高中化學電解池的教案

1、【篇一：高二化學電解池教案】教案【篇二：人教版高中化學選修四4.3 電解池 教學設計（全國一等獎）】題目：電解池電解池（第一課時）一、 教材分析：電解池是人教版高中化學選修4化學反應原理中第四章電化學基礎第三節(jié)的內(nèi)容，是中學化學中電化學的重要組成部分，是高中化學教學的一個重點和難點。本部分內(nèi)容是在學生掌握了電解質(zhì)溶液的電離、氧化還原反應、氧化性及還原性的相對強弱、原電池知識的基礎上，進一步學習電化學的又一裝置及其工作原理。通過學習，可以幫助學生了解化學能與電能相互轉(zhuǎn)化的條件和方法，加深對氧化還原反應的認識，提高辯證思維能力。本節(jié)課通過實驗探究及對實驗現(xiàn)象的觀察，創(chuàng)設問題情境，引導學生發(fā)現(xiàn)問題、

2、解決問題。讓學生在觀察中學習，在學習中思考，在思考中升華，從而形成一定的實驗能力、觀察能力和歸納能力。本節(jié)課是電解池知識的第一課時。二、教學目標：1 、 知識與技能：（ 1 ）理解電解池的工作原理；（ 2）能夠準確判斷電解池的陰、陽兩極；（ 3）學會電極反應和電解反應方程式的書寫；2、過程與方法：（ 1 ）通過實驗探究電解原理，培養(yǎng)學生的觀察能力、分析能力和歸納能力；（ 2）通過電極反應和電解反應方程式的書寫，培養(yǎng)學生運用知識解決問題的能力；3 、情感態(tài)度與價值觀：通過實驗探究和分析，讓學生感受化學的奧秘和化學美，激發(fā)學生的學習興趣，并建立嚴謹求實的學習態(tài)度及具體問題具體分析的觀點。三、 教學

3、重點：（ 1 ）電解池的工作原理；（ 2）電極反應和電解反應方程式的書寫；四、教學難點：電極產(chǎn)物的判斷五、教學方法：實驗探究、討論交流、練習鞏固六、教學過程：【引言】家里的電動車使用一段時間后，電瓶沒電了，怎么辦呢？肯定是充電。電瓶充電過程實際上是將電能轉(zhuǎn)化為化學能的過程，這是原電池原理嗎？不是的，這是電解池原理。你想弄清電解原理的來龍去脈嗎，你想清楚電極上發(fā)生的反應嗎，這是這節(jié)課我們要解決的問題?！景鍟康谌?jié)電解池【實驗探究】完成課本實驗4-2，提醒學生認真觀察并思考。【思考問題】1 、實驗中你觀察到的現(xiàn)象是什么（注意與電源正、負極的關系）？2、 cucl2 溶液中存在哪些離子？通電前，這

4、些離子如何運動？3、根據(jù)物理電學知識，結合實驗現(xiàn)象，試分析線路中電子的運動方向。4 、借鑒原電池的工作原理，試分析兩級發(fā)生的反應情況。學生思考、討論、交流，并大膽質(zhì)疑，在老師的引導下弄明白知識疑點和難點。 【學生發(fā)言1 】與電源負極相連的碳棒上覆蓋有一層紫紅色物質(zhì)（銅），與電源正極相連的碳棒表面上有小氣泡生成，用濕潤的碘化鉀淀粉試紙檢驗，試紙變藍，說明該氣體為氯氣?！局v述】跟電源負極相連的極稱為陰極，跟電源正極相連的極稱為陽極?！驹O問 1 】該過程是物理變化還是化學變化，試用一句話對該過程進行總結。【學生回答】該過程是化學變化。該過程是在電流的作用下，在兩極引起了氧化還原反應的過程?！拘〗Y并板

