山东省枣庄二中高二化学《电能转化为化学能电解》教案.doc

第1节 电能转化为化学能-电解 【教材分析】电解原理和其他电化学知识一样是中学化学重要理论之一,它是无机化学中很重要的知识,既涉及理论知识,又与元素化合物知识密切相关,是高考的重点考查点,在工农业生产日常生活、科技领域中用途广泛，故占有重要的地位。学习电解原理等电化学理论，将为学生升学、就业、解决生产与生活中的实际问题打下良好的基础。“电解原理”的学习，是在学生已经学习和掌握了金属活动性顺序、氧化还原以及阴（阳）离子还原性（氧化性）的相对强弱的比较、电解质的电离、离子反应、原电池原理以及化学化学反应中的物质变化和能量变化等知识的基础上安排的，是电化学知识的深化和发展，具有一定的科学性。它可使学生在接受新知识中有旧知识作基础，缓解学习困难，体现知识梯度的合理性。【教学设计及思路】本节教学内容计划分两个课时，第一课时通过电解熔融氯化钠的讲解，让学生了解电解的原理，了解电能与化学能的转化。第二课时，通过电解原理的应用，学会书写电极反应方程式，为学生升学、就业、解决生产与生活中的实际问题打下良好的基础。通过讲练结合的方式，练习电极方程式的书写，掌握电解原理。【教学目标】1理解电解原理，及电解池的组成。2了解电解规律及其应用。3了解日常所用的手机、数码相机等产品的充电、放电原理。【教学重点】电解原理【教学难点】阴极和阳极以及电极反应的概念、正确书写电极反应式【情景导入】在生产和生活中我们不但要利用化学反应，使化学能转化为电能，而且要利用化学反应使电能转化为化学能。电能转化为化学能一般通过电解的方法来完成。你能举出在我们已学过的化学课程里涉及利用电解反应来制取新物质的例子吗？师：忆一忆，在我们已学过的化学课程里，涉及利用电解反应来制取新物质的例子？生：电解水、电解食盐水、电解熔融氯化钠【过渡】在电解过程中被电解的物质是怎样转化为生成物的呢？我们可以通过下面的实验作简要的了解。【投影】容器中盛有熔融的氯化钠，两侧分别插入石墨片和铁片作为电极材料，两个电极分别与电源的正极和负极相连。实验内容实验现象所得结论电解熔融氯化钠1.阳极上有黄绿色气泡产生，用湿润的碘化钾淀粉试纸检验，试纸变蓝2.阴极表面上有金属附着1、 阳极上有氯气生成2、阴极上有钠生成【交流与讨论】 1、接通电源后，熔融氯化钠中的na+和cl-各向哪个方向移动？ 2、移到两极表面的na+和cl-将发生什么变化？生：1、熔融氯化钠中的na+和cl-分别移向与电源负极相连的电极和电源正极相连的电极。2、 na+在与电源负极相连的电极上得到电子，被还原成钠原子，cl-在与电源正极相连的电极上失去电子，被氧化成氯原子，最终生成氯气。【板书】 2na+2e=2na 还原反应 2cl-2e= cl2 氧化反应电极的总反应方程式为：2nacl电解 2na + cl2 【交流与讨论】试分析氯化铜溶液电解发生的反应，写出电极反应式和电解总化学方程式。【板书】 阴极： cu2+ + 2e- = cu 还原反应 阳极： 2cl-2e= cl2 氧化反应电解的化学方程式为：cucl2 电解 cu + cl2 【师讲】由上可知，电解反应是电解质溶液或熔融的电解质在电流的作用下，在电极上发生的氧化还原反应叫做电解。 与原电池的两极有区别，这里的两个电极叫阴极，阳极。 电解池中与电源的正极相连的叫阳极，与电源的负极相连的电极叫阴极。【师问】电解的能量转化形式是？【生】电解是电能转化为化学能。【板书】电解池：把电能转化为化学能的装置。交流与讨论1、使用的电极是活性的还是惰性的？ 2、通电前，氯化铜溶液中存在哪些阴、阳离子？ 3、电子的流动方向如何？外电路上的电流方向怎样？ 4、根据阴阳两极的反应产物分析，接通直流电源后，阴、阳离子怎样运动？ 5、在cucl2溶液中，存在cu2+、cl、h+、oh，为什么h+和oh没有得失电子？【生】在阴极，由于cu2+比h+易得电子，cu2+得电子发生还原反应：cu2+2e=cu 在阳极，由于cl比oh易失电子，cl失电子生氧化反应：2cl-2e= cl2 【师问】阴阳离子得失电子的顺序如何判断？有无规律？【投影】阳极：应是失电子能力强的优先反应阴离子放电顺序为：（活泼电极）s2-i-br-cl-oh-含氧酸根（no3-so4-)f-阴极：应是得电子能力强的优先反应阳离子放电顺序一般为：ag+hg2+fe3+cu2+h+pb2+sn2+fe2+zn2+al3+mg2+na+ca2+k+说明：离子放电顺序和离子本性、离子浓度、电极材料、电压等很多因素有关，这里只是一般顺序。【迁移应用】【师】请同学们打开非常学案p7，做一下例一和例二，变式训练1和2。【生】做题。【过渡】电解质在溶液中电离产生自由移动的离子，直流电通过，阴阳离子定向移动，并发生氧化还原反应，电解质还能在什么条件下发生电离？【生】在熔融状态下，也能发生电离产生自由移动的离子。【师讲】可见，电解质在熔融状态下通电时也能发生电解。工业上冶炼k、ca、na常常是电解它的熔融盐，冶炼铝是电解熔融的氧化铝。 【师】电解原理：电解质在水溶液或熔融状态下电离出自由移动的离子，通电时，自由离子作定向移动，阴离子向阳极移动，在阳极失去电子发生氧化反应，阳离子向阴极移动，在阴极得到电子发生还原反应。【师】电解池是电能转化为化学能的装置，请大家想一想，要组成一个电解池，至少应该需要什么条件？【生】电源、电极、电解质溶液、用导线连接成闭合电路。【板书】电解池的组成条件： 与外加电源相连的两个电极（活泼性相同或不同） 电解质溶液 形成闭合电路【总结回扣】【师】通过本节课，你学习了哪些内容？你有哪些收获？【生】1、通过本节课的学习，我了解了什么是电解，阴极、阳极，和电极反应； 2、了解离子放电一般顺序； 3、能正确书写电极方程式 【自我评价】 生：练习、反馈，边做题