电化学基础全章教案(教与学)
“电化学基础与应用”教案
“电化学基础与应用”教案课程名称:电化学基础与应用一、课程目标1.理解电化学的基本概念和原理,包括电池反应、电解反应、电化学能转换等。
2.掌握电化学实验技能,包括电极材料的制备、电池性能测试、电化学测量等。
3.能够应用电化学原理解决实际问题,如能源储存与转化、环境保护、材料科学等。
二、课程内容第一章:电化学基础知识1.电化学发展史与基本概念2.电解质溶液的性质与离子导电3.电解与电池反应的基本原理第二章:电极材料与电池反应1.电极材料的性能与选择2.电池反应动力学与反应速率3.电池反应的能量转换效率第三章:电化学能转换与储存1.原电池与电解池的工作原理2.电池能量储存与释放的机制3.燃料电池、太阳能电池、锂离子电池等实例第四章:电化学在环境科学中的应用1.电化学方法在废水处理中的应用2.电化学在空气净化与保护中的作用3.电化学传感器在环境监测中的应用第五章:电化学在材料科学中的应用1.电化学方法制备新材料2.电化学腐蚀与防护技术3.电化学在表面处理与涂层制备中的应用三、教学方法1.理论教学:通过讲解、演示、讨论等方式,使学生理解电化学的基本概念和原理。
2.实验教学:进行电化学实验操作,包括电极材料的制备、电池性能测试、电化学测量等,培养学生的实验技能。
3.问题解决:通过案例分析和实际问题解决,使学生能够应用电化学原理解决实际问题。
4.小组讨论:组织学生进行小组讨论,鼓励学生交流思想和观点,提高其协作能力。
5.网络教学:利用网络平台,提供课程资料、实验指导、在线答疑等资源,方便学生学习和交流。
四、考核方式1.课堂表现:根据学生的出勤情况、课堂参与程度等进行评价。
2.实验报告:根据学生的实验操作和实验报告的撰写质量进行评价。
3.期末考试:进行期末考试,考核学生对电化学基础知识的掌握程度和应用能力。
大学电化学教案设计
课时:2课时教学目标:1. 让学生了解电化学的基本概念、基本原理和基本规律。
2. 培养学生运用电化学原理分析和解决实际问题的能力。
3. 培养学生的实验操作技能和科学思维方法。
教学重点:1. 电化学基本概念、基本原理和基本规律。
2. 电化学实验操作技能。
教学难点:1. 电化学基本概念的理解和应用。
2. 电化学实验操作的正确性和准确性。
教学内容:一、电化学基本概念1. 电化学的定义及发展简史2. 电化学中的基本概念:氧化还原反应、电极、电解质、电池等3. 电化学中的基本定律:法拉第定律、欧姆定律等二、电化学基本原理1. 电池的工作原理2. 电解质溶液中的离子迁移3. 电极反应及其影响因素4. 电化学势和电极电势三、电化学实验操作技能1. 电池的制作与测试2. 电解质溶液的配制与测试3. 电极反应的观察与测量教学过程:第一课时:一、导入1. 引导学生回顾化学反应的基本概念,引入电化学的概念。
2. 提问:什么是电化学?电化学有哪些应用?二、新课讲解1. 讲解电化学的基本概念、基本原理和基本规律。
2. 通过实例讲解电池的工作原理、电解质溶液中的离子迁移、电极反应及其影响因素、电化学势和电极电势。
三、课堂练习1. 学生分组讨论,解答以下问题:a. 电池的工作原理是什么?b. 电解质溶液中的离子迁移有何特点?c. 影响电极反应的因素有哪些?d. 如何计算电极电势?四、总结与布置作业1. 总结本节课的主要内容,强调重点和难点。
2. 布置作业:阅读教材相关内容,完成课后习题。
第二课时:一、复习导入1. 复习上节课的主要内容,提问学生掌握情况。
2. 引导学生思考电化学实验操作的重要性。
二、电化学实验操作技能讲解1. 讲解电池的制作与测试、电解质溶液的配制与测试、电极反应的观察与测量等实验操作技能。
2. 通过视频或实物展示实验操作步骤,让学生了解实验操作的要点。
三、课堂练习1. 学生分组进行实验操作练习,教师巡视指导。
高中化学:第四章《电化学基础》教案(新人教版选修4)
电化学基础【知识回顾】一、构成原电池的条件1.要有活动性不同的两个电极(一种金属与另一种金属或石墨或不溶性的金属氧化物);2.要有电解质溶液;3.两电极浸入电解质溶液且用导线连接或直接接触。
二、金属的腐蚀1.金属腐蚀的实质:金属原子失去电子被氧化而消耗的过程。
2.金属腐蚀分为化学腐蚀和电化学腐蚀。
3.化学腐蚀实质:金属和非电解质或其它物质高考资源网相接触直接发生氧化还原反应而引起的腐蚀。
其腐蚀过程没有电流产生。
4.电化学腐蚀实质:不纯金属或合金在电解质溶液中发生原电池反应。
