱和食盐水制取烧碱、氯气和氢气”引入,让同学们自己画出实验装置图,并书写电极方程式,再一次回顾电解池的工作原理,随后,以此为载体,再抛出多个问题,引出类似电解池应用的多种例子和多个考察的方向。
起到了举一反三,让学生融会贯通,学以致用。
(二)教学目标基于对教材的理解和分析,以及普通高中化学课程标准和本校高三学生的实际相结合,我确定本节课的教学目标为:(1)知识与技能目标①理解电解池原理的概念②掌握电解池电极方程式和总方程式书写的一般方法③能熟练分析多个变装后的电解池装置(2)过程与方法①培养学生的分析推理能力,利用已有知识解决实际问题的能力②通过组织学生对变装电解池装置的分析,培养学生对比、归纳、总结的能力③通过多种电解池装置的分析,培养学生的创新思维能力(3)情感态度与价值观目标①培养学生求真务实的分析精神②让学生通过自主探究获得知识,体验科学知识的形成过程,体会科学研究成功的乐趣③培养学生透过现象看本质的辩证唯物主义观,找出事物变化规律(三)教学重难点重点:理解电解池原理的概念,并能对电解池原理进行应用难点:电解池原理进行应用,对陌生的电解池进行分析二、学情分析(一)知识与经验本校的学生属于省重点中学的学生,学生在高一时候已经学习了氧化还原反应,离子方程式书写,这些都是电化学部分内容的必备工具性知识。
选修四第四章第3节电解池第一课时电解原理课前预习学案一、预习目标预习实验“电解池原理”,初步把握实验原理、目的要求、材料用具和方法步骤。
二、预习内容“电解池原理”实验1.实验原理:2.材料用具实验仪器:小烧杯、玻璃棒、碳棒、导线、电流表、电源、改进的塑料制电解槽;实验药品:CuCl2溶液、淀粉碘化钾试纸、NaOH溶液、CuSO4溶液、片、片。
3.实验步骤:⑴;⑵;⑶4.观察和记录:三、提出疑惑同学们,通过你的自主学习,你还有哪些疑惑,请把它填在下面的表格中一、学习目标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.正确使用实验器材,完成“电解池原理”实验操作。
学习重难点:知道电解的基本原理,会判断一般电解反应产物。
二、学习过程(一)电解原理1、试验探究如图所示:与电源正极相连的电极叫极,Array与电源负极相连的电极叫极。
若烧杯中的液体为CuCl2溶液,合上电源开关,能否看到小灯泡发光?。
给CuCl2溶液通电时现象:阴极上,经检验该物质是。
阳极上:经检验该物质是。
CuCl2溶液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:。
过程分析:CuCl2溶液能导电是因为存在,通电后这些自由移动的离子,在电场作用下作移动,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。
2、电解:使电流通过溶液而在阴、阳两极引起的过程。
所用电流一般为直流电还是交流电较好?!该过程中能转化为能!这是一个物理过程还是一个化学过程?过程!显然:电解质溶液的导电过程就是的过程。
3、电解池:将能转化为能的装置。
构成电解池的条件:①②③④判断下列装置是否属于电解池:在CuCl2的电解池装置中,电子流动方向从电源的极沿着导线到达极,从极沿着导线回到电源的极。
在溶液中电子有没有从阴极直接到达阳极呢?。
溶液中的在电场作用下到达阴极,得到从电源负极流出的电子;溶液中的在电场作用下到达阳极,失去了电子流向电源的正极。
就是说:在电解质溶液中依靠的定向移动而形成闭合回路的。
对CuCl2溶液而言,溶液中是否只有Cu2+和Cl-两种离子呢?。
水电离出少量的H +和OH--在电场作用下是否也要做定向移动呢?。
通电时,溶液中的两种离子都要向阴极移动,都要向阳极移动。
5、放电顺序阴极上: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。
由此根据金属活动顺序表,分析下列离子得电子能力的强弱:金属活动顺序表Ag+ Cu2+ H+(酸) Pb2+ Fe2+ Zn2+ H+(水) Al3+…严格讲:离子的放电能力与其浓度也有一定的关系,如酸溶液中:c[H+(酸)]>c[ H+(水)],因而放电能力> 。
