浙江省衢州市仲尼中学高一化学《电解池的工作原理及应用》教案
电解原理及其应用 教案
《电解原理及其应用》教案一、三维目标: 1.知识与技能:(1)了解电解原理,掌握电解、电解池的概念(2)能书写电极反应式,培养学生分析问题,总结归纳对比的能力2.过程和方法:通过探究电解质溶液的电解,结合电解原理分析,通过教师的设疑、释疑调动学生积极思维,猜测并分析推理实验现象,通过实验验证,归纳总结基本规律,使学生掌握电解装置的分析方法。
培养学生的观察能力、动手实验能力以及分析问题、解决问题的能力。
3.情感态度和价值观:通过电解知识的学习,发现其在日常生活和工农业生产中的广泛应用,激发学生勇于创新、积极实践的科学态度教学重难点:1.重点:理解电解原理和以电解CuCl2溶液、NaCl溶液为例分析电解产物。
2.难点:理解电解原理,非惰性电极作阳极对电解产物的判断二、教学设计:知识线:从电解水的现象入手,引出电解原理,电解池的定义和构成要素。
能力线:以实验探究为主,引发问题的思考及解决,最后得出结论。
提高学生分析问题的能力和实验动手能力。
三、教学过程:【引入】大多数的便携式移动电源并不会让你在离开电源的情况下超过两天。
我们不仅每天要为手机充电,同时还要为移动电源充电,而普通的移动电源也不能让我们尽情的使用手机。
不过现在,一款名叫Brunton Hydrogen Reactor的氢燃料移动电源终于从概念变成了现实。
虽然之前氢燃料电池技术在航天、交通、军事、生产等诸多领域已经有了不少应用,但是出现在电子科技产品中还是破天荒的头一回。
这是一款专门为野外求生玩家准备的产品,套件中的电池可给手机充电五六次,每次充电时间1小时左右,它有望成为露营、地震期间、紧急救援的新利器。
大家是否也需要这样一款移动电源呢?我们知道,氢氧燃料电池是将氢气与氧气反应的化学能转化成电能为用电器使用,同时生成水,那么如果我们能够把水再分解,原料就可以循环利用了,如何将水分解呢?生:电解。
【问】那么电解的过程是怎样的呢?原理是什么呢?又是怎样进行能量转化的呢?今天让我们带着这样的问题来探讨电解的原理及其应用。
电解池的工作原理及应用(一)
高二化学电解池的工作原理及应用(一)教学学案班级学号姓名学习目标1、了解电解原理;电解和电解池概念2、能正确判断阴极、阳极以及能正确写出电极反应式和电解化学方程式3、通过对电解活泼金属熔融盐和电解氯化铜溶液的学习加深对电解的理解预习内容1、实验一:电解熔融氯化钠(1)现象:(2)电极反应:阴极:阳极:(3)电解反应方程式:2、电解:3、电解池:构成条件:①电源:②电极材料:③电极连接要求:④电解质:4、电子、电解质中离子的流向:5、用惰性电极电解CuCl2溶液:(1)现象:(2)电极反应:阴极:阴离子的放电顺序:S 2->SO32->I ->Br ->Cl ->OH ->NO3 ->SO42-(等含氧酸根离子)>F-阳极:阳离子的放电顺序:Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>(H+)> Al3+>Mg2+>Na+>Ca+>K+注:当离子浓度相差较大时,放电顺序要发生变化,相同时按H+,不同时按(H+)检测反馈【例1】如右图所示是电解CuCl2溶液的装置,其中c、d为石墨电极,则下列有关判断正确的是()A.a为负极,b为正极B.a为阳极,b为阴极C.电解过程中,d电极质量增加D.电解过程中,氯离子浓度不变【例2】某水溶液中含有等物质的量浓度的Cu(NO3)2和MgCl2,对该溶液以惰性电极进行电解,分阶段写出电解反应的化学方程式。
