高中化學四電解原理教學設(shè)計

學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精電解原理教學設(shè)計一．教學目標：知識與技能：1.理解電解原理，電解池的形成條件。2。能正確判斷電解池的陰、陽極。3。知道陰，陽離子的放電順序并能正確書寫電極反應(yīng)式.4。知道非惰性電極作陽極時的放電特征。過程與方法:（1).實驗方法：邊實驗,邊有目的地觀察實驗現(xiàn)象。（2）。推理方法：由現(xiàn)象到本質(zhì),由個別到一般的歸納推理和由一般到特殊的演繹推理方法。根據(jù)本節(jié)課的內(nèi)容，化學學科特點,學生的起點能力，教學中始終堅持教師的”引導(dǎo)”和學生的”探究"相結(jié)合，故此,本節(jié)課采用的教學方法是"引導(dǎo)――探究"法.情感、態(tài)度與價值觀:滲透由現(xiàn)象看本質(zhì)，由個別到一般,由一般到特殊的辯證唯物主義觀點。二．教學重點，難點:重點：理解電解原理和以電解CuCl2溶液為例得出惰性電極作陽極時的電解的一般規(guī)律。難點:理解電解原理以及非惰性電極作陽極時電解產(chǎn)物的判斷.三.教學媒體的選擇:由于這部分內(nèi)容比較抽象,對于多數(shù)同學來說,不太好理解.為了強化形象思維，使概念直觀化,便于學生理解和接受,本節(jié)課采用的教學媒體有電流計，穩(wěn)壓電源,小有機玻璃水槽,兩根碳棒,一條鐵片,一條銅片，若干導(dǎo)線等儀器和CuCl2溶液，電腦動畫以及投影儀和投影片.四.教學過程::以前我們學習了原電池,什么叫原電池？:把化學能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。：原電池把化學能轉(zhuǎn)化為電能就是通過發(fā)生氧化還原反應(yīng)產(chǎn)生電流。例如，氫氧燃料電池就是把氫氣和氧氣燃燒生成水產(chǎn)生的化學能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋Ｈ绻阉D(zhuǎn)化為H2和O2,需要什么條件？:通電電解.：請寫出電解水的化學方程式.:2H2O=====2H2↑+O2↑:電解水就是在通電的條件下,使難以分解的水轉(zhuǎn)化成H2和O2,也就是把電能轉(zhuǎn)化為化學能,那么，電能又是如何轉(zhuǎn)化為化學能呢？這就是我們這一節(jié)課要解決的問題:第一節(jié)電解原理：在每一張臺面上,有一些儀器（包括一個穩(wěn)壓電源，一個電流計，一個小有機玻璃水槽，兩根碳棒，一條銅片,一條鐵片，導(dǎo)線若干）和CuCl2溶液,請大家利用已有的儀器和試劑組成原電池,最多能組成幾個不同的原電池?它們的電極和電解質(zhì)溶液是什么？：兩個。它們的電極分別是用鐵棒和碳棒或用鐵棒和銅棒，電解質(zhì)溶液都是氯化銅溶液。：這兩個原電池的現(xiàn)象如何請寫出電極反應(yīng)式。:現(xiàn)象相同，都是鐵棒逐漸溶解,碳棒或銅棒上有紅色的固體―銅析出,溶液的藍色逐漸變淺。負極：Fe-2e—=Fe2+正極：Cu2++2e—=Cu:為什么不用兩個碳棒做電極來組成原電池呢？：因為兩個電極的材料相同不符合原電池的組成.:如果用兩個碳棒做電極，并在兩個電極之間連接一個直流電源和一個電流計進行實驗,該裝置與你們以前見過的哪個實驗裝置相同會不會有電流通過電流計呢？:與電解水以及比較電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電能力的實驗裝置相同，可能有電流通過電流計.：請大家做（實驗4―1）,仔細觀察和記錄實驗現(xiàn)象，并分析原因。。：①與電源的負極相連的碳棒上有一層紅色的固體析出，說明有銅生成.②與電源的正極相連的碳棒上有氣泡產(chǎn)生，并有刺激性氣味,用濕潤的KI淀粉試紙變藍，說明有氯氣生成。