电化学腐蚀过程有电流产生。
5.腐蚀的常见类型(1)析氢腐蚀在酸性条件下,正极发生2H++2e-=H2↑反应。
(2)吸氧腐蚀在极弱酸或中性条件下,正极发生2H2O+O2+4e-=4OH-反应。
若负极金属不与电解质溶液发生直接的反应,则形成吸氧腐蚀的原电池反应。
如生铁浸入食盐水中,会形成许多微小的原电池。
6.在同一电解质溶液中,金属腐蚀的快慢可用下列原则判断:电解原理引起的腐蚀>原电池引起的腐蚀>化学腐蚀>有防护措施的腐蚀。
三、原电池、电解(镀)池电极名称的确定1.确定原电池电极名称的方法方法一:根据电极材料的性质确定。
通常是(1)对于金属——金属电极,活泼金属是负极,不活泼金属是正极;(2)对于金属——非金属电极,金属是负极,非金属是正极,如干电池等;(3)对于金属——化合物电极,金属是负极,化合物是正极。
方法二:根据电极反应的本身确定。
失电子的反应→氧化反应→负极;得电子的反应→还原反应→正极。
2.确定电解(镀)池电极名称的方法方法一:与外电源正极连接的一极是阳极、与负极连接的一极是阴极。
方法二:电极上发生氧化反应的是阳极,发生还原反应的是阴极。
四、分析电极反应及其产物原电池:负极:M-ne-=M n+正极:(1)酸性溶液中2H++2e-=H2↑(2)不活泼金属盐溶液M n++ne-=M(3)中性、弱酸性条件下2H2O+O2+4e-=4OH-电解(镀)池:阳极:(1)若阳极是由活性材料(除C、Pt、Au等以外的其它金属)做成,阳极反应是阳极金属失去电子而被氧化成阳离子;(2)若阳极是由C、Pt、Au等惰性材料做成,阳极反应则是电解液中阴离子在阳极失去电子被氧化。
高三《电化学基础》复习单元教学设计
高三《电化学基础》复习单元教学设计一、考纲和考情分析《电化学基础》位于高中化学必修2教材第二章第二节、选修4教材第四章,是高中化学选修课程中的概念原理内容,也是高考的常考点。
高考考试大纲要求:理解原电池和电解池的构成、工作原理及应用,能书写电极反应和总反应方程式;了解常见化学电源的种类及其工作原理;了解金属发生电化学腐蚀的原因、金属腐蚀的危害以及防止金属腐蚀的措施。
二、学情分析根据平时练习和考试情况,学生在以下方面存在较多问题:1、原电池与电解池混淆不清2、电极反应式的书写不规范、不正确3、新情景信息的提取能力欠缺三、单元教学目标根据高考考纲要求,本单元教学是通过复习原电池与电解池的基本工作基本原理、电极反应式的书写、电化学的综合应用,构建电化学试题的解题模型。
四、课时划分与教学内容安排该内容教学安排为3课时,内容为原电池与电解池的基本工作原理、电极反应式的书写、电化学的综合应用。
第1课时电化学基本工作原理复习(一)教学与评价目标1.教学目标(1)通过对原电池、电解池装置基本构造和工作原理的分析,构建电化学基本原理的解题模型。
发展“宏观辨识与微观探析”、“证据推理与模型认知”、“变化观念和平衡思想”的学科素养。
(2)通过利用已知二次电池的装置设计试题,会利用电化学原理分析新情境中的电池工作原理,发展理论联系实际的应用能力和创新意识。
2.评价目标(1)通过对原电池、电解池装置的对比分析和点评,诊断并发展学生对电化学装置认识水平(孤立水平、系统水平)。
(2)通过对原电池、电解池基本原理的对比分析和点评,诊断并发展学生对电化学基本原理认识思路的结构化水平(视角水平、内涵水平)。
(3)通过对已知二次电池装置设计的试题讨论和点评,诊断并发展学生解决实际问题的能力水平(孤立水平、系统水平)。
(二)教与学方式(1)从高考真题中的电化学装置入手对比分析原电池和电解池的构造和工作原理,让学生从基础知识入手,逐步深入解决问题。
电化学教案
电化学教案电化学教案一、教学目标:1. 掌握电化学的基本概念和关键术语。
2. 理解电化学反应的基本原理和规律。
3. 能够进行电化学实验,并正确处理实验数据。
4. 能够运用电化学知识解决实际问题。
二、教学重点和难点:1. 电化学的基本概念和关键术语。
2. 电化学反应的基本原理和规律。
3. 实验数据的处理和分析方法。
三、教学内容及安排:第一课时:电位的测量和电节的构成1. 电位的概念和计量单位。
2. 电极的分类和构成要素。
3. 电节电位的测量方法和步骤。
第二课时:电池的电动势和工作原理1. 电池的概念和分类。
2. 电池的电动势和标准电动势。
3. 电池的工作原理和应用。
第三课时:电解池和溶液电导性1. 电解池的构成和工作原理。
2. 电解池中的电解质和非电解质。
