視頻標簽:電解池原理
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視頻課題:高中化學人教版選修4第四章第三節電解池原理第一課時_重慶市優課
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高中化學人教版選修4第四章第三節電解池原理第一課時_重慶市優課
教學目標
(1)知識與技能目標:了解電解池的工作原理;能用氧化還原的知識正確書寫電解池的陰、陽極的電極反應式及電解反應方程式;培養學生觀察能力、分析能力、歸納總結能力及運用知識解決問題的能力;
(2)過程與方法目標:通過實驗探究及對實驗現象的觀察,利用氧化還原理論進行分析、推理,形成一定的實驗能力、觀察能力和歸納能力。體驗科學探究的過程,在實驗探究與交流活動中,訓練學生的思維能力,以及分析處理信息的能力。
(3)情感態度與價值觀目標:通過有關化學實驗,激發探究欲望。在實驗探究過程中,提高辯證思維能力,同時幫助學生牢固樹立理論聯系實際的學風。
2學情分析
(1)知識基礎
學生通過原電池以及化學電源的學習,已經能從化學能與電能的轉化角度認識原電池,初步理解此類反應的本質是氧化還原反應并能從該角度分析常見的化學電源。從金屬冶煉方法上學生對電解的應用有了一些了解,但工作原理并不清楚。電解原理的分析:首先引導學生分析通電前后溶液中存在的離子及運動情況,依據反應現象分析得失電子、氧化還原過程,用自己的語言歸納。
(2)實驗技能基礎
學生經過必修化學的學習,學生的動手能力、觀察能力和分析能力有一定提高。
3重點難點
電解原理和電極反應式的書寫。
4教學過程
4.1第一學時
4.1.1教學活動
活動1【導入】電解池
前面我們已經學習了原電池的知識,知道原電池是將化學能轉化為電能的裝置,電能能否轉化為化學能呢?如果能轉化,原理又是怎樣的呢?這就是本節課我們要共同探討的問題。
活動2【活動】電解池
[判斷1]圖一是原電池嗎?為什么?連接好裝置有何現象?
[判斷2]如果在兩極之間加一個電源,情況又會怎樣呢?動手用實驗來驗證。
活動3【活動】電解氯化銅的演示實驗
活動4【活動】觀察實驗并思考
(1)U形管左右端各與電源的什么極相連?
(2)U形管兩端有什么現象呢?
(3)根據實驗現象和氯化銅溶液的組成成分以及原有知識分析推斷兩極生成物的名稱。
(4)氯化銅溶液在電流的作用下為什么會生成Cu和Cl2呢?
活動5【活動】結合書中電解原理部分完成學案自主學習的內容
問題1:通電時在陰極和陽極各發生什么電極反應?
問題2:通電時,陰陽離子如何移動?通電前如何運動?
問題3:通電時,電子如何移動?
問題4:怎樣判斷陰極陽極?
表一:
陽極
陰極
活動6【講授】總結電解過程得出電解及電解池定義
通電前,Cu2+和Cl-在溶液里自由運動;通電后,電子由電源的負極流出,經導線流向陰極,再從陽極流出,經導線流回正極,形成外電路;同時在溶液中,陽離子向陰極移動,在陰極上得到電子發生還原反應;陰離子向陽極移動,在陽極上失去電子發生氧化反應形成內電路;這樣外電路電子的定向移動,內電路離子的定向移動就形成了閉合回路。這種使電流通過電解質溶液而在陰、陽兩極上引起氧化還原反應的過程叫做電解,而把這種將電能轉化為 化學能的裝置稱為電解池。
活動7【活動】小組討論
討論形成電解池的條件是什么,與原電池有何異同?
活動8【練習】電解池及原理
練習1:判斷下列裝置是否屬于電解池:( )
練習2:下列說法不正確的是( )
A. 電解池是把電能轉化為化學能的裝置。
B. 電解池中陰離子向陰極移動,陽離子向陽極移動。
C. 電解池中與電源正極相連的一極是陽極,發生氧化反應
D. 電子從電源的負極沿導線流入陰極。
活動9【活動】電極反應式的書寫及放電順序
[思考1]電解氯化銅溶液時,溶液中Cu2+和Cl- 放電基本完畢后(得水溶液),電解過程是否也就停止了呢?寫出電解水的電極反應式。
[思考2]為什么先放電的是Cu2+和Cl-, 而不是H+ 和OH-呢?
活動10【講授】離子的放電順序
電解電解質溶液時,在陰陽兩極上首先發生放電反應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。
陰極:
Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+
陽極:活性電極>S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根離子
活性電極(除鉑、金外的金屬): —— 既可以導電、又可以參與電極反應
惰性電極(鉑、金、石墨):——僅僅導電,不參與反應
活動11【練習】放電離子的判斷及電極反應式的書寫
練習3:硫酸鈉溶液中含哪些離子?電解時離子放電順序?寫出電極反應式。
離子:
離子放電順序:
陽極: 陰極:
總反應:
活動12【講授】總結如何書寫電極反應式
]經過練習,我們一起來總結一下書寫電極反應式的步驟。首先,分析溶液中有哪些離子,再根據離子的移動方向將離子分為兩組,然后根據放電順序判斷陽極、陰極放電的離子,最后根據陽極氧化、陰極還原判斷得出電極產物。將兩極反應合并則得電解總反應,注意得失電子守恒,若被電解的為弱電解質則寫分子形式。
活動13【練習】思考并練習
[思考]若以銅為陽極、鐵為陰極,電解氯化銅溶液,陽極還是2Cl- - 2e- = Cl2↑
陽極( Cu ):Cu – 2e- = Cu 2+
陰極:(Fe):Cu 2+ + 2e- = Cu
活動14【活動】總結這節課我的收獲
活動15【作業】課后作業
1、下列關于電解槽的敘述中不正確的是:( )
A.與電源正極相連的是電解槽的陰極
B.與電源負極相連的是電解槽的陰極
C.電解槽的陽極發生氧化還原反應
D.電子從電源的負極沿導線流入電解槽的陰極
2、能用電解原理說明的問題是:( )
電解是把電能轉變成化學能②電解是化學能轉變成電能③電解質溶液導電是化學變化,金屬導電是物理變化④不能自發進行的氧化還原反應,通過電解可以實現⑤任何溶液被電解時,必然導致氧化還原反應的發生
A 、①②③④ B、②③⑤ C、③④ D、①③④⑤
3、寫出下列用石墨電極電解的電極反應方程式:
硫酸溶液:
鹽酸:
NaOH溶液:
CuBr2溶液:
KCl溶液:
CuSO4溶液:
Na2SO4溶液:
4 :如右圖是電解氯化銅溶液的裝置,其中c、d為石墨電極,則下列有關判斷正確的是( )
A、a為負極,b為正極
B、a為陽極,b為陰極 C、電解過程中,d電極質量增加
D、電解過程中,氯離子濃度不變
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