第四章電化學(xué)基礎(chǔ) 第三節(jié)電解池教案第一

第四章電化學(xué)基礎(chǔ)第三節(jié)電解池教案(第一課時(shí))

課題：第三節(jié)電解池（一）授課班級(jí)

課時(shí)1教

學(xué)

目

的知識(shí)與技能1．理解電解原理，會(huì)判斷電解池、電極產(chǎn)物、電極周圍溶液pH值及整個(gè)溶液pH值的變化；2．能書寫電極反應(yīng)式及總反應(yīng)式，培養(yǎng)分析歸納知識(shí)的能力過程與方法利用上海高考卷的一道電化學(xué)題：惰性電極電解飽和氯化鈉溶液的實(shí)驗(yàn)，探究電解原理，通過教師的設(shè)疑、釋疑調(diào)動(dòng)學(xué)生積極思維，分析推理實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，歸納總結(jié)基本規(guī)律，使學(xué)生掌握電解裝置的分析方法。情感態(tài)度價(jià)值觀通過電解知識(shí)的學(xué)習(xí)，發(fā)現(xiàn)其在日常生活和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的廣泛應(yīng)用，激發(fā)學(xué)生勇于創(chuàng)新、積極實(shí)踐的科學(xué)態(tài)度。重點(diǎn)理解電解原理和惰性電極作陽極時(shí)的電解的一般規(guī)律。難點(diǎn)理解電解原理，非惰性電極作陽極對(duì)電解產(chǎn)物的判斷，電解原理的應(yīng)用。教學(xué)過程教學(xué)步驟、內(nèi)容教學(xué)方法、手段、師生活動(dòng)[復(fù)習(xí)]能量是可以相互轉(zhuǎn)化的，通過原電池裝置實(shí)現(xiàn)把化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能。那么電能也應(yīng)該可以轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，即通電可使新物質(zhì)生成，能實(shí)現(xiàn)嗎?帶著疑問我們來看一個(gè)演示實(shí)驗(yàn)。[演示實(shí)驗(yàn)]取一張用飽和NaCI溶液浸濕的pH試紙，兩根鉛筆芯作電極，接通直流電源。[現(xiàn)象]1．a(chǎn)電極與試紙接觸處出現(xiàn)一個(gè)雙色同心圓，內(nèi)圓為白色，外圈呈淺紅色。2．b電極與試紙接觸處出現(xiàn)一個(gè)藍(lán)圓。3．燈泡亮。[結(jié)論]飽和NaCI溶液導(dǎo)電的同時(shí)發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)。[設(shè)疑]反應(yīng)是如何發(fā)生的呢?與通電有何關(guān)系?[Flash]NaCI．溶液導(dǎo)電性實(shí)驗(yàn)。(分清通電前后離子的運(yùn)動(dòng)特征。)引導(dǎo)]從現(xiàn)象人手分析：1．a(chǎn)極酸性和漂白性物質(zhì)?！狢122．b極堿性物質(zhì)?！狽aOH3．電解質(zhì)溶液導(dǎo)電。

[ppt]通電前：分析電解質(zhì)溶液中的離子情況陽離子：H+、Na+陰離子：OH-、CL-通電后：(必須直流電)在電場(chǎng)的作用下，H+移向與電源負(fù)極相連的電極，得到電子變成H+，發(fā)生還原反應(yīng)。Cr移向與電源正極相連的電極，失去電子變成Cl-，發(fā)生氧化反應(yīng)。[講]1．與電源負(fù)極相連的電極——陰極

與電源正極相連的電極——陽極2．飽和NaCl溶液在導(dǎo)電過程中必然生成氯氣和氫氣[總結(jié)并引出]這種電流通過電解質(zhì)溶液而在陰、陽兩極上引起氧化還原反應(yīng)的過程叫做電解。實(shí)現(xiàn)這種電能向化學(xué)能轉(zhuǎn)化的裝置叫做電解池。[板書]第四章第三節(jié)電解池一、電解原理1．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(yīng)的過程。