3. 溶液电导性的测量和影响因素。
第四课时:电化学反应的基本规律和应用1. 电化学反应的基本概念和分类。
2. 电化学反应的速率和方程式。
3. 电化学反应在工业和生活中的应用。
第五课时:电解和电镀1. 电解的概念和过程。
2. 电解池中的正、负极反应。
3. 电镀的原理和方法。
四、教学方法:1. 讲授法:通过课堂讲解,介绍电化学的基本概念和原理。
2. 实验法:进行电化学实验,培养学生的实践能力和问题解决能力。
3. 讨论法:开展小组讨论,加深学生对电化学的理解和应用。
五、教学媒体和工具:1. 电化学实验装置:包括电位计、电解池、电池等。
2. 多媒体教学:使用投影仪、电脑等展示相关图片和视频。
六、课堂评价与作业:课堂评价:1. 参与讨论和回答问题的积极性。
2. 实验数据的准确性和分析能力。
3. 对电化学原理和应用的理解程度。
作业:1. 阅读相关教科书和参考资料,巩固课堂所学内容。
2. 完成相关练习题和实验报告。
3. 提出对电化学在实际生活中的应用的思考。
七、教学反思:1. 教学目标是否达到。
2. 教学内容和教学方法是否适当。
3. 学生对电化学的兴趣和学习效果如何。
关于高中化学《电化学》的教案
关于高中化学《电化学》的教案一、教学目标1. 理解电化学的基本概念和原理;2. 掌握电化学中的重要实验技术和操作方法;3. 能够应用电化学知识解决与实际生活相关的问题;4. 培养学生的实验观察力和动手能力。
二、教学内容1. 电化学基本概念a. 电化学的定义和研究对象b. 电解池、电极、电解质和电动势的概念c. 氧化还原反应与电子转移2. 电解质溶液的电导性实验a. 实验原理和步骤b. 实验仪器和草图c. 实验数据记录和处理3. 电池a. 电池的定义和工作原理b. 常见电池的分类和特点c. 电池容量和电池寿命的计算4. 电解与电镀实验a. 实验原理和实验装置b. 实验步骤和操作要点c. 实验现象和探究5. 应用实例a. 电解水制氢技术的原理和应用b. 金属腐蚀与防腐技术c. 锂离子电池与环境保护三、教学方法1. 示范法:教师通过实验演示和操作示范,引导学生了解电化学实验步骤和操作技巧。
2. 探究法:引导学生观察实验现象、总结规律和提出问题,培养学生的实验观察力和动手能力。
3. 交互式教学:教师与学生进行互动交流,激发学生的学习兴趣和思考能力。
4. 小组合作学习:鼓励学生进行小组合作,共同完成实验任务和讨论分析实验结果。
四、教学流程1. 热身导入:介绍电化学的基本概念和应用领域,引发学生对电化学的兴趣。
2. 知识讲解:依次讲解电化学的基本概念、电解质溶液的电导性实验、电池和电解与电镀实验的原理和应用。
3. 实验操作:学生根据教师的指导,进行电解质溶液的电导性实验、电解与电镀实验的操作和观察。
4. 实验分析:学生根据实验现象和数据分析,总结实验规律和结论,并回答相关问题。
5. 应用拓展:以应用实例为引导,让学生思考电化学在生活中的应用,并进行讨论和交流。
6. 知识评价:通过小组讨论、答题等形式对学生的学习效果进行评价和反馈。
7. 课堂总结:归纳电化学的重点和难点,鼓励学生进行自主学习和思考。
五、教学评价1. 实验报告评价:评估学生实验报告的内容完整性、数据准确性、实验操作流程的描述和实验结论的推理合理性。
高中电化学基础教案
高中电化学基础教案
教学目标:
1. 了解电化学的基本概念和原理;
2. 掌握电化学电池的构成和工作原理;
3. 能够解释电解质溶液中的电解现象;
4. 掌握通过电化学方法制备金属的原理和操作方法。
教学重点:
1. 电化学基本概念;
2. 电化学电池的构成和工作原理;
3. 电解质溶液中的电解现象;
4. 通过电化学方法制备金属的原理和操作方法。
教学准备:
1. 教师准备相关的教学资料和教学实验器材;
2. 学生预习相关知识,做好课前准备;
教学过程:
1. 导入:简要介绍电化学的基本概念和重要性,引出本节课的学习内容;
2. 讲解电化学基本概念:电化学的定义、电化学反应、电化学电池的构成等;
3. 讲解电化学电池的工作原理:单质电池、电解质电池的原理和实际应用;
4. 实验操作:实验中演示电解质溶液中的电解现象,让学生亲自操作,观察实验现象;
5. 引导讨论:通过实验现象引导学生讨论电解质溶液中的电解过程;
6. 讲解金属制备原理:介绍通过电化学方法制备金属的原理和操作方法;
7. 总结:对本节课的学习内容进行总结,并布置相关作业。
教学扩展:
