电解池教学设计 第一课时Word文件下载.docx
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1、知识与技能:
(1)理解电解的原理。
(2)能够准确判断电解池的阴、阳两极。
(3)知道惰性材料做电极时,离子的放电顺序以及阴、阳极上产物的分析判断。
(4)初步掌握书写两极所发生的反应及电解的总化学方程式;
会判断两极所发生的是氧化反应,还是还原反应。
(5)通过一些设问及质疑,培养学生的思维能力,概括总结的能力,以及形成规律性认识的能力。
2、过程与方法:
通过实验演示投影及引导学生对实验现象的观察、分析和推理,让学生体验科学探的过程,形成一定的实验能力、观察能力和思维能力。
3、态度与价值观:
通过实验探究,培养学生良好的科学态度和科学方法,渗透由现象看本质、由个别到一般、由一般到特殊的辩证唯物主义观点。
【教学重点】电解池的工作原理
【教学难点】离子放电顺序、电极产物的判断
【教学方法】实验探究、启发讨论
【教学用具】电解槽碳棒(4支)学生电源导线
氯化铜溶液KI-淀粉试纸烧杯玻璃棒
多媒体
【教学过程】
【引言】
前面我们已经学习了原电池的有关知识,知道了化学能在一定条件下能够转化为电能,我们把实现这种转化的装置叫原电池;
我们也知道:
能量之间可以实现相互转化。
那么,能不能设计一种装置,将电能转变为化学能呢?
在初中,我们接触了电解水,当电流通过水时,水被电解生成了氢气和氧气。
那么,当我们把电流通过水或水溶液时,到底发生了哪些变化?
这种变化是否存在一定的规律?
这节课我们就一起来探究这个课题:
电解池。
【板书】第三节电解池
【投影演示实验】提醒学生认真仔细地观察实验现象。
(同时板书:
实验)
【演示实验1】将两根碳棒分别插进电解槽中,浸一会儿取出。
(引导学生观察碳棒表面上有没有新物质生成。
结论:
碳棒和氯化铜不反应。
)
【演示实验2】用导线连接两根碳棒后再浸入CuC12溶液一段时间,取出观察。
(碳棒表面也没有新物质生成。
没有构成原电池,不发生反应。
【演示实验3】浸入CuC12溶液的两根碳棒分别跟直流电源的正极和负极相连接。
接通电源,让不家务事观察两极的现象。
(提醒学生连接的是交流电还是直流电的两极)
[找学生回家实验过程中的现象,教师适当进行补充。
]
【学生发言】一个碳棒覆盖有一层紫红色物质(铜),另一个碳棒表面有小气泡生成,。
用湿润的碘化钾淀粉试纸检验产生的刺激性气体,试纸变蓝色,说明该气体是氯气。
【问题】通过观察到的实验现象,我们发现了什么过程?
这个过程是物理变化还是化学变化?
【师生小结】
(投影实验装置)通过以上实验说明氯化铜溶液受到电流的作用,在导电的同时发生了化学变化,生成铜和氯气。
【投影设问1】氯化铜固体即使在加热的时候也很难分解,为什么其溶液在电流的作用下会分解成铜和氯气呢?
【板书】
(电解氯化铜溶液原理)分析
【投影设问2】为了解决这个问题,请大家思考:
1、通电前
CuC12溶液中存在哪些离子?
这些离子作如何的运动?
2、通电中
1)溶液中的离子运动情况有何变化?
是什么因素导致了这种变化?
2)电路中的电流与电子流向如何?
当阴、阳离子移向碳电极表面时,哪些离子发生了变化?
3)你能写出两个碳电极上发生的反应并指出反应的类型吗?
总反应如何呢?
3、想一想,整个过程中能量是如何转化的?
【学生活动】学生分组讲座回答如下问题,教师及时点评。
【投影】链接运画投影“电解氯化铜微观模拟”,让学生通过以上问题的分析加深对电解过程的微观与宏观认识。
【讲述】为了与原电池的两电极区别,我们把与电源正极相连的电极称为阳极,与负极相连的电极称为阴极。
【板书】阳极:
与电源的正极相连。
阴极:
与电源的负极相连。
【学生活动】学生完成阴、阳两极上的电极反应,并指出反应类型。
教师纠正。
2C1-2e=C12↑(氧化反应)
Cu2+2e=Cu(还原反应)
总反应:
CuC12电解Cu+C12↑
【小结】通过以上分析,我们知道了当电流通过氯化铜电解质溶液时,离子定向移动到阴、阳两极后发生氧化还原反应,生成了新的物质。
在这个过程中,电能转化为化学能。
【过渡】大家能明白什么是电解,什么是电解池吗?
【板书】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。
2、电解池:
把电能转化成化学能的装置。
【投影设问3】思考2:
根据以上电解氯化铜的装置,以及联系原电池的构成条件,你能否总结出电解池的一般构成条件?