5、書】電解：使電流通過電解質(zhì)溶液而在陰、陽兩極引起氧化還原反應的過程稱為電解?！驹O問 2】該過程的能量是如何轉(zhuǎn)化的？【學生回答】把電能轉(zhuǎn)化為化學能?！拘〗Y并板書】電解池：把電能轉(zhuǎn)化為化學能的裝置叫做電解池或電解槽。【學生發(fā)言2】 cucl2 溶液中有cu2+ 、 cl-、 h+、 oh-，通電前，這些離子在溶液中自由運動?！緦W生發(fā)言3】（結合投影圖片，學生回答）電子由電源的負極出來，通過導線，傳遞給陰極c1 ，電子又從陽極c2 出來，回到電源的正極。如圖?！緦W生發(fā)言4】陰極（c1 ）發(fā)生還原反應（cu2+ cu ） ,陽極（c2）發(fā)生氧化反應（cl-cl2 ）【思考】電子能通過溶液嗎？【學生回答

6、】不能?！舅伎肌侩娮釉赾1 、 c2 上是如何消失和生成的呢？【學生回答】電子進入c1 后，發(fā)生還原反應，消耗電子，電子消失。如 cu2+ + 2e- = cu 。在 c2 上，發(fā)生氧化反應，會產(chǎn)生電子。如2cl- - 2e- = cl2 。這和實驗現(xiàn)象吻合。【思考】cu2+ 、 cl-要在兩極反應，通電后該如何運動呢？【學生回答】通電后離子應該定向運動，cu2+ （陽離子）定向移向c1 （陰極），cl-（陰離子）定向移向c2（陽極），并在兩極分別發(fā)生氧化反應和還原反應?！拘〗Y并板書】電解的工作原理：電解過程中，電子由電源負極出來，通過導線進入負極，負極發(fā)生還原反應（極材料僅起導電作用）；陽極

7、發(fā)生氧化反應（金屬做電極材料，也可以失電子），產(chǎn)生電子，通過導線回到電源的正極，電解質(zhì)溶液中靠自由移動的陰、陽離子的定向移動導電?！驹O問 3】根據(jù)電解氯化銅溶液的裝置，聯(lián)系原電池的構成條件，你能否總結出電解池的一般構成條件嗎？【學生活動】學生相互討論后，回答問題，老師予以適當引導?！景鍟侩娊獬氐臉嫵蓷l件：（ 1 ）外加直流電源；（ 2）兩個電極（能導電）；（ 3）電解質(zhì)溶液；（ 4）形成閉合回路?！驹O問 4】根據(jù)自己的體會和理解，如何確定電解池中的陽極和陰極呢？請完成下列表格?！緦W生活動】學生自主完成。投影學生答案，糾錯、完善。【板書】陽極、陰極的確定方法?！驹O問5】 cucl2 溶液中有c

8、u2+ 、 cl-、 h+、 oh-離子，為什么是cu2+ 、 cl- 發(fā)生了反應呢？【學生討論并回答】這取決于離子的氧化性、還原性強弱?！締栴}】請同學們查閱、討論陽離子、陰離子的放電順序？【小結并板書】陰極（ 陽離子）：ag+ fe3+ cu2+ h+ pb2+ sn2+ fe2+ zn2+ h+（水 ） al3+ mg2+ na；陽極（陰離子）：s2- i- br- cl- oh- 含氧酸跟f-?！舅伎肌筷枠O發(fā)生氧化反應，那么陽極材料如果是鐵、銅等金屬的話，還是溶液中的陰離子發(fā)生電極反應嗎？【學生回答】不是，金屬比陰離子更易失電子，應該是電極材料本身發(fā)生反應。【講述】對，同學們理解很好。兩

9、極反應相當于競爭反應，哪個粒子更易得或失電子，哪個粒子優(yōu)先反應?！具^渡】對于電解池裝置，我們該如何書寫電極反應和電解反應方程式呢？【講述】第一步，應該明確溶液中有哪些離子；第二步，按照放電順序，明確是哪些粒子在兩極放電；第三步，書寫電極反應；第四步，兩極電極反應相加，得到電解反應方程式。例如：用惰性電極電解nacl 溶液。nacl 溶液中存在na+ 、 cl-、 h+、 oh-，按照放電順序應該是cl-、h+（由水電離產(chǎn)生，注意書寫方式）。陰極： 2h2o +2e- = h2 + 2oh- 陽極： 2cl- - 2e- = cl2 電解方程式：2cl- + 2h2o = cl2 + h2 +