1. 可以组织学生进行小组讨论,进一步深化对电化学基础知识的理解;
2. 可以让学生自主设计电化学实验,培养其实验设计和分析能力;
3. 可以邀请专业人士或学者进行讲座,拓展学生对电化学领域的认识。
教学反思:
1. 强化实验教学,让学生通过实践感受电化学知识的魅力;
2. 多种教学手段结合,提高教学效果;
3. 关注学生的学习过程,及时调整教学方法,使学生能够轻松理解和掌握知识。
第四章 电化学基础教案
第四章电化学基础教案第三节电解池(第一课时)【教材分析】电解属于电化学的知识范畴,是中学化学理论体系不可缺少的一部分,同时电解与物理学科中的电学、能量的转换有密切的联系,是氧化还原反应、原电池、电离等知识综合运动。
电解教学安排在氧化还原反应、离子方程式、电离平衡和原电池知识后教学符合化学科知识的逻辑体系和学生理解规律。
本节教材可分为二个部分:电解原理、电解原理的应用。
【学情分析】本内容是人教版高中化学(必须+选修)选修4第四章《电化学基础》第三节《电解池》中的第一课时内容。
该内容是中学化学中电化学的重要组成部分,是高中化学教学的一个重点和难点。
学生已经学习了原电池的相关知识,在此基础上进一步学习电解知识。
【设计思路】采用实验教学模式,教学过程中教师为学生创设学习情境,搭建一系列的问题支架,引导学生去发现问题,解决问题。
让学生在观察中学习,在学习中思考,在思考中升华,然后将知识使用到具体的应用中;力求做到“以转变学生的学习方式,提升学生的科学素养,培养学生的科学探究水平为主”的新课程教学理念。
【教学目标】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,培养学生的思维水平,概括总结的水平,以及形成规律性理解的水平。
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,让学生体验科学探究的过程,形成一定的实验水平、观察水平和思维水平。
3、情感态度与价值观: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、合作学习法【教学用具】电解槽碳棒(16支)电源导线电流表氯化铜溶液 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相关知识,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:能量之间能够实现相互转化。
电化学教案高中
电化学教案高中主题:电化学目标:学习电化学基本概念及相关原理,掌握电池、电解池等基本实验方法,并能够应用于实际生活中。
教学内容:1. 电化学基本概念- 电解和电池的定义- 电化学反应的特点- 电解质和非电解质的区别2. 电化学原理- 奥斯特瓦尔德规律- 冯特定律- 电化学电位的概念- 电气化学动力学3. 电池实验- 单电池和电池组的组装方法- 不同类型电池的特点和应用- 电池的寿命和维护方法4. 电解质实验- 水电解实验- 离子迁移实验- 电化学电位测定实验- 电解质对环境和人体的影响教学方法:1. 讲解:通过讲解电化学的基本概念和原理,让学生对电化学有一个整体的认识。
2. 实验:进行电化学实验,让学生亲自操作,加深对电化学原理的理解。
3. 分组讨论:让学生分组讨论电化学实验结果,达成共识,提高学生的合作能力和思维能力。
4. 案例分析:通过案例分析,引导学生运用电化学知识解决实际问题,培养学生的解决问题能力。
评估方法:1. 实验报告:要求学生按规定格式写实验报告,对实验过程和结果进行总结和分析。
2. 小组讨论表现:评估学生在小组讨论中的表现,包括合作能力、发言表达能力等。
3. 课堂测试:定期进行课堂测试,检验学生对电化学知识的掌握程度。
4. 课程作业:布置相关课程作业,考察学生对电化学理论的理解和运用能力。
拓展活动:1. 参考材料:建议学生阅读相关电化学方面的书籍或资料,扩展对电化学知识的理解。
2. 实践应用:鼓励学生将电化学知识应用到日常生活中,比如制作简易电池等。
3. 研究课题:引导学生选择感兴趣的电化学领域进行深入研究,培养学生的科研能力。
结语:电化学是一个重要的化学分支,通过本课程的学习,希望学生能够掌握电化学的基本原理和实验方法,将电化学知识运用到实际中,提高自身的综合素质。
祝愿大家学习愉快!。
化学第四章电化学基础(全章教案)
第四章 第一节 原电池教学目标知识与技能:进一步了解原电池的工作原理,了解设计原电池、选用正负极的原则,以及电极反应的概念。
