資源簡介

第二節 電解池
第1課時
教材分析
電解池是借助于電能，使不能自發進行的氧化還原反應能夠發生，從而使電能轉化為化學能的裝置。它的應用相當廣泛，由此形成的工業也很多，如電鍍、電解、電冶金電池充電等。本節課是學生學習原電池知識后的自然延伸，有助于學生更加系統地學習電化學知識，并為后續學習電化學知識在生產、生活和科研中的重要作用打好理論基礎。
學情分析
本課時內容選自選擇性必修1《化學反應原理》第四章第二節。通過必修2的學習，學生已經掌握了簡單的原電池知識；通過選擇性必修1《化學反應原理)第四章第一節的學習，學生已經具備借助氧化還原理論、金屬活動性順序和物理學中的電學知識判斷原電池正、負極以及設計原電池和書寫原電池電極反應的能力。因此，在本節課中，可利用原電池的原理逆向思考自然過渡到電解池的學習中去，并應用氧化還原相關知識拓展和延伸電化學理論。
教學目標
【知識與技能】
(1)使學生理解電解原理，初步掌握一般電解反應兩極反應物、產物的判斷方法，能寫出電極反應式和電解化學方程式。
(2)理解電解質溶液、電極對電解的影響。
【過程與方法】
(1)利用惰性電極電解氯化銅的實驗，有助于學生自主探究電解原理，增強學生對實驗現象的觀察、分析和推理能力。
(2)通過學生對科學探究過程的體驗，使之具有一定的實驗能力、觀察能力和思維能力。
【情感態度與價值觀】
(1)通過讓學生動手做實驗，激發學生學習化學的興趣。
(2)通過以小組合作的形式對電解原理進行探究，培養學生的科學探究和合作學習的精神。
教學重難點
掌握電解原理，形成電解池工作原理的思維模型。
教學過程
一、導入新課
表演黑筆寫紅字魔術(電解池原理)。
(濾紙用氯化鈉、無色酚酞的混合液浸濕，然后平鋪在一塊鐵片上，接通電源后，用鉛筆在濾紙上寫字，會出現紅色字跡)
【講述】同學們，想知道我是怎樣用黑色的筆寫出紅色字的嗎？通過本節課的學習，你就會找到答案。
二、講授新課
【板書】第二節 電解池
【交流研討】
1.利用下列儀器和用品，設計出盡量多的原電池：兩根石墨棒、一根銅棒、一根鐵棒、CuCl2溶液，燒杯和導線任取(畫出你設計的原電池)。
2.怎樣才能將非自發進行的氧化還原反應引發呢？
【師生互動】
1．
2．
【實驗探究】
課本實驗4-2：電解CuCl2溶液
CuCl2溶液的電解
操作步驟 1.先觀察兩根石墨棒底部，再插入CuCl2溶液中，接通電源。 2.用鑷子將碘化鉀淀粉試紙濕潤后，伸入與正極相連的U型管內部(不可接觸溶液)，約1~2分鐘。 3.觀察與正極相連的電極、與負極相連的電極上分別有什么現象。 4.斷開電源，將兩根石墨棒從溶液中取出，將蘸有氫氧化鈉溶液的棉花團堵在和正極相連的U型管管口，觀察電極底部有什么變化。
現象
產物判斷
反應方程式
【師生互動】
現象 陽極產生使濕潤的碘化鉀淀粉試紙變藍的氣體；陰極有紅色物質出現
產物判斷 陽極產物為氯氣；陰極產物為銅
反應方程式
【交流研討】
1.通電前，CuCl2溶液中存在哪些離子？它們在溶液中如何運動？通電后，離子在溶液中的運動如何變化？
2.標出電路中電子流向，分析流入陰極的電子到哪里去了，流出陽極的電子從哪里來？
3.寫出兩極的電極反應式，判斷反應類型？
【師生互動】
通電前，CuCl2溶液中存在；在溶液中自由移動；通電后，這些自由運動的離子改作定向運動，即陰離子()向陽極(與直流電源的正極相連)遷移，陽離子()向陰極(與直流電源的負極相連)遷移。
外電路電子：陽極→外電路→陰極；在陽極，失去電子生成，從陽極放出。在陰極，獲得電子生成銅單質，覆蓋在陰極上。
陽極反應：
陰極反應：
【交流研討】
1.根據自己的理解闡述什么是電解，什么是電解池？
2電解池中的電極上分別發生什么類型的反應？
3.構成電解池的條件有哪些？
4.當一個電極附近存在多種可能的放電離子時，會有一種離子優先放電。離子的放電能力與什么因素有關？
離子的放電順序是怎樣的？(物質在電解池的陰、陽兩極發生反應的過程叫放電)
【師生互動】
1.電解：使電流通過電解質溶液而在陰、陽兩極引起氧化還原反應的過程，叫做電解。電解實質是電解質溶液導電的過程。