但在中学范围内一般不考虑上述金属离子浓度对其放电能力的影响。
、、、、、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。
而阳极如果用石墨或金属铂(Pt)等难失电子的物质做惰性电极时,则是溶液中失去电子。
阴离子还原性越强就越失去电子。
根据非金属性的强弱,分析下列离子失电子能力的强弱:S2-I-Br-Cl-OH-(水或碱)最高价含氧酸根离子F-。
从CuCl2溶液的电解产物可知:的失电子能力比强。
而氟原子的得电子能力很,因而F-失电子能力最。
研究表明:OH-的失电子能力比最高价含氧酸根离子强:4OH--4e-=O2 ↑+2H2O、等阴离子在水溶液中电解时不失电子。
注意:放电顺序这个考点不难,但要细心,极易出错。
要能根据放电顺序判断阴、阳极产物,如果是惰性电极则直接考虑溶液中离子的放电顺序。
如果阳极是较活泼金属,那一定要能想起: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。
(二)电极方程式的书写①标出电极名称—阴极或阳极②写出电极方程式:阳极:;反应类型:反应。
阴极:;反应类型:反应。
阴、阳两极中得、失电子的总数要,每一极上都要满足和守恒,总方程式可根据阴、阳两极的物质变化写出。
(三)当堂练习:用惰性电极电解下列电解质溶液,请你分析下列问题(注意得失电子的顺序)1、CuCl2阴极:阳极总方程式:电解质浓度,pH电解对象:,要把电解质溶液复原,加。
2、NaCl阴极:阳极总方程式:电解质浓度,pH电解对象:,要把电解质溶液复原,加。
3、CuSO4阴极:阳极总方程式:电解质浓度,pH电解对象:,要把电解质溶液复原,加。
NaOH:阴极:阳极总方程式:电解质浓度,pHH2SO4:阴极:阳极总方程式:电解质浓度,pH课后练习与提高1. 用惰性电极实现电解,下列说法正确的是A.电解氢氧化钠稀溶液,溶液浓度增大pH变小B.电解氯化钠溶液,溶液浓度减小pH不变C.电解硝酸银溶液,要消耗OH--溶液pH变小D.电解稀硫酸,实质是电解水,溶液pH不变2. 右图中x、y分别是直流电源的两极,通电后发现a极板质量增加,b极板处有无色无臭气3. 在一盛有饱和Na2CO3溶液的烧杯中插入惰性电极,保持温度不变,通电一段时间后:A.溶液的PH值增大;B.Na+和CO32-的浓度减小;C.溶液的浓度增大;D.溶液的浓度不变,有晶体析出;4. 用惰性电极电解下列溶液,一段时间后,再加入一定质量的另一种物质(括号内),溶液能与原来溶液完全一样的是:A.CuCl2(CuO);B.NaOH(NaOH);C.NaCl(HCl);D.CuSO4[Cu(OH)2]5. 用惰性电极电解下列溶液,电解一段时间后,阴极质量增加,电解液的PH下降的是:A.CuSO4;B.AgNO3;C.BaCl2;D.H2SO4;6. 在原电池和电解池的电极上所发生的反应,同属氧化反应或同属还原反应的是:A.原电池的正极和电解池的阳极所发生的反应;B.原电池的正极和电解池的阴极所发生的反应;C.原电池的负极和电解池的阳极所发生的反应;D.原电池的负极和电解池的阴极所发生的反应;7. 用惰性电极实现电解,下列说法正确的是A.电解稀硫酸溶液,实质上是电解水,故溶液pH不变B.电解稀氢氧化钠溶液,要消耗OH-,故溶液pH减小C.电解硫酸钠溶液,在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1∶2D.电解氯化铜溶液,在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1∶18. 用惰性电极电解一定量的CuSO4稀溶液,下列说法中正确的是A.阳极发生的电极反应为:Cu2+ + 2e-=CuB.阴极发生的电极反应为;4OH-=2H2O + O2↑+ 4e―C.若有6.4g金属Cu析出,放出的O2一定为0.05 molD.电解完成后,加入一定量的Cu(OH)2,溶液可能恢复到原来的浓度9. 将分别盛有熔融的氯化钾、氯化镁、氧化铝的三个电解槽串联,在一定条件下通电一段时间后,析出钾、镁、铝的物质的量之比是A.1∶2∶3 B.3∶2∶1 C.6∶3∶1 D.6∶3∶2第二课时电解的应用课前预习学案一、预习目标预习铜的电解精炼和电镀铜的原理以及氯碱工业反应原理二、预习内容1、氯碱工业:电解制、和。