过程与方法:1.通过分组实验让学生体验化学能与电能相互转化的探究过程,培养学生观察能力与分析思维能力;2.实验引导学生掌握以问题为中心的学习方法,学会发现问题、解决问题的方法.情感态度与价值观:使学生进一步从能量的角度理解化学科学对人类生活的重要贡献。
教学重点:原电池的工作原理,写电极反应式和电池反应式。
教学难点:原电池的工作原理。
教学方法:实验探究法。
课时安排:1课时 教学过程: [问题情境]1.同学们在化学必修2关于《化学能与电能》章节中,学习了原电池的基本原理和形成条件,那如果有下列两个装置能形成原电池吗?CuSO 4溶液CuSO 4溶液GZnCu(2)GZnCuCuSO 4溶液(1)盐桥CuSO 4溶液CuSO 4溶液GZnCu(3)2.为什么⑵不能形成原电池?(是⑵不能形成闭合回路。
)3.如何能使⑵构成闭合回路,形成原电池呢?(依据学生的方案,肯定切实可行的方案,如在两烧杯间搭建盐桥。
) [实验探究]在⑵装置中使用盐桥。
观察装置⑶的实验内容实验现象。
[学生]通过观察,记录并讲述实验现象。
[教师]归纳并板书实验现象:①电流计指针偏转,并指示电子是由锌片流向铜片; ②锌片溶解质量减少;③铜片上有红色物质析出。
[结论]Cu-Zn-CuSO 4溶液构成了原电池,发生了原电池反应,并且锌为原电池的负极,铜为正极。
问题:1.如何设法阻止溶液中的..........Cu ..2+..在负极锌表面还原以及能使⑶装置原................电池得到持续、稳定的电流呢?..............2.若把装置⑶中左烧杯中的CuSO 4溶液换成ZnSO 4溶液可以吗? 实验4-1观察,记录并讲述实验现象。
①盐桥存在时电流计指针偏转,且指针偏转角度随时间的延续几乎保持不变;②Zn 片溶解,无红色物质析出,Cu 片上有红色物质析出;③取出盐桥电流计指针回到零点。
高中电化学教案
高中电化学教案
主题: 电化学基础
一、教学目标:
1. 了解电化学的基本概念和原理。
2. 掌握电化学相关的基本术语和符号。
3. 理解电化学反应的基本过程和机理。
4. 掌握如何进行电化学实验。
二、教学内容:
1. 电化学的概念和意义
2. 电化学的基本原理
3. 电化学反应的种类和特点
4. 电解和电沉积反应
5. 电化学实验方法和技巧
三、教学过程:
1. 导入:介绍电化学的概念和意义,引出学生对电化学的兴趣。
2. 理论讲解:讲解电化学的基本原理和基本术语,让学生了解电化学的基本知识。
3. 实验演示:进行电化学实验演示,让学生观察实验过程并对电化学反应有更直观的理解。
4. 讨论分享:引导学生进行小组讨论,分享对电化学的理解和感悟。
5. 练习巩固:布置一些练习题,让学生进行巩固和检验学习成果。
6. 总结提高:对本节课的重点内容进行总结,鼓励学生在课后进行进一步学习。
四、教学资源:
1. 课件和电子书籍
2. 实验器材和化学药品
3. 练习题和教学辅助材料
五、教学评估:
1. 学生参与度和课堂表现
2. 练习题和作业的完成情况
3. 实验报告的质量和准确性
六、教学反思:
1. 总结本节课的教学效果和不足之处,为下节课的教学改进提供参考。
2. 关注学生的学习情况和反馈意见,及时调整教学方法和内容。
注: 教案仅供参考,具体教学内容和方法可根据教学实际情况进行调整和改进。
第四章 电化学基础教案
第四章电化学基础第一节原电池教学设计【学习目标】⑴.知识与技能①深入认识原电池工作原理及构成条件②能根据氧化还原反应设计双液原电池。
③会书写简单的电极反应式⑵.过程与方法通过实验探究的过程,并利用科学探究的方法,从而提高科学探究的能力,培养科学的思维方式和问题意识。
(3).情感、态度与价值观①体验对立和统一的辩证唯物主义世界观②培养勇于创新,积极实践的科学精神和科学态度3、教学重、难点:重点:双液原电池的工作原理和构成条件难点:①单液电池模型→双液电池模型②根据氧化还原反应设计双液原电池。
【教学方法】实验探究法─通过实验、分析、讨论、总结应用等过程,引导学生观察、思考、推理、探究。
【教学设想】本节教学用实验探究法,结合多媒体辅助教学,引导学生观察、分析、实验现象,通过讨论得出结论,做到以教师为主导,学生为主体,教材为主线,思维为中心。
【教学过程】【引入】图片引入【投影】第四章电化学基础【阅读】阅读教材P70 ,回答下列两个问题:1、电化学:2、从反应产物与电流的关系分类:【板书】第一节原电池【讲述】必修二已经学过原电池,现在又学原电池,区别在于现在是在原来的基础上进一步提高原电池的能量转化效率。
