“电解池”教学设计第1课时

PAGE5第三节《电解池》教学设计(第一课时）一、教学分析：本节内容是人教版高中化学选修4《化学反应原理》第四章电化学第三节电解池，教材主要介绍了电解原理及其应用。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、原电池原理、电离理论等知识的综合运用。本节教材分为两个部分：第一部分电解原理，第二部分电解原理的应用（氯碱工业、电解精炼铜、电镀等）。本教学设计为第一部分电解原理。二、学情分析：学生通过原电池以及化学电源的学习，可以从化学能与电能的转化角度认识原电池，初步理解此类反应的本质是氧化还原反应并能从该角度分析常见的化学电源。通过金属冶炼的学习对电解的应用有了初步了解。通过氧化还原反应、电离理论的学习，具备了从理论角度分析电解原理的能力。同时，因为学生在生活中接触的电化学知识较少，所以求知欲强。三、教学目标：知识与技能：（1）了解电解池工作原理（2）能写出电极反应式和电池反应方程式（3）初步了解溶液中微粒放电顺序过程与方法：（1）利用惰性电极电解氯化铜、硫酸铜、氯化钠、硫酸钠溶液的实验，探究电解原理。（2）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：（1）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。（2）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。四、教学重点、难点：教学重点：电解原理，惰性电极电解的一般规律。教学难点：电解原理，电极反应式书写。五、设计思路：本节课的设计思路是：演示实验（电解氯化铜溶液），认识现象→理论分析，认识本质（电解原理、实质）→归纳整理，形成概念（电解概念、电解池形成条件）→实验探究（学生分组实验电解氯化钠溶液、硫酸铜溶液、硫酸钠溶液），知识升华（放电顺序、电极反应式书写方法）→习题检测，查漏补缺六、教学过程：【导课】我们知道电解质溶液能够导电，那么在导电的过程中还有其他变化吗？［板书］第四章第三节电解池【实验探究，认识现象】［演示实验］实验４—１电解CuCl2溶液［实验现象］阴极：碳棒上逐渐覆盖了一层红色物质。阳极：生成有刺激性气味、能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝的气体。【理论分析，认识本质】［设问］氯化铜溶液在电流的作用下为什么会生成Ｃu和Cl2呢？【学生活动】阅读课本79页内容，完成以下问题。1.分析氯化铜溶液里存在哪些离子？通电前后这些离子运动情况的变化。2.分析电路中电子的移动情况，在下图中用箭头标出导线和电极中电子移动的方向及电解质溶液中阴、阳离子移动的方向。3.分析阴极和阳极会发生什么电极反应？［投影］播放多媒体课件，模拟CuCl2溶液中Cu2+和Cl－在通电前后的运动、变化情况。［板书］阴极：Cu2+＋2e－=Cu（还原反应）阳极：2Cl－-2e－=Cl2↑（氧化反应）［小结］通电前，Cu2+和Cl－在溶液里自由运动；通电后，在电场的作用下，带负电的Cl－移向阳极，并失去电子被氧化成氯原子，进而结合成Cl2放出；带正电的Cu2+移向阴极，并得到电子被还原成铜原子，覆盖在阴极上。【归纳整理，形成概念】［板书］一、电解原理1.电解：使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极上引起氧化还原反应的过程。电解池（又叫电解槽）：（1）定义：把电能转变为化学能的装置。（2）形成条件：a.连接直流电源的两个电极(能导电,电极材料可相同也可不同)；活性电极：除Pt、Au等少数金属外的其他金属电极惰性电极：石墨电极、铂电极等阴极：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）b.