9.用惰性电极电解下列溶液,电解一段时间后,阴极质量增加,电解液的pH下降的是()①CuSO4②BaCl2③AgNO3④H2SO4A.①②B.①③C.①④D.②④例用铂电极电解CuSO4和KNO3的混合液500mL,经过一段时间后,两极均得到标况下11.2L气体,则原混合液中CuSO4的物质的量浓度为:()(A)0.5mol·L-1(B)0.8mol·L-1(C)1.0mol·L-1(D)1.5mol·L-1学生反馈:课堂展示(一)知识点1 电解原理例1 在U形管中,用惰性电极电解硫酸钠和石蕊的混合液,一段时间后,可观察到的现象是()(A)两极附近颜色无明显变化(B)阳极附近溶液颜色变红(C)阴极附近颜色变红(D)若取出电极,充分摇匀,溶液为紫色评析:知识点2 电解方程式的书写例2 如上图所示,通电后A极上析出Ag,对该装置的有关叙述正确的是()(A)P是电源的正极(B)F极上发生的反应为:4OH- - 4e-=2H2O+O2↑(C)电解时,甲、乙、丙三池中,除E、F两极外,其余电极均参加了反应(D)通电后,甲池的PH减小,而乙、丙两池溶液的PH不变评析:知识点3 离子放电顺序的比较例3 用铂电极(惰性)电解下列溶液时,阴极和阳极上的主要产物分别是H2和O2的是:()(A)稀NaOH和Na2SO4的混合液(B)Na2SO3和NaCl的混合溶液(C)MgSO4和H2SO4的混合液(D)AgNO3与HNO3的混合液评析:例 4 用惰性电极电解下列溶液一段时间后,加入一定量括号内的物质可使其恰好恢复至电解前情况的是:( )(A ) CuSO 4(Cu(OH)2) (B )AgNO 3(Ag 2O)(C )HCl(H 2,Cl 2) (D )NaOH(H 2O) 评析:课 堂 展 示(二)1、写出下列装置的电极反应式,并判断A 、B 、C 溶液PH 值的变化。
电解池工作原理及应用教学设计
电解池工作原理及应用教学设计电解池,又称电解槽,是一种用来进行电解反应的装置,由电解质溶液和两个电极组成。
电解池由于其重要的应用价值,被广泛应用于化学实验教学和工业生产中。
本文将结合工作原理和应用,设计一节针对高中化学课堂的电解池实验教学。
教学目标:1. 理解电解池的工作原理;2. 掌握电解过程中的基本规律;3. 发展实验设计和操作技能。
教学内容:1. 电解池的组成和工作原理;2. 电解过程中的重要规律:电解质的离子运动、电极反应、电流和电量的关系。
教学步骤:1. 导入(10分钟)通过举例介绍电解现象和电解池的重要性,激发学生的学习兴趣。
2. 知识讲解(15分钟)详细介绍电解池的组成和工作原理,包括电解质溶液、阳极、阴极和外加电源的作用。
同时,引入电解过程中的重要规律。
3. 实验操作(30分钟)将学生分成小组,每个小组配备一个电解池实验装置和所需材料。
学生按照以下步骤进行实验操作:a. 准备电解池:将电解质溶液倒入电解池,插入两个电极,连接外加电源。
b. 观察实验现象:记录电极周围的变化,如气体生成、颜色变化等。
c. 测量电流和电量:使用电流表测量通过电解池的电流值,同时计时器计算通过电解池的电量。
d. 改变实验条件:学生可以改变电解质溶液的浓度、电流强度和电极材料,观察实验结果的变化。
4. 实验结果分析与讨论(20分钟)学生根据实验结果完成实验报告,分析电解过程中的规律,并与同学讨论实验中出现的问题和现象。
5. 总结(10分钟)回顾整个实验过程,总结电解池的工作原理和实验中出现的规律。
教学评价:1. 实验报告评分:对实验报告进行综合评价,包括实验过程的描述、数据的处理和实验结果的分析。
2. 学生讨论表现评价:针对学生讨论时的表现、思维方式等进行评价。
教学延伸:为了进一步培养学生的动手实践能力和科学思维能力,可以组织学生进行设计实验,通过电解池实现某项特定功能,如电解水制氢实验等。
教学注意事项:1. 实验安全:提醒学生在实验中注意安全,如佩戴防护眼镜、避免触摸电解池等。
高中化学选修四专题一电解池的工作原理及应用
一、教学目标:知识与技能:了解电解池工作原理,能写出电极反应式和电池反应方程式,初步了解溶液中微粒放电顺序。
过程与方法:利用惰性电极电解水和氯化铜的实验,探究电解原理。
通过观察、实验、阅读资料获取信息,运用科学方法对信息进行加工,提高科学探究能力。
情感态度价值观:学会在思考分析过程中相互讨论,相互启发,体会到合作交流的重要性。