【探究实验一】把锌片和铜片与电流表用导线连通,然后把锌片和铜片放入硫酸铜溶液中,观察现象。
【归纳】复习原电池工作原理【思考】1、锌片上为什么有红色物质析出,电流表的偏转程度为什么越来越小?2、该原电池不使用时能否长期保存?为什么?【思考与交流】实验探究一是我们在必修2中学习过的原电池,如果用它做电源,不但效率低,而且时间稍长电流就很快减弱,又不能长期保存,因此不适合实际应用。
这是什么原因造成的呢?有没有什么改进措施?(提示:刚才的实验中锌与CuSO溶液直接接触)4【回答】把锌与硫酸铜溶液分开【提问】分开后,锌的烧杯里加什么物质?【投影】加金属对应的盐溶液【探究实验二】把锌片和铜片与电流表用导线连通,然后把锌片放入硫酸锌溶液中,把铜片放入硫酸铜溶液中,电流表指针会偏转吗?为什么?【回答】不会偏转,因为构不成闭合回路。
电化学基础课程设计
电化学基础课程设计简介电化学是现代化学中一个重要的分支,广泛应用于材料科学、环境保护、化学工业、生命科学等领域。
本课程将介绍电化学的基础知识,包括电解、电极反应、电解液、电池、电化学动力学等方面的内容。
通过理论学习与实验操作相结合,旨在让学生了解电化学的基本概念和理论体系,培养学生的实验技能和动手能力,为其从事相关行业工作奠定基础。
教学目标•掌握电化学的基本概念和理论知识。
•熟悉电化学实验的基本操作和方法。
•能够设计和进行简单的电化学实验。
•培养学生的实验技能和动手能力。
教学内容第一章电化学基础概念本章主要介绍电化学的基本概念和理论体系,包括电解、电极反应、离子、电解液、电势等方面的内容。
第二章电化学实验基础本章主要介绍电化学实验的基本操作和方法,包括电解槽的组装、电池的构造、电解液的配制、电极的制备等方面的内容。
第三章电池与电解本章主要介绍电池和电解的概念、构造和运行原理,包括原电池、电动势、电化学反应、标准电极电势等方面的内容。
第四章电化学动力学本章主要介绍电化学动力学的原理和应用,包括电极反应速率、电极反应机理、过电位效应、极化等方面的内容。
教学方法本课程采用理论学习与实验操作相结合的教学方法。
理论学习采用讲授与讨论相结合的方式,通过课堂教学、课件展示、案例分析等形式进行。
实验操作包括课内实验和实验报告,旨在让学生掌握电化学实验的基本操作和方法,培养实验技能和动手能力。
课程评估本课程采取多种评估方法,包括考核、作业、实验报告等,以考察学生掌握的知识和实际应用能力。
具体评估方式如下:•考核:期中考试占总成绩的40%,期末考试占总成绩的60%。
•作业:布置6次作业,每次占总成绩的5%。
•实验报告:完成4个实验报告,每个占总成绩的10%。
教学资源本课程需要的主要教学资源如下:教材•《电化学基础》(郑州大学出版社,2019年)课件•本课程的ppt课件实验器材•电解槽•电池•电解液•电极等其他•电化学数据手册•相关期刊文章参考文献•Bard, A.J. & Faulkner, L.R. Electrochemical Methods: Fundamentals and Applications (2nd ed.). Wiley, 2001.•Newman, J. & Thomas-Alyea, K.E. Electrochemical Systems (3rd ed.). Wiley, 2016.•赵之谦. 电化学基础[M]. 北京:高等教育出版社,2014.•翟志刚, 高新建. 电化学基础实验与课程设计[M]. 北京:科学出版社,2011.结语本课程旨在让学生了解电化学的基本概念和理论体系,熟悉电化学实验的基本操作和方法,培养实验技能和动手能力,为其从事相关行业工作奠定基础。
关于高中化学《电化学》的教案
关于高中化学《电化学》的教案一、教材分析《电化学》是高中化学教材中的一章,主要涉及电解池、电流、电解质和电解过程等内容。
学生通过学习这一章的内容,能够了解电化学的基本原理和应用,培养学生的实验操作能力、观察分析能力和解决问题的能力。
二、教学目标1. 知识目标:理解电解质和非电解质的区别与联系,掌握电流的概念和计算方法,了解电解过程和电化学常用术语。
2. 能力目标:培养学生的观察实验现象和分析实验数据的能力,提高学生的实验操作技巧和实验报告撰写能力。
3. 情感目标:培养学生的合作意识和团队精神,激发学生对化学科学的兴趣和探究欲望。
