高中化学 第四章 第三节 电解池教学案苏教版选修4
《电解池》的教学设计
化学选修4 第四章第三节《电解池》教学设计一、教学分析【教材分析】《电解池》是高中人教版化学选修4反应原理第四章电化学基础第三节,是电化学中的重要知识。
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。
本章的知识是研究化学反应与电能的关系的重要章节。
电解池的学习也是协助学生理解电能量是如何转化成化学能的基础,在整个电化学学习中具有重要的地位。
也起到了让学生能够将理论联系到生活中的作用。
本节教材主要内容有:电解池的概念、原理、组成电解池的条件,及电解时阴阳两极的放电顺序和电镀的知识。
分为三个课时讲述。
(二)学情分析学生已经掌握了原电池的相关知识,并且也会设计原电池,知道如何将化学能转变成电能,而电解池是将电能转变成化学能是原电池工作原理的相反过程,且在高一的学习也接触过电解池的一些知识,所以学生学习电解池在联想理解上有一定的知识储备。
但是对于电解池工作原理的微观想象可能存有着一定的困难。
【设计思路】《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平台。
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。
在教学内容的安排上,按照从易到难,从实践到理论再到实践的顺序。
在学习过程上按探索发现问题———实验探究问题(或讨论探究问题)——讨论解决问题的去学习。
通过这种方式培养学生的实验水平、观察水平及分析水平。
苏教版高中化学选修四1.2《电解池的工作原理》参考教案
课题]
专题
专题1化学反应与能量变化
单元
第二单元化学能与电能的转化
节题
第三课时电解池工作原理
教学目标
知识与技能
通过电能转变为电能的探究活动,了解电解池的工作原理,能正确书写电解池的阴、阳极的电极反应式及电解反应方程式。
过程与方法
通过实验探究电能转化为化学能的装置,培养实验探究能力。
情感态度
与价值观
A铅笔端作阳极,发生还原反应
B铂片端作阴极,发生氧化反应
C铅笔端有少量的氯气产生
Da点是负极,b点是正极
3、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:还原性Fe>Ni>Cu)﹙﹚
A.阳极发生还原反应,其电极反应式:Ni2++ 2e—== Ni
5.请分析电解过程中电子的流向:
[活动与探究] P19
1.CuCl2溶液中含有哪些离子?
2.通电前后,溶液中离子的运动状态有何不同?
3.CuCl2溶液在通电过程中两极分别有什么现象发生?
4.完成电极反应式和电解反应方程式
[小结]
1、在叫电解。
将称为电解质。
2、电解池工作原理:电源正极相连的为极,发生反应,电源负极相连的,发生反应。电解时溶液中阳离子向极移动,
1.(03上海)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
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
2.(07上海)某学生设计了一个“黑笔写红字”的趣味实验。滤纸先用氯化钠、无色酚酞的混合液浸湿,然后平铺在一块铂片上,接通电源后,用铅笔在滤纸上写字,会出现红色字迹。据此,下列叙述正确的是
2018-2019学年选修4第4章第3节电解池——电解饱和食盐水实验教案
引发学生思 考,激发学生 的兴趣
解决方法:使用离子交换膜
现在实验室没有离子交换膜,怎么办?
2018-2019 学年
通过方法讨
【连接】根据已经学习的 实验装置改进
论和交流,后
原电池的相关内容与化学 发展创新
面学生实验
电源的东西,能否解决我
过程会有的
们的问题呢?