通过电解在生产、生活中的应用实例,感受化学学科的实际应用价值。
二、教学重、难点教学重点:理解电解原理,惰性电极作阳极时电解的一般规律。
教学难点:理解电解原理,电极反应式书写。
三、教学过程:【复习提问】我们知道,金属钠、钙、热水器里的镁棒、各种铝合材,都是极为活泼的金属,这些金属是怎么冶炼出来的呢?这就涉及到我们今天研究的课题:电解的原理及其应用(板书)试写出该反应的热化学方程式。
在氯气中燃烧放出411kJ的热量,【复习】1molNaH=-822.3kJ/mol ? 2Na(s)+Cl2(g)==2NaCl(s)那么氯化钠能否分解生成金属钠呢?【设问】如果要让氯化钠分解生成金属钠,就必须提供能量,比如电能。
实践证明,熔融氯化钠在通电条件下就可以分解生成金属钠。
它的原理是怎样的呢?这个原理应用于工业生产,年通过电解氢氧化钠制得的,金属钠是在1807【讲述】由于金属钠1921年电解氯化钠制钠的工业方法实现了。
约在1891年才获得成功。
在现代技术上得到重要应用,它的产量显著地增加。
目前,世界上钠的工业生产多数是用电解氯化钠的方法,少数仍沿用电解氢氧化钠的方法。
NaCl为例来分析电解的原理。
【过渡】下面我们以就以电解熔融石石墨墨P18 【交流研讨】NaCl熔融-+各向哪个方向移动?和Cl通电后,熔融氯化钠中1. Na-+Cl2. 移动到两极表面的Na和将发生什么变化?-+移Na+ 接通电源后,作无规则运动,,Cl和Na中存在NaCl通电前熔融【分析】.-移向与电源正极Na,Cl向与电源负极相连的电极并得到电子(叫放电)被还原为相连的电极并失去电子(也叫放电)被氧化。
电解池的工作原理应用教案
电解池的工作原理应用教案一、简介电解池是电化学工程中常见的设备,用于实现电解反应。
本教案将介绍电解池的工作原理以及其在实际应用中的教学示例。
二、电解池的工作原理电解池是将电能转化为化学能的装置,通过施加外加电压,在电解质溶液中引发化学反应。
其工作原理主要包括以下几个步骤:1.原理1:电极反应在电解池中,通常有两种电极:阳极和阴极。
阳极是电解质溶液中发生氧化反应的电极,而阴极则是发生还原反应的电极。
两个电极之间通过电解质溶液进行离子传递。
2.原理2:离子迁移在电解质溶液中,正负离子会根据电场力的作用进行迁移。
正离子向阴极迁移,而负离子迁移到阳极。
这种离子迁移产生的电流使得电解质溶液中的化学反应发生。
3.原理3:电解质溶液的反应在电解质溶液中,由于电解质分子的氧化还原性质,会发生化学反应。
这些反应在阳极和阴极上分别进行,从而形成产物。
三、电解池的应用示例1. 电解水制氢•原理:将水电解为氢气和氧气•实验步骤:–步骤1:将两个电极(一个阳极和一个阴极)插入蒸馏水中。
–步骤2:通电,在阳极产生氧气气泡,并在阴极产生氢气气泡。
–步骤3:将氢气气泡收集起来,并用气体检测器检测气体。
–步骤4:记录实验数据并分析。
2. 电解铜(II)硫酸溶液•原理:将铜(II)硫酸溶液电解,使铜离子还原成纯铜。
•实验步骤:–步骤1:将两个电极插入铜(II)硫酸溶液中。
–步骤2:通电,在阴极上出现铜沉积,阴极上的纯铜逐渐增多。
–步骤3:观察阴极上的纯铜沉积情况并记录实验数据。
–步骤4:分析实验结果并进行讨论。
3. 电解盐水制氯气和氢氧化钠•原理:将食盐水(氯化钠溶液)电解,产生氯气和氢氧化钠。
•实验步骤:–步骤1:将两个电极插入食盐水中。
–步骤2:通电,在阳极生成氯气气泡,阴极生成氢气气泡。
–步骤3:观察氯气和氢气生成情况,并进行收集和检测。
–步骤4:提取氯气和氢气产物,并进行相应的实验室测试与使用。
四、教学总结通过本教案的学习,学生可以了解电解池的工作原理以及其在实际应用中的教学示例。
电解池的工作原理教案
电解池的工作原理及应用(教案)竹韩英教学目标:1、通过实验,了解电解池的构造特点及工作原理,能正确书写电解池的阴、阳极的电极反应式及电解池反应式。
2、了解电解原理在生产生活中的应用,知道氯碱工业和电镀的原理。