③電流計指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說明電解質(zhì)溶液導(dǎo)電.④溶液的顏色逐漸變淺,說明的濃度逐漸減小。：這個實驗說明了什么問題？：說明CuCl2溶液在電流的作用下,生成了Cu和Cl2，電流的作用是這種變化的根本原因。:大家知道,即使加熱CuCl2也不會分解,為什么給CuCl2溶液通電,CuCl2會分解生成銅和氯氣呢？請大家討論下列問題.討論后用語言表達出來.①通電前,氯化銅溶液里有哪些離子？這些離子的運動情況怎樣？②通電時，這些離子的運動情況有什么變化？為什么？③當離子定向移動到電極表面時，發(fā)生的是什么類型的反應(yīng)?④電子的流動方向如何?外電路上的電流方向怎樣？（投影一個問題,討論一個。教師要積極參與討論,并在學生有困難時，給予點撥,最后由一個學生回答）。:由于氯化銅溶液中存在著CuCl2的完全電離以及H2O的部分電離，所以，氯化銅溶液中有Cu2+,Cl-,H+,OH—,通電前，它們在溶液中自由移動;通電時，溶液中的陽離子Cu2+,H+向陰極移動,陰離子Cl-,OH-向陽極移動，這是因為與直流電源的負極相連的碳棒上有帶負電自由電子,與直流電源的正極相連的碳棒帶正電；與正極相連的碳棒上：氯離子失去電子,發(fā)生氧化反應(yīng),生成氯氣。與負極相連的碳棒上：銅離子得到電子,發(fā)生還原反應(yīng),生成單質(zhì)銅；電子從電源的負極沿導(dǎo)線流入碳棒（與負極相連),又從碳棒(與正極相連）流出，沿著導(dǎo)線流回電源正極,所以,外電路上的電流方向是由電源正極出發(fā)→碳棒(與正極相連）→碳棒(與負極相連)→回到電源負極。模擬該裝置通電前后離子的運動情況，陰，陽兩極的氧化，還原反應(yīng)以及電子的流動方向，電流方向。:為了與原電池的兩個電極區(qū)別，這里的兩個電極分別叫做陰極和陽極:與直流電源的負極相連的電極是陰極，與電源的正極相連的電極是陽極。1。電極名稱:陰極:與電源的負極相連的電極。陽極:與電源的正極相連的電極.：學習原電池時,我們用電極反應(yīng)式表示負極和正極所發(fā)生的氧化反應(yīng),還原反應(yīng)?，F(xiàn)在，我們也能用電極反應(yīng)式來表示陽極和陰極發(fā)生的氧化反應(yīng),還原反應(yīng)。請大家寫出上述變化過程的的電極反應(yīng)式。陰極:Cu2++2e—==Cu（還原反應(yīng))陽極:2Cl—-2e-==Cl2↑(氧化反應(yīng)）：由上述討論可知,CuCl2溶液是在電流的作用下陰，陽兩極分別發(fā)生了還原反應(yīng)，氧化反應(yīng)，這就是電解。而借助于電流的作用引起氧化還原反應(yīng)的裝置就是電解池.2。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.電解池：把電能轉(zhuǎn)化為化學能的裝置。:對于任何一個概念,我們都必須明確它的內(nèi)涵和外延,請大家討論下列問題，討論完后回答.①電解的本質(zhì)屬性是什么？②電解研究的對象是什么?③電解的條件是什么？④陰,陽離子是哪里來的？:電解的本質(zhì)是陰，陽離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)，電解研究是對象是電解質(zhì),條件是有自由移動的離子,有電流通過，陰，陽離子是電解質(zhì)在水溶液中電離出來的。:電解質(zhì)還能在什么條件下發(fā)生電離?：在熔狀態(tài)下也能發(fā)生電離.:可見電解質(zhì)在熔融狀態(tài)下通電時也能發(fā)生電解,工業(yè)上冶煉K,Na,Ca常常是電解它們的熔融鹽，冶煉Al是電解熔融的Al2O3。所以電解質(zhì)在溶于水或熔融狀態(tài)下都可能電離出自由移動的離子.