放矢,防止漫
无目的的实
验。
电解 饱和 食盐 水实 验 实验 创新
感受电解池 原理应用, 同时提升学 生解决问题 的能力
4:学生成果展示
2018-2019 学年
教师进行教学总结
五、教学评价 1.电解实验生动直观,趣味性强 2.改进实验现象明显,简便易行 3.实验方法灵活多变,操作简单 4.促销把戏能够识破,学以致用 六.教学反思
本节课在教学中为学生创设更丰富科学的实验情境.呈现直观清 晰的实验现象,增强学生对科学知识的感性认知和探究性体验,提高 学生分析问题与解决问题的能力,最终能够学以致用,回馈生活。
【方案展示,提炼模 型】 电解饱和食盐水必须解决两个主要问题 (1)避免 Cl2 接触 NaOH 溶液会反应,使产品不纯, 反应方程式: Cl2 +2 NaOH =NaCl + NaClO + H2O (2)避免生成物 H2 和 Cl2 混合, 因为: 混合遇火或遇强光爆炸 (3) 如何进行尾气处理
2018-2019 学年
2018-2019 学年
教学 环节
教师活动
学生活动
设计意图
【提出实验内容】现在给 可供选择的材料:烧 以此为兴趣
你提供了以下材料,请你 杯、学生电源、碳棒、 点,激发学生
设计电解饱和食盐水,观 导线、饱和食盐水, 学习的兴趣
高二化学选修4第四章教学案
第四章 电化学基础第一节 原电池【学习目标】1、体验化学能与电能相互转化的探究过程,了解盐桥的作用2、进一步理解不同电解质条件下原电池的工作原理和构成原电池的条件3、能够正确写出电极反应式和电池反应方程式【温故知新】1、原电池是 的装置。
原电池反应的本质是 反应。
形成原电池的条件:(1) (注意:燃料电池两极可同选石墨或铂)(2)(3) (4)2、电极名称及其判断:(1)根据电极反应:失电子—氧化反应— ,得电子—还原反应—(2)根据电子或电流流动方向(外电路):电子从 极流出流入 极,电流从 极流向 极。
(3)根据离子的定向移动(内电路):阳离子向 移动,阴离子向 移动。
3、下列装置不能..够形成原电池产生电流的是( ) 其中F 装置: Z n 电极( 极),现象 ,其电极反应为 ,是e-- 的一极,该反应发生 反应;C u 电极( 极),现象 ,其电极反应为 ,是e- 的一极,该反应发生 反应;总反应离子方程式:随着F装置反应的进行,电流计指针偏转的角度逐渐减小,最终没有电流通过,为什么?【学习新知】[思考]能否设法阻止溶液中的C u22++在负极(锌)表面还原,我们来设计一种更为科学的原电池装置。
[实验]在两个烧杯中分别放入锌片和锌盐溶液、铜片和铜盐溶液,将两个烧杯中的溶液用一个装满电解质溶液的盐桥(如)连接起来,再用导线将锌片和铜片联接,并在导线中串联一个电流计,观察现象。
[思考交流]什么是盐桥?半电池?(预习教科书P72页)盐桥中装有饱和的KCl溶液和琼脂制成的胶冻,胶冻的作用是防止管中溶液流出。
盐桥可使由它连接的两溶液保持电中性,氧化还原反应得以继续进行,使原电池不断地产生电流。
取出盐桥,锌盐溶液会由于锌溶解成为Zn2+而带上正电,铜盐溶液会由于铜的析出减少了Cu2+而带上负电,这两种因素均会阻止电子从锌片流向铜片,造成无电流的现象。
【课堂练习】1、用铜片、银片、Cu(NO3)2溶液、AgNO3溶液、导线和盐桥(装有琼脂一KNO3的U型管)构成—个原电池(如图)。
第四章第三节电解原理教学设计(参赛)
教学设计课程模块:选修4《化学反应原理》课题:第四章第三节第一课时《电解原理》参赛单位:湘潭县云龙实验中学参赛教师:肖亮第四章电化学基础第三节电解池第一课时——电解原理【教材分析】(使用教材:人教社2007年2月第3版)电解池是借助于电能,使不能自发进行的氧化还原反应能够发生,从而使电能转化为化学能的装置。
它的应用相当广泛,由此形成的工业也很多,如电镀、电冶金、电池充电等。