3、把化学知识和生产实际联系起来,达到学以致用的效果。
教学重点:电极反应和电解池反应的书写,电解原理的应用。
教学方法:实验-探究式教学,类比式教学。
教学过程:[引入] 前面我们学习了与原电池有关的化学知识,知道电池的放电是一个将化学能转化成电能的过程。
而对于蓄电池、锂电池来说,它们需要充电,充电应该是怎样的能量变化过程呢?[学生回答] 是将电能转化为化学能的过程。
[追问] 那采用什么方法可以将电能转化为化学能?[学生回答] 电解,通过消耗电而产生新的化学物质。
[回忆] 请大家回忆我们以前学过的有关电解的反应,写出化学方程式。
(注意反应条件)[投影] 交流各自的电解反应方程。
[转] 在通电条件下,这些反应到底是怎样进行的?我们以工业上电解熔融NaCl制取金属Na为例,来加以分析。
[思考] 书P17 图1-21 熔融NaCl通电前后离子的运动情况。
[分析] 1、(1) 通电前,阴阳离子的运动情况是怎样的?(2) 通电后,钠离子和氯离子分别向哪一电极移动?3、分析电解过程中电子的流向。
[定义] 电解、电解池概念。
(强调“直流电”,电极和反应类型的关系)[转] 我们刚刚讨论的是电解熔融盐的情况,那么电解质溶液又会怎样呢?[实验] 电解CuCl 2溶液。
1、学生预计实验现象。
[分析] 2、根据实验现象,写出电极反应式。
3、为什么Cu 2+优先于H +在电极上发生反应?为什么Cl —优先于OH —在电极上发生反应?[思考] 问题3放一放,先思考下面2个化学方程式:(1)电解饱和食盐水 2NaCl+2H 2O === 2NaOH+H 2 +Cl 2(2)电解水时常加入少量硫酸2H 2O === 2H 2 +O 2(1)饱和食盐水中存在的离子有:Na + H + Cl — OH — 阴极:2H ++2e —== H 2 H +优先于Na +放电 阳极:2Cl —-2e —== Cl 2 Cl —优先于OH —放电(2)硫酸溶液中存在的离子有:H + SO 42— OH — 阴极:2H ++2e —== H 2 H +放电 阳极:4OH —-4e —== 2H 2O + O 2 OH —优先于SO 42—放电 [提问] 结合刚刚的实验,在同一电极,为什么不是所有离子共同放电,而往往只有一种离子放电?你认为这与什么因素有关?[学生讨论] 因为离子之间也存在竞争,它们的竞争能力与放电顺序有关。
电解池教案第二课时
电解池教案第二课时【篇一:第二单元第二课时教学案:电解池的工作原理及应用】第二课时电解池的工作原理及应用一.课标展示1.理解电解池的工作原理,掌握不同类型电解池的电极反应式的书写方法。
2.了解并认识电解原理在实际生产、生活中的应用。
二.先学前测1.在的作用下,在两电极上分别发生和的过程叫电解。
通过电解使不能自发进行的反应顺利进行,电解过程中电能转化为。
将电能转化为化学能的装置称为。
2.构成电解池的条件(1)两个相同或不同的电极。
(2)外接(3)电解质溶液。
以上三部分形成。
3.电解原理:电子从外接电源的___流出,经导线到达电解池的,电解质溶液中的__ __移向阴极,氧化性强的离子在阴极获得电子而被还原,发生还原反应;与此同时,电解质溶液中的__ __移向阳极,其中还原性强的离子在上失去电子(也可能是阳极很活泼,本身失去电子)而被氧化,发生氧化反应,这样电子又从电解池的阳极流出,沿导线流回外接直流电源的正极。
以氯化钠为例:氯化钠在高温条件下熔融并发生电离,变成自由移动na+和cl-。
在直流电作用下,na+和cl-分别移向与电源负极和电源正极相连的电极。
分别在这两个电极上得、失电子,生成na和cl2。
4.电极的判断及电极反应(1)阳极:与电源相连,溶液中阴离子移向此极,失去电子,发生(2)阴极:与电源连,溶液中阳离子移向此极,得到电子,发生。
5.电解的应用(1)用电解法精炼铜电解池构成:阳极为_(待精炼的铜);阴极为,电解质溶液为硫酸酸化的___ _溶液。