①

④

②

③[ppt]透徹分析概念①直流電②陰陽極的判斷[鏈接]電解池陰、陽極的判斷

與電源連接電子流動(dòng)方向反應(yīng)類型陰極—流進(jìn)還原反應(yīng)陽極+流出氧化反應(yīng)③是一個(gè)非自發(fā)過程，實(shí)現(xiàn)由電能向化學(xué)能的轉(zhuǎn)化[講]由上面分析可知：電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電過程必須有陰陽離子的參與，如果溶液中的離子不參加反應(yīng)，電路就不能溝通，所以電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電過程就是電解質(zhì)溶液的電解過程。④電解本質(zhì)：電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電過程就是電解質(zhì)的電解過程[過渡]電解只是個(gè)原理，實(shí)現(xiàn)這個(gè)過程的裝置叫做電解池。[板書]2．電解池(1)定義：電能化學(xué)能裝置[ppt](1)定義：借助于電流引起氧化還原反應(yīng)的裝置，也就是把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置。

從個(gè)性向共性的過渡。

分枝法深化概念。

對(duì)比法

[讀圖][ppt](2)形成條件：①外加直流電源②與電源相連的兩個(gè)電極[講]a．電極必須能導(dǎo)電

b．電極材料可相同亦可以不同。[超鏈接]電極介紹電極

活潑電極：除Pt、Au、Ti等少數(shù)金屬外的其他金屬惰性電極：石墨電極、鉑電極等③電解質(zhì)溶液或熔融的電解質(zhì)④用導(dǎo)線連接形成閉合回路[設(shè)疑]電解質(zhì)溶液是如何將電路溝通的呢?[超鏈接]在下圖中用箭頭標(biāo)出導(dǎo)線和電極中電子移動(dòng)的方向及電解質(zhì)溶液中陰、陽離子移動(dòng)的方向：[講]電源負(fù)極→電解池陰極→電解液中的陽離子(被還原)電解池中陰離子(被氧化)→電解池陽極→電源正極[設(shè)疑]從上已知NaCl溶液中存在的離子有：Na+、Cl-、OH-、H+為什么電解時(shí)，只有H+和Cl-發(fā)生了電子的得失呢?這要涉及到電極反應(yīng)和離子的放電順序問題。[板書]3．電極反應(yīng)式和電解總反應(yīng)式的書寫(1)放電[ppt]離子到達(dá)電極時(shí)，失去或獲得電子發(fā)生氧化還原反應(yīng)的過程。(2)離子的放電順序(離子濃度接近時(shí))[講]由于各種離子得失電子的能力不同，因此，電解時(shí)離子放電難易也不同。

學(xué)生自我分析總結(jié)[板書]陰極：Ag+>Hg2+>Fe3+>cu2+>H+(酸)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>H+(水)>Zn2+>A13+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+

陽極：金屬>S2－>I－>Br－>Cl一>OH－>NO3－>SO42－>F－

指活潑電極

含氧酸根[講]①電解電解質(zhì)溶液時(shí)，在陰陽兩極上首先發(fā)生放電反應(yīng)的離子分別是溶液里最容易放電的陽離子和最容易放電的陰離子。②我們還要注意的是要先看電極材料，，是惰性電極還是活性電極，著陽極材料為活性電極(Fe、Cu)等金屬，則陽極反應(yīng)為電極材料失去電子，變成離子進(jìn)入溶液；若為惰性電極材料，則根據(jù)陽離子的放電順序，依據(jù)陽氧陰還的規(guī)律來書寫電極反應(yīng)式[板書](3)書寫[練習(xí)]請(qǐng)寫出以碳棒作電極電解飽和氯化鈉溶液的電極反應(yīng)式及總反應(yīng)[ppt][總結(jié)]步驟：1．看電極2．判斷陰陽離子種類，比較放電能力3．確定微粒形式4．總反應(yīng)=陰+陽[講]首先要分清電極，并分析電極材料和電解質(zhì)溶液中的陰陽離子，確定放電順序，牢記三個(gè)守恒。電極反應(yīng)必須寫離子放電，總反應(yīng)中弱電解質(zhì)寫化學(xué)式，且總反應(yīng)中一定要注明條件。