通電時，自由離子作定向移動.陰離子移向陽極,在陽極上失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)。陽離子移向陰極,在陰極得到電子發(fā)生還原反應(yīng).這就是電解原理。3。電解原理：電解質(zhì)在溶于水或熔融狀態(tài)下電離出自由移動的離子。通電時，自由離子作定向移動,陰離子移向陽極,在陽極上失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)；陽離子移向陰極,在陰極得到電子發(fā)生還原反應(yīng).：電解池與比較電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電能力的實驗裝置相同，那么,電解質(zhì)溶液的電解與電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電有什么關(guān)系呢？1。有人說電解質(zhì)溶液電解的過程就是電解質(zhì)溶液導(dǎo)電的過程，你覺得對嗎？：對,因為電解質(zhì)溶液電解的過程就是陰、陽離子定向移動到陽,陰極分別發(fā)生氧化,還原反應(yīng)的過程,而導(dǎo)電就是陰、陽離子在電流的作用下定向移動.:除了電解質(zhì)溶液能夠?qū)щ娡?金屬也能導(dǎo)電，它們的區(qū)別是什么？2。從作定向移動的微粒有什么不同和有沒有發(fā)生化學變化的角度討論金屬導(dǎo)電與電解質(zhì)溶液導(dǎo)電有什么區(qū)別？:金屬導(dǎo)電是自由電子的定向移動；電解質(zhì)溶液導(dǎo)電是陰，陽離子的定向移動。金屬導(dǎo)電是物理變化；電解質(zhì)溶液導(dǎo)電是化學變化.:電解和電離又有什么關(guān)系呢?3.電解和電離有什么關(guān)系(填寫下表）電離電解條件過程聯(lián)系:(略):電解池是把電能轉(zhuǎn)化為化學能的裝置,請大家想一想,要組成一個電解池,至少應(yīng)該包括哪幾個部分。:電源，電極,電解質(zhì)溶液，用導(dǎo)線連接成閉合電路。4。電解池的組成：①有兩個電極(活潑性同或不同）插入電解質(zhì)溶液中。②兩極連接外接電源。=3\*GB3③構(gòu)成閉合回路。：以前我們學習了原電池，現(xiàn)在請大邊家以鋅銅原電池和用碳棒作電極電解CuCl2溶液為例對電解池和原電池進行比較,并填寫下表。原電池電解池裝置圖組成電極名稱電極反應(yīng)電子流向電流方向能量轉(zhuǎn)化：(略)：除了用電極反應(yīng)式表示原電池中化學能轉(zhuǎn)化為電能的過程外,還可以用化學方程式表示。能否用化學方程式甚至離子方程式表示電能轉(zhuǎn)化為化學能的這一過程呢若能,請寫出電解CuCl2溶液的化學方程式和離子方程式。CuCl2=Cu+Cl2↑Cu2++2Cl-=Cu+Cl2↑1，寫出用碳棒作電極電解熔融的NaCl的電極反應(yīng)式和電解的化學方程式。2,目前人們正在研究開發(fā)一種高能電池――鈉硫原電池,它是以熔融的鈉硫為電極，以Na+導(dǎo)電的β—Al2O3陶瓷作固體電解質(zhì)，反應(yīng)式為:2Na+xS=====Na2Sx。以下說法正確的是（）(A）放電時,鈉作正極，硫作陰極。（B）放電時，鈉極發(fā)生還原反應(yīng)。(C)充電時，鈉極與外接電源正極相連。（D)充電時，陽極發(fā)生的反應(yīng)為Sx2-—2e-=XS。小結(jié):引導(dǎo)學生討論、總結(jié)本節(jié)課內(nèi)容.布置作業(yè):1，氫鎳電池是近年開發(fā)出來的可充電電池，它可以取代會產(chǎn)生鎘污染的鎘鎳電池。氫鎳電池的總反應(yīng)是1/2H2+NiO(OH）==Ni(OH）2。根據(jù)此反應(yīng)式判斷,下列敘述中正確的是（)A。電池放電時,電池負極周圍