电解过程中主要的电极反应为:阳极:(氧化反应)阴极:(还原反应)。
最终纯铜在阴极析出,粗铜全部溶解,电解质溶液浓度基本保持不变。
(2)电解饱和食盐水电解池的构成:碳块作阳极,铁作阴极;饱和食盐水作电解质溶液。
通电前溶液中含有的离子为___ _,通电时移向阴极,放电;____移向阳极,放电。
电解过程中的电极反应为:阳极(碳):2c1--2e-=cl2↑ 阴极(铁):2h++2e-=h2↑ 电解总反应:实验现象:①两极均产生气体。
电解池工作原理的应用教案
电解池工作原理的应用教案一、教学目标:1.理解电解池的定义和工作原理。
2.了解电解池的应用领域和实际应用。
二、教学重点:1.电解池的工作原理。
2.电解池的应用领域和实际应用。
三、教学难点:1.如何清晰地解释电解池的工作原理。
2.如何介绍电解池的应用领域和实际应用。
四、教学过程:Step 1:导入(10分钟)教师可以通过展示一张世界地图和一些图片,引入电解池的应用领域和实际应用的概念。
Step 2:学习电解池的工作原理(30分钟)1.教师向学生介绍电解池的定义和工作原理。
电解池是一种将电能转化为化学能的装置,由阴极、阳极和电解质溶液组成。
2.教师通过图示和动画展示电解池的工作原理。
阴极为电流的负极,它是电解质液体中受到电荷的较多的金属。
阳极为电流的正极,它是电解质液体中受到电荷的较少的金属。
当外加电压通过电解质溶液时,阳极中的金属离子会向阴极移动,而电子会从阴极流向阳极。
在阴极和阳极之间产生化学反应,产生电流和化学物质。
3.教师示范如何计算电解池的标准电势。
标准电势是指在标准条件下,电解质溶液中发生氧化或还原反应的电压差。
学生可以根据给定的化学方程式和标准电极电势表,计算标准电势。
Step 3:讨论电解池的应用领域(30分钟)1.教师与学生一起讨论电解池的应用领域。
电解池广泛应用于化工、电镀、制氢、电解水和药物等领域。
2.教师鼓励学生提出与电解池有关的实际问题,并引导学生找到解决问题的方法。
Step 4:实际应用案例分析(30分钟)1.教师介绍电镀的原理和应用。
电解镀是利用电解化学的原理,在金属表面上沉积其他金属的一种方法,适用于装饰性镀层和防腐镀层的制备。
2.教师介绍电解制氢的原理和应用。
通过水电解产生氢气,可用于工业和能源领域。
3.教师介绍电解水的原理和应用。
通过电解水可以产生氢气和氧气,可用于能源领域和氢燃料电池。
Step 5:小结与反思(10分钟)教师对本节课内容进行小结,并与学生一起回顾本节课的学习内容和问题。
电解池的工作原理教案
一、教学目标1. 让学生了解电解池的定义和基本组成。
2. 使学生掌握电解池的工作原理。
3. 培养学生运用电解池知识解决实际问题的能力。
二、教学重点与难点重点:电解池的定义、基本组成和工作原理。
难点:电解池工作原理的深入理解和应用。
三、教学方法采用讲授法、问答法和实例分析法,以多媒体教学辅段,引导学生主动探究、积极思考。
四、教学准备教材、PPT、实验器材。
五、教学过程1. 导入:通过展示电解池的图片,引导学生思考电解池的定义和应用。
2. 新课导入:介绍电解池的基本组成,包括电解质、电极和电源。
3. 讲解电解池的工作原理:详细讲解电解池的工作原理,包括电极反应、离子迁移和电解产物的形成。
4. 实例分析:以电解水为例,分析电解池在工作过程中的具体现象和原理。
5. 课堂互动:提问学生关于电解池的知识,引导学生进行思考和讨论。
7. 布置作业:根据本节课的内容,布置一些相关的练习题,帮助学生巩固知识。
六、电解质的选择与溶解1. 教学目标:让学生了解电解质的概念及其在电解池中的作用。
学会选择合适的电解质及其溶解方法。
2. 教学重点与难点:电解质的选择及其对电解过程的影响。
电解质的溶解方法和技巧。
3. 教学方法:讲授法:讲解电解质的基本概念和选择原则。
实验演示法:展示电解质的溶解过程。
4. 教学准备:教材、PPT。
实验器材:电解质、溶剂等。