10、2o-h 【練習】寫出下列裝置的電極反應和電解反應方程式?！緦W生活動】學生練習，投影展示，通過交流、糾錯、總結，進一步讓學生明確書寫電極反應和電解反應方程式的方法和思路?！菊n堂小結】本節(jié)課我們通過實驗和分析討論認識了電解、電解池的概念，理解了電解池的工作原理，學會了陰、陽極的判斷方法和電極反應、電解方程式的書寫。請問你還有哪些收獲？哪些內(nèi)容對你觸動最深？【布置作業(yè)】略。【板書設計】【篇三：2015 年高中化學化學反應原理4.3 電解池教案 新人教版選修4】第三節(jié)電解池一、教學目標：1 理解電解原理，初步掌握一般電解反應產(chǎn)物的判斷方法2了解氯堿工業(yè)，電鍍，冶金的原理3掌握電解電極方程式的書寫。二

11、、教學重點：電解原理及應用三、教學過程：我們知道化學能可以轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，即反應熱?；瘜W能也能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，用原電池裝置。今天這節(jié)課我們就來學習電能如何轉(zhuǎn)化為化學能。第三節(jié)電解池一、電解原理講：首先我們來比較金屬導電和電解質(zhì)導電的區(qū)別。過渡：電解質(zhì)導電的實質(zhì)是什么呢？一起看實驗。實驗：現(xiàn)象 一極有氣泡，檢驗為氯氣；另一極有紅色的物質(zhì)析出，分析為銅。講：要分析此現(xiàn)象我們得研究此裝置，首先看電極。電極陽極 與電源正極相連陰極 與電源負極相連隋性電極 只導電 ,不參與氧化還原反應（c/pt/au） 活性電極 既導電又參與氧化還原反應（cu/ag） 問：通電前和通電時分別發(fā)生了怎樣的過程？2+- +- 通電

12、前：cucl2=cu+2cl h2o h+oh 2+通電中：陽離子（cu,h ）向陰極移動被還原；-陰離子（cl,oh ）向陽極移動被氧化講：即在電極上分別發(fā)生了氧化還原反應，稱電極反應。2電極反應 （ 陽氧陰還）-陽極： 2cl-2e-=cl2 （ 氧化 ）2+陰極： cu+2e-=cu（ 還原 ）總電極方程式：放電：陰離子失去電子或陽離子得到電子的過程叫放電。3電解：電流（外加直流電）通過電解質(zhì)溶液而在陰陽兩極引起氧化還原反應（被動的不是自發(fā)的）的過程叫電解。講：所以電解質(zhì)導電的實質(zhì)便是 電解 電解池：借助電流引起氧化還原反應的裝置，即把電能轉(zhuǎn)化為化學能的裝置叫電解池或電解槽。問：構成電解

13、池的條件是什么？電源、電極、電解質(zhì)構成閉和回路。思考：-2+電解 cucl2 水溶液為何陽極是cl 放電而不是oh 放電，陰極放電的是 cu 而不是 h ？4離子的放電順序陰極：（陽離子在陰極上的放電順序（得e-）+2+3+2+2+2+2+2+3+2+2+aghgfecuh（ 指酸電離的 ）pbsnfeznalmgnacak陽極 （1）是惰性電極時：陰離子在陽極上的放電順序（失e-）22-2-sibrclohno3so4（等含氧酸根離子）f（so3/mno4oh） （2）是活性電極時：電極本身溶解放電+問：放電能力弱于h 和 oh 的物質(zhì)在水溶液中放電嗎？否，但亞鐵離子濃度遠大于氫離子濃度時,