电解质溶液或熔融电解质；c.形成闭合回路［讲］由上面分析可知：电解质溶液的导电过程必须有阴阳离子的参与，如果溶液中的离子不参加反应，电路就不能连通，所以电解质溶液的导电过程就是电解质溶液的电解过程。［板书］3.电解的本质：电解质溶液的导电过程［设问］通过学习我们知道CuCl2溶液在导电的过程中发生反应生成铜和氯气，那么其他电解质溶液在导电时会发生什么反应呢？【实验探究，知识升华】【学生活动】学生分组完成实验（电解CuSO4溶液、NaCl溶液、Na2SO4溶液），记录实验现象，根据实验现象分析讨论写出可能的电极反应式，总结离子放电顺序，电极反应式的书写步骤。【教师活动】多媒体投影实验现象、电极反应式。现象电极反应电解总反应CuCl2阴极阳极CuSO4阴极阳极NaCl阴极阳极Na2SO4阴极阳极［板书］4.离子放电顺序：1.放电：阳离子在电极得到电子或阴离子在电极失去电子的过程。2.放电顺序：在中学阶段：［板书］阴极：Ag+＞Hg2+＞Fe3+＞Cu2+＞H+＞Fe2+＞Zn2+＞Al3+＞Na+＞K+阳极：活泼金属电极＞S2-＞I-＞Br-＞Cl-＞OH－＞含氧酸根［讲］由于各种离子得失电子的能力不同，因此，电解时离子放电难易也不同。（放电顺序涉及到多种因素，故阴、阳离子在电极上的放电顺序并不是绝对的）。电解时，在阴阳两极上首先放电的离子分别是溶液里最容易放电的阳离子和最容易放电的阴离子。【板书】5.电极反应式和电解总反应式的书写:（1）看电极材料（2）判断溶液中阴阳离子种类，比较放电能力（3）确定微粒形式（4）总反应=阴极+阳极（注意：弱电解质写化学式）【习题检测，查漏补缺】1.下列有关电解池的说法不正确的是（）A.电解池是把电能转化为化学能的装置。B.电解池中阴离子向阴极移动，阳离子向阳极移动。C.电解池中与电源正极相连的一极是阳极，发生氧化反应D.电解质溶液的导电过程就是电解质溶液的电解过程2.右图是电解CuCl2溶液的装置，其中c、d为石墨电极，则下列有关的判断正确的是（）A.a为负极，b为正极B.a为阳极，b为阴极C.电解过程中，d电极质量增加D.电解过程中，氯离子浓度不变3.以惰性电极电解CuSO4溶液，若阳极上产生的气体的物质的量为0.010mol，则阴极上析出Cu的质量为()A.0.64gB.1.28gC.2.56gD.5.12g电解原理在化学工业中有广泛应用。如图表示一个电解池，装有电解液a；X、Y是两块电极板，通过导线与直流电源相连。请回答以下问题：（1）若X、Y都是惰性电极，a是饱和NaCl溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞试液，则①电解池中X极上的电极反应式为。在X极附近观察到的现象是。②Y电极上的电极反应式为，检验该电极反应产物的方法是。（2）如要用电解方法精炼粗铜，电解液a选用CuSO4溶液，则（说明：杂质发生的电极反应不必写出）①X电极的材料是，电极反应式是。②Y电极的材料是，电极反应式是。［小结］本节课我们学习了电解池的构成、工作原理、电解的实质、电极反应式的书写等知识，课后请同学们及时复习巩固。七、板书设计：第三节电解池一、电解原理1.电解：使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程。2.电解池：(1)定义：电能→化学能装置(2)电解池的形成条件：a.b.c.3.电解的本质：4.离子放电顺序：(1)放电(2)离子的放电顺序（中学阶段）5.电极反应式和电解总反应式的书写:教学反思：通过本节课，使我感受到了教学方法的重要性以及得到良好效果的快乐，也看到了学生的那种渴望创新、探索、渴求表现的要求，也使我看到了学生们的巨大的潜能，更大的发展性、可塑性，对于我在今后教学中给予学生更大的发展空间提供了基础。本节课做得好的方面：1.教学目标明确，重点突出，学生动手、动脑和参与度很高，充分体现新课标的理念。2.思考和探究的问题设置巧妙、