5. 教学过程:导入:回顾电解质的定义,引导学生思考电解质在电解过程中的作用。
新课导入:讲解电解质的选择原则,如溶解度、电离度等。
演示电解质的溶解过程,讲解溶解方法和技巧。
实例分析:分析实际应用中电解质的选择和溶解方法。
课堂互动:提问学生关于电解质选择和溶解的问题,引导学生进行思考和讨论。
布置作业:根据本节课的内容,布置一些相关的练习题。
七、电解过程中的电流与电压1. 教学目标:让学生了解电解过程中的电流和电压变化规律。
学会计算电解过程中的电流和电压。
电解过程中的电流和电压变化规律。
电解池的工作原理及应用教案
电解池的工作原理及应用教案第一篇:电解池的工作原理及应用教案电解池的工作原理及应用教案教学内容:电解池的工作原理及应用(课时1)教学目标:(1)知识目标――学生理解电解池工作原理,掌握电解池构成条件,正确书写电解池反应式、电极反应式,为学习饱和食盐水的电解和电镀打下理论基础。
(2)能力目标――通过对电解池工作原理的探究,培养学生观察、比较、分析、推理、归纳、总结等能力。
(3)德育目标――通过对比原电池和电解池的工作原理及变化实质,对学生进行辩证唯主义教育,同时利用大量化学史知识对学生进行化学史教育,培养学生热爱科学,勇于探索的精神。
授课类型:新授课教学方法:探究启发、讨论、对比教具准备:多媒体课件等教学重点:电解的基本原理教学难点:电解中离子的放电实质教学过程:[引入]现在电动车使用的越来越多了,那么电动车使用和充电过程分别发生了什么样的能量变化?[复习]顺带复习原电池的有关知识[设问]请同学们回忆金属导电跟电解质溶液(或熔融电解质)导电在方式上有何不同?当电流通过电解质溶液(或熔融电解质)时,会不会发生什么实质性的变化呢?如果有,其结果如何呢?[思考]学生观察课本P17图1-21熔融态氯化钠通电前后离子的运动,作简单分析。
[板书]电解:在直流电的作用下,在两电极上分别发生氧化反应和还原反应的过程叫做电解。
[过渡]刚才分析的熔融态氯化钠中只有两种阴阳离子,那么电解CuCl2 溶液又如何呢?[设问]请同学们分析通电前溶液中有哪些离子,离子如何运动?通电后离子如何运动?[演示]多媒体演示电解CuCl2 溶液的实验。
观察两碳棒及电解液有什么变化,出现了什么现象?[追问]当CuCl2 溶液中通过电流时,为什么会产生单质铜和氯气呢? [思考]为何当一个电极存在多种可能的放电离子时,不是大家共同放电,而是只有一种离子放电?放电能力与什么因素有关?[分析](根据两极反应的实质分析)阴极: ___电子,发生____反应,离子_____越强,反应越容易。
电解池《电解原理的应用》教案
电解池《电解原理的应用》教案电解池《电解原理的应用》教案教案是老师为学生上课所准备的一份教材,以下是“电解池《电解原理的应用》教案”,希望给大家带来帮助!【教学目标】1.知识与技能了解电解池的工作原理,知道电解在氯碱工业、电镀、电冶金等方面的应用。
2.过程与方法通过原电池、电解原理的.探究和应用,掌握逻辑推理的方法,学会归纳化学反应原理的过程和运用相关原理解决问题的演绎过程。
3.情感、态度、价值观通过氯碱工业、电镀、电冶金与生产、生活实际相联系的内容,增强学生学习兴趣。
【教学重点】电镀【教学难点】电镀【教学方法】实验演示、启发引导教学过程:【引入】上节课我们学习了电解的原理,电解是通过电流引起化学反应的过程,即将电能转变成了化学能。
电解的原理在工业上有哪些应用呢?这节课就向同学们介绍三个电解原理在工业上应用的事例。
【板书】一、氯碱工业【教师】电解饱和食盐水的原理跟电解CuCl2水溶液相同,食盐水中的NaOH和H2O发生电离。
【演示】电解饱和食盐水。
【学生回答,教师板演】通电前:NaCl=Na+ + Cl- H2O=H+ + OH-通电后:阴极(石墨):Na+、H+移向阴极,H+优先放电:2H+ + 2e-=H2↑(还原反应)阳极(石墨):Cl-、OH-移向阳极,Cl-优先放电:2Cl--e-=Cl2↑(氧化反应)【小结】在阴极:由于:2H+ + 2e-=H2↑,H+不断被消耗,促进H2O=H+ + OH-向右移动,破坏了水的电离平衡,c(OH-)的浓度相对地增大了,因此,在阴极附近形成了氢氧化钠溶液。