2.電解池：借助于電流引起氧化還原反應的裝置，也就是把電能轉化為化學能的裝置，又叫電解槽。
3.電極：陽極與電源的正極相連，發生氧化反應；
陰極與電源的負極相連，發生還原反應。
4.電解池的構成條件
5.水溶液中離子的放電規律：
(1)影響離子放電能力的因素：①離子得失電子的能力；②離子的濃度。
(2)離子的放電順序：
陰極：氧化性強的離子先得電子
陽極：陽極金屬或還原性強的離子先失電子
活性電極
【交流研討】
1.請設計一個電解NaCl溶液的簡易裝置圖，標出陰、陽極，注明電子及陰、陽離子的移動方向，并寫出電極反應式？
2.根據上述練習，思考如何判斷電解池的陰極，有哪些依據？
3.分析總結書寫電解池電極反應的一般思路？
【師生互動】
陽極反應：
陰極反應：
總反應：
反應類型：還原反應
電源連接：與電源的負極相連
微粒流向：電子流入，陽離子流向
電流流向：電流流出
3.
①分析電極（確定電極名稱；分析電極類別）
②分析溶液（確定微粒種類；確定微粒物質的量或濃度）
③確定電極上的放電離子
④確定放電順序
⑤寫出電極方程式
【魔術揭秘】
回顧開始操作，實物再展示，分析所用裝置是個什么裝置，說出它的組成部分及所用原理，根據現象推測紙巾上所加物質。
【提示】應用電解原理：
紙巾上蘸有酚酞溶液，兩只鉛筆分別連接電源的正、負極，用陰極鉛筆即可寫出紅字。
【練習1】判斷正誤：
①電解池中發生的反應是自發進行的。(　　)
②在電解池的陰極發生氧化反應。(　　)
③與電源正極相連的是電解池的陰極。(　　)
④電子從電源負極沿導線流入電解池的陰極。(　　)
⑤電解池溶液中陽離子移向陰極，且所有陽離子均得電子。(　　)
答案：①× ②× ③× ④√ ⑤×
【練習2】下列說法正確的是(　　)
①電解是把電能轉變成化學能的過程
②電解是把化學能轉變成電能的過程
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
A.①②③④ B.②③ C.③④ D①③④
答案：D
【練習3】如圖所示是電解氯化銅溶液的裝置，其中c、d為石墨電極，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，氯離子的濃度不變
答案：C
三、課堂小結
原電池與電解池的比較：
原電池 電解池
一個概念 將化學能轉變為電能的裝置 將電能轉變為化學能的裝置
兩個電極 負極 較活潑金屬—失電子—發生氧化反應 陽極 與電源正極相連—失電子—發生氧化反應
正極 不活潑金屬或非金屬導體—得電子—發生還原反應 陰極 與電源負極相連—得電子—發生還原反應
三個流向 電子 負極→外電路→正極 陽極→外電路→陰極
電流 正極→外電路→負極 陰極→外電路→陽極
離子 陽離子→正極 陰離子→負極 陽離子→陰極 陰離子→陽極
四個條件 ①活動性不同的兩個電極 ②電解質溶液 ③形成閉合電路 ④自發進行的氧化還原反應 ①陰、陽電極 ②電解質溶液或熔融電解質 ③形成閉合電路 ④外加直流電源
相同點 自發進行←氧化還原反應→非自發進行
板書設計
第二節 電解池
第1課時 電解原理
1.電解
2.電解池
3.電極
4.電解池的構成條件
5.水溶液中離子的放電規律
教學反思
本節課運用對比的方法使學生加深對概念的理解。比如在講電解原理的時候，由原電池的原理引入，引出電解池與原電池的區別；在判斷電極反應物及產物的時候，在復習了離子的氧化性和還原性強弱的基礎上，講解離子的放電順序，避免了學生的死記硬背。
今后的改進：
1.教學需要雙邊活動，現在的學生喜歡去聽、去說、多少也會思考一些，但是動手的時候比較少，因此，在課堂上需要加強學生的練習；另外，注意調動課堂氣氛，使全體學生都參與到課堂學習中。
2.在講解電極反應式的書寫時也要注意循序漸進的方式，由簡單的電極反應式向復雜的電極反應式的書寫過渡。
3.對于練習題應該更加優選一下 ，針對性越強，練習的效果會越好，通過一題多變，抓住“池、極、液”的特點，突破難點，使學生的正向思維、逆向思維得到充分訓練。讓學生今后遇到實際問題，能夠抓實質、善分析、重遷移。

展開更多......

收起↑