【学生活动】学生相互讨论后,回答问题。
教师予以适当引导。
【板书】3、电解池的构成条件
(1)两个电极(能导电的金属或非金属)
(2)电解质
(3)有外加直流电源,并形成闭合回路
【投影设问4】思考3:
在电解过程中,电子、离子是如何移动以形成闭合回路的?
(再次投影“微观模拟”,分析总结电解过程中电子、离子的移动方向)
【板书】4、电子的流向
阳极→电源正极电源负极→阴极
5、离子的移动方向
阳离子→阴极阴离子→阳极
【投影设问5】思考4:
电解质溶液中的阴、阳离子分别移动到两极后发生了什么变化?
【讲述】阳离子移向阴极后,得电子发生还原反应;
阴离子移向阳极后,失电子发生氧化反应,我们把阴离子失去电子而阳离子得到电子的过程叫放电。
【投影设问6】思考5:
在溶液中存在的阳离子有Cu2+、H+,阴离子在OH-、C1-,为什么首先在阴极上放电的是Cu2+而不是H+,在阳极上放电的是C1-而不是OH-?
离子的放电——也即离子的得失电子有先后顺序,那么,离子的放电先后主要是由什么决定的呢?
【学生活动】学生相互讨论,思考。
教师引导分析。
【学生回答】离子的放电先后应是由离子的氧化性,还原性相对强弱决定的。
【点评归纳】影响离子放电顺序的原因有很多。
高中阶段,我们仅讲座氧化性和还原性相对强弱对其影响。
根据氧化还原的知道,离子得失电子的能力不同。
因此,离子的放电顺序不同,氧化性强的离子先得电子,还原性强的电子先失电子。
所以在CuC12溶液中Cu2+和C1-先放电。
【师生小结】共同总结离子放电的先后顺序,。
【板书】6、离子的放电顺序
阴极上放电顺序(得电子先后)
Ag+Hg2+Fe3+Cu2+H+(酸)Pb2+Sn2+Fe2+Zn2+H+(浓度较小时)
阳极上放电顺序(失电子先后)
S2-I-Br-C1-OH-(含氧酸根)F-
【讲述】教师对上述离子放电顺序作简单的说明。
【投影设问7】在电解氯化铜溶液的装置中,若把电解质换成氧化钠,其结果又如何呢?
试写出电极反应。
【师生活动】学生分析讨论,教师点评。
【投影分析】
【投影设问8】在电解氯化铜溶液的装置中,若把电解质换成硝酸银,其结果又如何呢?
【课常小结】
(略)
【投影作业】
1、用石墨电极电解下列溶液,写出电解时的电极反应和电解总反应。
CuBr2Na2CO3CuSO4H2SO4NaOHHC1
2、在利用电解水的方法制取氢气和氧气时,一般不直接电解蒸馏水,而是电解HaOH溶液或H2SO4溶液,你知道为什么吗?
3、结合已经学习的原电池,查资料自主列表比较原电池与电解池的联系与区别。
【教学反思】
在教学中,让实验成为学生实践体验的一部分,通过演示实验,启发引导,讲座分析等方法,让实验成为帮助学生开展探究活动的积极手段,并在其过程中培养他们基本技能,激发他们的探究热情,激活学生的学习内在驱动力。
从整节课的教学过程来看,它重在探究重实践。
在实验探究中,不仅激发学生学习兴趣获得知识,更能启迪学生思维、培养科学精神和创新能力,使课堂围绕学生为中心的教学活动,真正体现学生的主体地位,大大激发学生积极性。
为学生的进一步发展创造一个新的局面,从整体教学效果来看,通过学生对实验现象的观察,一系列问题的思考和有目的的知识归纳,学生对知识点的掌握是相当不错的,电解的原理及形成条件,学生都能轻松、愉快地掌握并应用,为后面的新内容的学习打下坚实的基础。
本案例利用多媒体动画演示,在视觉上能让学生感知阴、阳离子得失电子的情况,并在教师的引导下,总结出常见离子的放电顺序,然后再运用到实际应用中;
遗憾的是:
实验仪器不足,使学生不能自主实验,没有给学生更多的展示自己才能的机会。
【板书设计】
第三节电解池
实验:
分析:
电极:
阴极:
与电源“-”相连,Cu2++2e=Cu,发生还原反应
阳极:
与电泊“+”相连,2C1-2e=C12↑,发生氧化反应
1、电解:
3、电解池的构成条件
(3)有外加直流电源,并形成闭合回路、
4、电子的流向
阳离子→阴极阴离子→阳极
6、离子的放电顺序
Ag+Hg2+Fe3+Cu2+H+(酸)Pb2+Sn2+Fe2+Zn2+
S2-I-Br-C1-OH-(含氧酸根)F-
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