【教师】总的电解化学方程式怎么写?【板演】【教师】工业生产时,这个反应在电解槽中进行。
【过渡】电解CuCl2溶液,用惰性材料做电极,(Pt或C)电极本身不参加氧化还原反应。
因此,两极上的反应只是溶液中的阴、阳离子放电,发生氧化还原反应。
电解池的工作原理及应用教案、设计说明
“电解池的工作原理及应用(第1课时)”教案
【教学目标】
1.使学生了解电解池的构造特点及工作原理;能正确书写电解池的阴、阳极的电极反应式及电池反应方程式。
2.通过对电解池的工作原理的探究,了解电解原理在生产生活中的应用。
【教学重点】电解池的工作原理
【教学难点】电解池的工作原理
【教学方法】递进法,比较法
【教学媒体】实验、多媒体
【教学过程】
2NaCl 【总结投影】电解原理及电解池
【教学设计说明】
在进行本节课教学设计时,采用逐步递进的思路,遵循由简单到复杂的原则进行教学设计。
首先分析电解熔融盐的情况,然后分析电解水溶液,从水不参与电解到参与电解过程,进而分析金属电极参与电解过程的情况。
采用这种方式有利于使学生深入认识电解原理,符合学生的认知规律。
电解原理在生产生活中应用十分广泛,因此在设计本节课时与工业应用相结合,以促进学生认识到化学知识在生产生活中的重要作用。
本节课教学重点:电解池的工作原理。
我设计了一些梯度小的问题,引导学生循序渐进掌握电解池的工作原理。
通过“提出问题、实验探究、得出结论、总结规律、应用提升”教学,使本节课一气呵成,让学生在获取知识的过程中,逐步掌握科学探究的一般方法,学会学习。
本节课尽力做到以学生活动为主,努力体现以学生为主体的教学思想。
把课堂还给学生,使其成为真正的主人。
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电解池的工作原理及应用
一、教材分析
本节内容选自苏教版化学2专题2第三单元,电解知识属于电化学的知识范畴,是中学化学理论体系中不可缺少的一部分,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、电离等知识的综合运用。
电解教学安排在氧化还原反应、离子方程式和原电池知识后教学,符合化学学科知识的逻辑体系和学生认知规律。
通过化学能和电能之间的相互转变,能够使学生对氧化还原反应的认识及化学反应中能量变化的认识更加深刻。
电解原理研究的是如何借助电能使不能自发进行的氧化还原反应能够发生,从而使电能转化成化学能。
此部分内容与日常生活、工业问题有密切联系,能培养学生的化学素养与社会责任感。
二、学情分析
在前面化学1的学习中,教师坚持以学生为主体的探究式教学,学生已形成了一定的探究习惯。
学生对化学现象、化学实验兴趣浓厚,有探求欲、表现欲和成就欲。
已具备了一定的实验操作能力和观察分析能力。
在知识上,学生已经学习了化学反应中的物质变化和能量变化等理论知识,研究了化学能是如何转变成电能的,在此基础上,进一步研究电能转变为化学能是完全符合学生的认知规律的。
三、教学目标
1、使学生理解电解原理,初步掌握一般电解反应产物的判断方法,能写出电极反应和电解化
学方程式;
2、了解电解原理在生产生活中的应用,知道氯碱工业和电镀的原理。
3、把化学知识与生产实际联系起来,达到学以致用的效果。
4、通过对学生实验操作能力、团结协作能力、观察能力、分析总结能力、语言表达能力的培
养使其体会运用知识解决问题的过程;通过实验探究过程培养学生严谨、认真的科学方法观。
5、培养学生探究和合作学习的精神,激发学生学习的兴趣。
四、教学重点:电解池的工作原理、放电顺序
教学难点:放电顺序的判断及电极方程式的书写
五、教学过程
[引入]现在电动车使用的越来越多了,那么电动车使用和充电过程分别发生了什么样的能量变化?
