苏教版高中化学必修2《电能转化为化学能》参考教案
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《化学能与电能的转化》教案
第三课时 电能转化为化学能
教学目标:
1. 通过实验使学生了解电解的基本原理、电解池形成的基本条件。
2. 能正确判断电解池的阴极和阳极,能正确书写电极反应式和电解化学方程式。
3. 培养和发展学生的自学能力、观察能力、探究能力。
教学重点:电解装置的特点和工作原理
教学难点:电解时电极反应式的书写 教具准备:幻灯片、两个石墨电极、导线若干、直流电源一个,烧杯两个,氯化铜溶液一瓶、淀粉碘化钾试纸、蒸馏水一瓶、镊子一个。
教学方法:
1. 通过实验,提高分析、探讨、总结和语言表达能力
2. 体验问题解决的过程
课时安排
一课时
教学过程
引言:我们知道化学能和电能可以相互转化,前面我们学习了化学能转化为电能,那么电能如何转化为化学能呢?
首先请大家回忆已经学过的有关电解的反应,完成教材“你知道吗?”中的表格。
实例
化学方程式 电解水
2H 2O 2H 2 ↑+ O 2↑ 电解食盐水 2NaCl+2H 2O
2NaOH+H 2↑+Cl 2↑
电解熔融氯化钠
2NaCl (熔融) 2Na + Cl 2↑ 电解熔融氧化铝 2Al 2O 3 (熔融) 4Al +3O 2↑
推进新课程:这上面涉及的都是电解的反应,那电解是怎么发生的呢? 讲述:这首先需要一个装置——电解池
板书:一、电解装置——电解池
1. 定义:电能转化为化学能的装置
通电 通电 通电
2. 组成:
(1)外加直流电源,形成闭合回路
阴极:与电源负极相连的电极
(2)电极
阳极:与电源正极相连的电极
(3)电解质:水溶液或者熔融电解质
过渡:具体这种电解池是怎么工作的呢?我们一起看书本44页
观察与思考
演示:44页观察与思考
补充:播放电解氯化铜的微观模拟。
问题:根据实验现象回答下列问题:
1. 阴极的现象是什么?发生的电极反应为?
2. 阳极的现象是什么?发生的电极反应为什么?
3. 电解反应的方程式?
4. 在上述电解反应中,被氧化的物质是什么?被还原的物质呢?
5. 电解过程中能量发生什么变化?
讲解:
1. 与电源的负极相连的石墨棒上有一层红色的固体析出,说明有铜生成。
Cu2+ + 2e━=Cu
2. 与电源的正极相连的石墨棒上有气体生成,呈黄绿色,这气体使淀粉碘化钾试纸变蓝,说明生成氯气。
2Cl━-2e━=Cl2↑
通电
3. 总反应:CuCl2 Cu +Cl2↑
4. 被氧化和被还原的物质都是氯化铜
5. 电解过程中电能转化为化学能
讲述:以氯化铜为例我们一起分析电解的原理是什么?在原电池中我们把与电源正极相连的一极称为阳极,与电源负极相连的称为阴极
板书:二、电解池的原理
阴极:Cu2+ + 2e━=Cu
阳极:2Cl ━-2e ━= Cl 2↑
疑问:那阳极发生什么反应呢?阴极呢?
回答:阴极得到电子,化合价升高,被还原发生的是还原反应;阳极失去电子化合价降低,被氧化发生的是氧化反应。
板书: 阴极:Cu 2+ + 2e ━= Cu (还原反应)
阳极:2Cl --2e ━ =Cl 2↑(氧化反应)
总反应:Cu 2+ + 2Cl - Cu +Cl 2↑ CuCl 2 Cu +Cl 2↑
讲述:象这个在直流电的作用下,在两电极上分别发生氧化还原反应的过程我们称为电解。
板书:1. 电解:在直流电的作用下,在两电极上分别发生氧化还原反应的过程 讲解:所以电解池的原理就是电解质溶液里,自由移动的离子在通电时定向的发生移动阳离子移向阴极,在阴极获得电子发生还原反应;阴离子移向阳极,在阳极失去电子发生氧化反应
过渡:电解在工业生产中有着广泛的应用
板书:三、电解的应用
1. 电解熔融盐或金属氧化物制备活泼金属单质
1)电解熔融NaCl 制Na 单质
2)电解熔融MgCl 2制Mg 单质
3)电解熔融Al 2O 3制Al 单质
2. 氯碱工业——电解饱和食盐水
3. 铜的电解精炼
提问:根据我们刚才学习的电解的原理,请同学写出电解熔融氯化钠制钠和电解熔融氯化镁制镁的电极反应方程式?
回答:电解熔融氯化钠
(1)电极反应
阴极:2Na ++2e - =2Na 阳极:2Cl --2e - = Cl 2↑
(2)电解总的化学方程式2NaCl (熔融) 2Na+ Cl 2↑ 电解熔融氯化镁
通电
通电
通电
(1)电极反应
阴极:Mg 2++2e - = Mg
阳极:2Cl --2e - = Cl 2↑
(2)电解总的化学方程式MgCl 2(熔融) Mg+ Cl 2↑ 小结:电解池
将电能转化为化学能的装置
阳极(与外接电源的正极相连):阴离子失电子发生氧化反应 阴极(与外接电源的负极相连):阳离子得电子发生还原反应
(阳氧阴还)
作业:书46页3题
板书设计
一、电解装置——电解池
1. 定义:电能转化为化学能的装置
2. 组成:(1)外加直流电源,形成闭合回路
阴极:与电源负极相连的电极
(2)电极
阳极:与电源正极相连的电极
(3)电解质:水溶液或者熔融电解质
二、电解池的原理
阴极:Cu 2+ + 2e ━= Cu (还原反应)
阳极:2Cl --2e ━ =Cl 2↑(氧化反应) 总反应:Cu 2+ + 2Cl - Cu +Cl 2↑ CuCl 2 Cu +Cl 2↑
电解:在直流电的作用下,在两电极上分别发生氧化还原反应的过程
三、电解的应用
1. 电解熔融盐或金属氧化物制备活泼金属单质
1)电解熔融NaCl 制Na 单质
2)电解熔融MgCl 2制Mg 单质
3)电解熔融Al 2O 3制Al 单质
通电
通电
通电
2. 氯碱工业——电解饱和食盐水
3. 铜的电解精炼。