三、教学重难点1. 教学重点:电解质和非电解质的区别与联系,电流的概念和计算方法,电解过程和电化学常用术语的理解和应用。
2. 教学难点:培养学生的实验操作能力,引导学生分析实验现象和探究电化学原理。
四、教学方法1. 导入法:通过提问或者实例引入新的知识点,调动学生的思维,增加学习的主动性。
2. 实验法:通过设置简单的实验,让学生亲自实践操作,观察实验现象,探究电化学的规律。
3. 讲授法:通过讲解电化学原理、公式推导等方式,向学生传达知识点,加深学生对概念的理解。
4. 讨论法:通过小组或全班讨论的形式,引导学生思考和交流,培养学生合作意识和解决问题的能力。
五、教学过程1. 引入化学老师可以通过提问或者实例引入电化学的概念,激发学生的兴趣,调动学生的思维。
比如可以用日常生活中的电解现象,如电镀、电解水等作为引入的例子,与学生进行简单的讨论。
2. 讲解电解质和非电解质的区别首先,教师可以向学生解释电解质和非电解质的区别。
引导学生思考:什么是电解质?什么是非电解质?为什么有的物质可以导电,有的物质不能导电?然后,教师可以使用示意图或者实验现象来解释这两者的区别。
通过实验现象的对比,让学生明白电解质在水溶液中可以导电的原因,并引导学生总结导电能力与物质离子化程度之间的关系。
3. 讲解电流的概念和计算方法教师可以详细介绍电流的概念和计算方法,包括电流的定义、单位、测量仪器等内容。
电化学基础 优秀公开课教案
第四章电化学基础第三节电解池(第二课时)班级__________姓名______________学号______【温习旧知】二、电解原理的应用1.电解食盐水【思考】(1)通电前,饱和食盐水中存在哪些离子?这些离子的运动情况怎样?(2)在电解装置中可否选用铜作阴、阳极的电极材料,为什么?(3)通电后,溶液中的离子运动发生了什么变化?(4)通电后,溶液中的在阴、阳放电的是什么离子?(5)电解后,在阴极区和阳极区分别得到的产物是什么?怎样初步检验两极产物的生成?【知识总结】电解食盐水阳极:阴极:总式:电解饱和食盐水可以制造。
阅读教材,回答离子交换膜法制烧碱的有关知识【小结】氯碱工业:离子交换膜法制烧碱(1)生产设备名称:离子交换膜电解槽阴极: 阳极:阳离子交换膜:只允许 离子通过(Cl -、OH -离子和气体不能通过),把电解槽隔成阴极室和阳极室。
(2)离子交换膜的作用:a 、 ;b 、 。
(3)精制食盐水 粗盐的成份:、 杂质,会与碱性物质反应产生沉淀,损坏离子交换膜。
杂质的除去过程:2.铜的电解精炼一般火法冶炼得到的粗铜中含有多种杂质(如锌、铁、镍、银、金等),这种粗铜的导电性远不能满足电气工业的要求,如果用以制电线,就会大大降低电线的导电能力。
因此必须利用电解的方法精炼粗铜。
粗铜 含杂质( 等) 思考:电解完后,CuSO 4溶液的浓度有何变化?3. 电镀原理:电镀是利用 原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的过程,它是电解原理的又一重要应用。
电镀可以使金属更加美观耐用,增强防锈抗腐能力。
例如,钢铁是人们最常用的金属,但钢铁有个致命的缺点,就是它们易被腐蚀。
防止钢铁发生腐蚀的一种最常用方法就是在其表面镀上其他金属,如锌、铜、铬、镍等。
①电极:阳极—— 金属或惰性电极 阴极—— 金属制品②电镀液:含有 金属离子的电解质溶液。
溶液中CuSO 4的浓度保持 或 4、电冶金制取金属钠←电解熔融状态的氯化钠。
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第四章电化学基础
§4.1 原电池
一、探究目标
体验化学能与电能相互转化的探究过程
二、探究重点
初步认识原电池概念、原理、组成及应用。
三、探究难点
通过对原电池实验的研究,引导学生从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质,以及这种转化的综合利用价值。
四、教学过程
【引入】
电能是现代社会中应用最广泛,使用最方便、污染最小的一种二次能源,又称电力。
例如,日常生活中使用的手提电脑、手机、相机、摄像机……这一切都依赖于电池的应用。
那么,电池是怎样把化学能转变为电能的呢?我们这节课来一起复习一下有关原电池的相关内容。
【板书】§4.1 原电池
一、原电池实验探究
讲:铜片、锌片、硫酸都是同学们很熟悉的物质,利用这三种物质我们再现了1799年意大利物理学家----伏打留给我们的历史闪光点!