14、亞鐵離子放電。問：電解水時為了增強水的導電性常常需加入氫氧化鈉或稀硫酸，為什么？可以加食鹽嗎？練習：電解碘化汞、硝酸銅、氯化鋅、鹽酸、硫酸、氫氧化鈉的電極方程式。5 電解規(guī)律：（ 1 ）電解含氧酸、強堿溶液及活潑金屬的含氧酸鹽，實質(zhì)上是電解水，電解水型。問：初中電解水時加硫酸或氫氧化鈉增強導電性，影響水的電解嗎？電解硫酸和氫氧化鈉時為何h2 和 o2 之比大于2？氧氣溶解度大于氫氣又為何硫酸一定大于2，而氫氧化鈉可能等于2？硫酸根可能放電。（ 2）電解不活潑金屬的含氧酸鹽，陽極產(chǎn)生氧氣，陰極析出不活潑金屬，放氧生酸型。練習：電解硫酸銅方程式。加入下列哪些物質(zhì)可以恢復到硫酸銅原來的溶液：氧化銅、

15、氫氧化銅、銅、碳酸銅。（ 3）電解不活潑金屬無氧酸鹽，實際上是電解電解質(zhì)本身，分解電解質(zhì)型。（ 4）電解活潑金屬（k/ca/na ）的無氧酸鹽，陰極產(chǎn)生氫氣，陽極析出非金屬，放氫生堿型。6 電解中電極附近溶液ph 值的變化。+（ 1 ）電極區(qū)域a陰極 h 放電產(chǎn)生h2，陰極區(qū)域ph 變大。-b 陽極 oh 放電產(chǎn)生o2 ，陽極區(qū)域ph 變小。 （ 2）電解質(zhì)溶液中a電解過程中,既產(chǎn)生h2, 又產(chǎn)生 o2, 則原溶液呈酸性的ph 變小,原溶液呈堿性的ph 變大,原溶液呈中性的ph 不變（濃度變大）。b 電解過程中, 無 h2 和 o2 產(chǎn)生 , ph 幾乎不變。但象cucl2 變大c 電解過程中

16、,只產(chǎn)生h2, ph 變大。 d 電解過程中,只產(chǎn)生o2, ph變小。過渡：如果把陽極換成銅棒，陽極發(fā)生的反應就是銅自身溶解，如果電解質(zhì)是硫酸，陰極析出的是什么？也是銅，這就是我們的銅的電解精煉法。二、電解原理的應用銅的電解精煉陽極：粗銅棒陰極：精銅棒電解質(zhì)：含銅電解質(zhì)問：精煉中硫酸銅的濃度怎樣？基本不變，但變小。過渡：若把陰極精銅棒換成鐵棒，電解過程變嗎？不變，但不是精煉銅了，而叫電鍍銅。電鍍銅陽極：鍍層金屬陰極：待鍍金屬（鍍件）電鍍液：含鍍層金屬的電解質(zhì)。3電解飽和食鹽水 氯堿工業(yè)問： 1 、電解飽和食鹽水的陰極產(chǎn)物、陽極產(chǎn)物分別是什么？2 、轉(zhuǎn)移的電子數(shù)和氫氧化鈉的物質(zhì)的量的關系？-3、

17、從cl2 一定需要加氧化劑嗎？4、陰極產(chǎn)物和陽極產(chǎn)物能接觸嗎？5 、飽和食鹽水為何需要精制？如何精制？精制：步驟一、1）先加過量的bacl2 和過量的 naoh（順序可換），再加入過量的na2co32）過濾3 ）加鹽酸調(diào)節(jié)ph為72+2+步驟二、送入陽離子交換塔除去ca、 mg 等。 4電冶金電解熔融氯化鈉：2nacl（ 熔融）（電解）2na+cl2 適用范圍：活潑金屬 kal 練習 :+2 +2-1 、在水中加等物質(zhì)的量的ag,pb,na , so4, no3 , cl, 該溶液放在用惰性電極做電極的電解槽中，通電片刻，則氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物質(zhì)量比為（）a.35.5:108 b. 16:207 c.8:1 d.108:35.52 、用惰性電極電解下列溶液，一段時間后，再加入一定質(zhì)量的另一種物質(zhì)溶液能與原來完全一樣的是氯化銅加硫酸銅、氫氧化鈉加氫氧化鈉、氯化鈉加氯化氫、硫酸銅加氫氧化銅3、 0.1 摩氯化銅和0.1 摩溴化鈉共0.4 摩電子轉(zhuǎn)移，分析過程。4、鐵、 c/硫酸 c、 c/氯化銅