[練習(xí)]完成下列表格。物質(zhì)類別實(shí)例電極反應(yīng)pH變化電解類型含氧酸H2SO4陽極：4OH-－4e-=O2↑+2H2O陰極：4H+=4e-=2H2↑減少解水型（加水還原）強(qiáng)堿NaOH增大活潑金屬的含氧酸鹽Na2SO4不變無氧酸HCl陽極：2Cl-－2e=Cl2↑陰極：4H++4e-=2H2↑增大解電解質(zhì)型（加HCl還原）不活潑金屬的無氧酸鹽CuCl2陽極：2Cl-－2e=Cl2↑陰極：Cu2++2e-=Cu增大活潑金屬的無氧酸鹽NaCl陽極：2Cl-－2e=Cl2陰極：2H2O+2e-=H2↑+2OH-增大放氧生堿型

（加HCl還原）不活潑金屬的含氧酸鹽CuSO4陽極：4OH-－4e-=O2↑+2H2O陰極：2Cu2++4e-=2Cu減小放氧生酸型（加CuO還原）教師邊寫邊講（附板書）

探究電解類型（用惰性電極電解時(shí)）

在練習(xí)中升華知識(shí)

[講]判斷溶液中pH的變化，先分析原溶液的酸堿性，再看電極產(chǎn)物，如果只產(chǎn)生H2沒有O2則pH變大。如果只產(chǎn)生O2而無H2，則pH變小。如果既產(chǎn)生O2又有H2，若原溶液呈酸性，則pH減?。蝗粼芤撼蕢A性則pH增大；若原溶液呈中性則pH不變。如果既無O2產(chǎn)生也無H2產(chǎn)生，則溶液的pH均趨于7[板書]4．電解規(guī)律(惰性電極)①電解水型②電解質(zhì)分解型③放氫生堿型④放氧生酸型[小結(jié)]本節(jié)課我們學(xué)習(xí)了電解的原理，認(rèn)識(shí)了電解池的功能，下面請(qǐng)同學(xué)們?cè)诳偨Y(jié)本節(jié)知識(shí)以及回憶前面所學(xué)的原電池知識(shí)的前提下，填寫課前所發(fā)放的表格，并注意比較。原電池與電解池的比較裝置類別原電池電解池定義化學(xué)能轉(zhuǎn)換電能電能轉(zhuǎn)換為自由能舉例鋅銅原電池電解氯化銅溶液形成條件1．活潑性不同的兩電極(用導(dǎo)線連接)2．電解質(zhì)溶液(電極插入其中并與電極自發(fā)反應(yīng))3．形成閉合回路1．兩電極接直流電源2．兩電極插入電解質(zhì)溶液中3．形成閉合回路電極名稱負(fù)極：較活潑金屬正極：較不活潑金屬(或能導(dǎo)電的非金屬)由電極本身決定陽極：與電源正極相連的極陰極：與電源負(fù)極相連的極由外加電源決定電極反應(yīng)負(fù)極：氧化反應(yīng)，金屬失電子正極：還原反應(yīng)，溶液中的陽離子得電子陽極：氧化反應(yīng)，溶液中的陰離子失電子或電極金屬失電子陰極：還原反應(yīng)，溶液中的陽離子得電子電子流向負(fù)極——導(dǎo)線——正極電源負(fù)極——陰極電源正極——陽極能否自發(fā)進(jìn)行反應(yīng)能夠自發(fā)進(jìn)行反應(yīng)不能夠自發(fā)進(jìn)行

比較分析法

實(shí)質(zhì)使氧化還原反應(yīng)中的電子通過導(dǎo)線定向轉(zhuǎn)移形成電流使電流通過電解質(zhì)溶液而陰陽兩極引起氧化還原反應(yīng)的過程主要應(yīng)用1．金屬電化腐蝕分析2．金屬犧牲陽極的陰極保護(hù)法3．制造多種新化學(xué)電源1．電解食鹽水(氯堿工業(yè))2．冶煉活潑金屬3．電解精煉

知識(shí)結(jié)構(gòu)與板書設(shè)計(jì)第四章第三節(jié)電解池一、電解原理1．電解使電流通過電解質(zhì)溶液而在陰、陽兩極引起氧化還

①④②原反應(yīng)的過程。

③

2．電解池(1)定義：電能→化學(xué)能裝置(2)形成條件：①②③④3、電極反應(yīng)式和電解總反應(yīng)式的書寫(1)放電(2)離子的