【实验探究】(铜锌原电池)
实验步骤现象
1、锌片插入稀硫酸
2、铜片插入稀硫酸
3、锌片和铜片上端连接在一起插入稀
硫酸
【问题探究】
Zn Cu
×
1、锌片和铜片分别插入稀硫酸中有什么现象发生?
2、锌片和铜片用导线连接后插入稀硫酸中,现象又怎样?为什么?
3、锌片的质量有无变化?溶液中c (H+)如何变化?
4、锌片和铜片上变化的反应式怎样书写?
5、电子流动的方向如何?
讲:我们发现检流计指针偏转,说明产生了电流,这样的装置架起了化学能转化为电能的桥梁,这就是生活中提供电能的所有电池的开山鼻祖----原电池。
【板书】(1)原电池概念:学能转化为电能的装置叫做原电池。
问:在原电池装置中只能发生怎样的化学变化?
学生: Zn+2H+=Zn2++H2↑
讲:为什么会产生电流呢?
答:其实锌和稀硫酸反应是氧化还原反应,有电子的转移,但氧化剂和还原剂热运动相遇发生有效碰撞电子转移时,由于分子热运动无一定的方向,因此电子转移不会形成电流,而通常以热能的形式表现出来,激烈的时候还伴随有光、声等其他的形式的能量。
显然从理论上讲,一个能自发进行的氧化还原反应,若能设法使氧化与还原分开进行,让电子的不规则转移变成定向移动,便能形成电流。
所以原电池的实质就是将氧化还原的电子转移变成电子的定向移动形成电流。
(2)实质:将一定的氧化还原反应的电子转移变成电子的定向移动。
即将化学能转化成电能的形式释放。
问:那么这个过程是怎样实现的呢?我们来看原电池原理的工作原理。
(3)原理:(负氧正还)
问:在锌铜原电池中哪种物质失电子?哪种物质得到电子?
学生:活泼金属锌失电子,氢离子得到电子
问:导线上有电流产生,即有电子的定向移动,那么电子从锌流向铜,还是铜流向锌?
学生:锌流向铜
讲:当铜上有电子富集时,又是谁得到了电子?
学生:溶液中的氢离子
讲:整个放电过程是:锌上的电子通过导线流向用电器,从铜流回原电池,形成电流,同时氢离子在正极上得到电子放出氢气,这就解释了为什么铜片上产生了气泡的原因。
讲:我们知道电流的方向和电子运动的方向正好相反,所以电流的方向是从铜到锌,在电学上我们知道电流是从正极流向负极的,所以,锌铜原电池中,正负极分别是什么?
学生:负极(Zn)正极(Cu)
实验:我们用干电池验证一下我们分析的正负极是否正确!
讲:我们一般用离子反应方程式表示原电池正负极的工作原理,又叫电极方程式或电极反应。
一般先写负极,所以可表示为:
负极(Zn):Zn-2e=Zn2+(氧化)
正极(Cu):2H++2e=H2↑(还原)
讲:其中负极上发生的是氧化反应,正极上发生的是还原反应,即负氧正还。
注意:电极方程式要①注明正负极和电极材料②满足所有守衡
总反应是:Zn+2H+=Zn2++H2↑
讲:原来一个自发的氧化还原反应通过一定的装置让氧化剂和还原剂不规则的电子转移变成电子的定向移动就形成了原电池。
转折:可以看出一个完整的原电池包括正负两个电极和电解质溶液,及导线。
那么铜锌原电池中的正负极和硫酸电解质能否换成其他的物质呢?
学生:当然能,生活中有形形色色的电池。
过渡:也就是构成原电池要具备怎样的条件?
二、原电池的构成条件
1、活泼性不同的两电极
2、电解质溶液
3、形成闭合回路(导线连接或直接接触且电极插入电解质溶液
4、自发的氧化还原反应(本质条件)
思考:锌铜原电池的正负极可换成哪些物质?保证锌铜原电池原理不变,正负极可换成哪些物质?( C、Fe、 Sn、 Pb、 Ag、 Pt、 Au等)
问:锌铜原电池中硫酸能换成硫酸钠吗?。