电极反应方程式:阳极:阴极:总方程式该电解池中阳极用电极(金属、惰性)2、电镀:电镀时,通常把作阴极,把作阳极,用含有作电镀液。
铜的精炼电解时,通常把作阴极,把作阳极,用含有作电镀液。
粗铜中的多数杂质沉积在电解槽底部,形成电冶金对于、、、这样活泼的金属,工业上用电解法冶炼。
工业上用电解的方法制取金属钠,方程式工业上用电解的方法制取金属镁,方程式工业上用电解的方法制取金属铝,方程式三、提出疑惑课内探究学案一、学习目标1.知道铜的电解精炼和电镀铜的原理,2.知道氯碱工业反应原理;3.能正确书写电极反应式和电解的总化学方程式。
学习重难点:知道氯碱工业反应原理。
二、学习过程1.电解食盐水【思考】(1)通电前,饱和食盐水中存在哪些离子?这些离子的运动情况怎样?(2)在电解装置中可否选用铜作阴、阳极的电极材料,为什么?(3)通电后,溶液中的离子运动发生了什么变化?(4)通电后,溶液中的在阴、阳放电的是什么离子?(5)电解后,在阴极区和阳极区分别得到的产物是什么?怎样初步检验两极产物的生成? 【知识总结】电解食盐水阳极:阴极:总式:电解饱和食盐水可以制造。
阅读教材,回答离子交换膜法制烧碱的有关知识【小结】氯碱工业:离子交换膜法制烧碱2.铜的电解精炼一般火法冶炼得到的粗铜中含有多种杂质(如锌、铁、镍、银、金等),这种粗铜的导电性远不能满足电气工业的要求,如果用以制电线,就会大大降低电线的导电能力。
因此必须利用电解的方法精炼粗铜。
粗铜 含杂质 ( 等) 阳极:Zn Fe Ni Cu Ag Au阴极 : 思考:电解完后,CuSO4溶液的浓度有何变化? 3. 电镀原理:电镀是利用 原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的过程,它是电解原理的又一重要应用。
电镀可以使金属更加美观耐用,增强防锈抗腐能力。
例如,钢铁是人们最常用的金属,但钢铁有个致命的缺点,就是它们易被腐蚀。
防止钢铁发生腐蚀的一种最常用方法就是在其表面镀上其他金属,如锌、铜、铬、镍等。
①电极:阳极—— 金属或惰性电极阴极—— 金属制品②电镀液:含有 金属离子的电解质溶液。
溶液中CuSO4的浓度保持 或 4、电冶金制取金属钠←电解熔融状态的氯化钠。
阳极: 阴极: 总反应: 冶炼铝原理:阳极: 阴极: 总式:助熔剂:冰晶石(Na3AlF6 六氟合铝酸钠) 需要定期补充【思考】工业上为什么用电解熔融氧化铝的方法冶炼铝而不用AlCl3? 【思考与交流】试比较电解饱和食盐水与电解熔融氯化钠的异同铁片 片 硫酸铜溶液【小结】电源、电极、电极反应关系课后练习与提高1、用惰性电极电解下列溶液,电解一段时间后,阴极质量增加,电解液的PH 下降的是: A 、CuSO4;B 、AgNO3;C 、BaCl2;D 、H2SO4;2、两串联电解池,左边放硫酸铜,右边放一定量的某硝酸盐溶液,电解时当左池有1.6gCu 析出时,右池析出0.45g 固体,则右池溶质为:A 、AgNO3;B 、NaNO3;C 、Mg (NO3)2;D 、Al (NO3)3; 3、用惰性电极实现电解,下列说法正确的是:A 、电解稀硫酸溶液,实质上是电解水,故溶液pH 不变;B 、电解稀氢氧化钠溶液,要消耗OH -,故溶液pH 减小;C 、电解硫酸钠溶液,在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1:2;D、电解氯化铜溶液,在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1:1;4、右图是电解CuCl2溶液的装置,其中c、d为石墨电极。