[复习]顺带复习原电池的有关知识
[设问]请同学们回忆金属导电跟电解质溶液(或熔融电解质)导电在方式上有何不同?当电流通过电解质溶液(或熔融电解质)时,会不会发生什么实质性的变化呢?如果有,其结果如何呢?
[思考]学生观察课本P18图1-19熔融态氯化钠通电前后离子的运动,作简单分析。
[板书]电解:在直流电的作用下,在两电极上分别发生氧化反应和还原反应的过程叫做电解。
[过渡]刚才分析的熔融态氯化钠中只有两种阴阳离子,那么电解CuCl2溶液又如何呢?
[设问]请同学们分析通电前溶液中有哪些离子,离子如何运动?
通电后离子如何运动?
[演示]多媒体演示电解CuCl2溶液的实验。
观察两碳棒及电解液有什么变化,出现了什么现象?
[追问]当CuCl2溶液中通过电流时,为什么会产生单质铜和氯气呢?
[思考]为何当一个电极存在多种可能的放电离子时,不是大家共同放电,而是只有一种离子放电?放电能力与什么因素有关?
[分析] (根据两极反应的实质分析)
阴极: ___电子,发生____反应,离子_____越强,反应越容易。
[结论]常见阳离子放电顺序: Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+
[分析]阳极:___电子,发生____反应,离子_____越强,反应越容易。
[结论]①当阳极为惰性电极(石墨、铂、金)时,
常见阴离子放电顺序: S2ˉ > I- > Br - > Cl - > OH - > 含氧酸根 > F-[思考]若以铜为阳极,铁为阴极,电解氯化铜溶液,情况又如何?
[提示]金属的还原性与阴离子的还原性大小比较。
[结论]②当阳极为金属电极(除铂、金)时,金属电极优先放电。
[总结]分析电解反应的一般思路:首先明确溶液中存在哪些离子→阴阳两极附近有哪些离子(注意电极材料)→根据阳极氧化,阴极还原分析得出产物。
[总结归纳]原电池与电解池在能量转换、离子的迁移方向、发生氧化反应的电极、发生还原反应的电极的不同及在反应原理上的相同点。
六、板书设计
电解池的工作原理及应用
1、电解原理
(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。
电解池:把电能转化为化学能的装置。
与电源负极相连接阴极:Cu2++2e-=Cu(还原反应)
与电源正极相连接阳极:2Cl-—2e-=Cl2(氧化反应)
总反应:CuCl2 ===Cu+Cl2↑
(2)电极的判断方法:①由电源正负极判断;
②由电极反应现象判断;
③由电极反应类型判断;
(3)电解池的形成条件:①两根电极(活泼性同或不同)。
②直流电源。
③电解质溶液(或熔融电解质)。
常见阳离子放电顺序: Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+
常见阴离子放电顺序: S2ˉ > I- > Br - > Cl - > OH - > 含氧酸根 > F-
七、课后练习
A类:
金属镍有广泛的用途。
粗镍中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等杂质,可用电解法制备高纯度的镍,下列叙述正确的是(已知:氧化性Fe2+<Ni2+<Cu2+)( D )
A.阳极发生还原反应,其电极反应式:Ni2+ + 2e— == Ni
B.电解过程中,阳极质量的减少与阴极质量的增加相等
C.电解后,溶液中存在的金属阳离子只有Fe2+ 和Zn2+
D.电解后,电解槽底部的阳极泥中只有Cu和Pt
右图是电解CuCl2溶液的装置,其中c、d为石墨电极。
则下列有关的判断正确的是( D )
A.a为负极、b为正极
B.a为阳极、b为阴极
C. 电解过程中,氯离子浓度不变
D. 电解过程中,d电极质量增加
C类:下列叙述的方法不正确的是( B )A.金属的电化学腐蚀比化学腐蚀更普遍 B.用铝质铆钉铆接铁板,铁板易被腐蚀
C.钢铁在干燥空气中不易被腐蚀 D.用牺牲锌块的方法来保护船身。