本节课是学生学习“原电池”知识后的自然延伸,它有助于学生系统学习电化学知识,为后续学习电化学知识在生产生活和科研中的重要作用打好理论基础。
【学情分析】本课时内容位于选修4《化学反应原理》第四章第三节。
在必修2第二章第二节中,学生已经接触过简单的原电池知识;在选修4《化学反应原理》第四章第一、二节中,学生已经具有借助氧化还原理论、金属活动顺序和物理学中的电学知识判断电池正、负极以及设计原电池和书写原电池电极反应的能力。
因此,在本节课中,可利用原电池的原理逆向思考自然过渡到电解池的学习中去,并应用氧化还原相关知识拓展和延伸电化学理论。
【设计思路】由原电池原理的逆向应用,引出发明电解池的可能性;结合物理学中电子流向及化学中氧化还原相关知识,科学猜想两电极上的可能反应;然后让学生小组讨论以确定实验装置、动手实验以验证反应产物。
使学生在探究中发现问题、在小结中提升理论。
最后在“学会应用”中巩固知识、形成体系。
【教学目标】知识与技能:1.理解电解池原理,初步形成电解池工作原理的理论模型。
2.学习科学探究的基本方法,提高科学探究的能力。
过程与方法:电解氯化铜溶液的实验采用学生猜想、实验验证、分组讨论、师生总结的方法,让学生感受电能转化为化学能的科学事实,体验“科学猜想——实验验证——归纳总结——形成理论”的研究过程,增强对电解池工作原理的了解。
情感态度价值观:1. 通过原电池工作原理到电解池工作原理的逆推,体验电化学知识间的相关性与渐进性,感受化学世界的奇妙与和谐。
选修四第四章第三节《电解池》第一课时4
第三节《电解池》学案【学习目标】1.了解电解池的构成条件。
2.了解电解池的工作原理。
一、【实验4-2】以石墨棒为阴阳极电解氯化铜溶液【思考与交流1】通过阅读教材P79实验4-2,与直流电源....正负极相连的两根碳棒名称如何定义?二、【分组实验】以铜棒和石墨棒为阴阳极电解氯化铜溶液【思考与交流2】查阅资料,活性电极和惰性电极的概念。
分组实验1(第1,2小组):石墨棒作阳极,铜棒作阴极,电解质溶液为CuCl2溶液。
分组实验2(第3,4小组):石墨棒作阴极,铜棒作阳极,电解质溶液为CuCl2溶液。
三、探究电解池的工作原理【思考与交流3】关于电极反应的思考1.根据实验现象,完成实验4-2及分组实验中阴阳极的电极反应【实验4-2】石墨阴极:石墨阳极:总电极反应式:【分组实验1】铜棒阴极:石墨阳极:【分组实验2】 石墨棒阴极:铜棒阳极:2. 阴极的反应类型是什么,阳极的反应类型是什么?3. 阴极的放电规律①阴极上的反应物是哪类物质?②如果溶液中的阳离子不止一种,这些阳离子是同时反应还是先后反应。
③溶液中的阳离子不只一种,这些阳离子是依据什么性质先后参与反应的?【当堂练习】1.如右图所示:阳极材料是 ,阳极上的电极反应式为 ; 阴极材料是 ,阴极上的电极反应式为 。
2.写出下列电解池的电极反应式及总化学方程式。
(1)用石墨为电极电解饱和的氯化钠溶液(2)用铜为阳极,石墨为阴极电解硫酸溶液3.下列关于电解池的叙述中不正确的是:( )A . 与电源正极相连的是电解池的的阴极B . 与电源负极相连的是电解池的阴极C . 在电解池的阳极发生氧化反应D . 电子从电源的负极沿导线流入电解池的阴极【小结】电解池阴阳极的判断依据 AgNO 3。
选修四 第四章第三节 电解池学案
第三节电解池(第一课时)学案【学习要求】1、了解电解池的工作原理。
2、初识电解池的基本概念。
3、掌握电极反应的书写【学习重点、难点】电解池的工作原理【巩固复习】1、原电池是将__________转化为的装置。
2、构成原电池的条件是【学习新知】一、电解氯化铜溶液将两根碳棒分别跟直流电源的正极和负极连溶液中,再通电。
接后,插入CuCl现象:阳极:阴极:通电后离子的移动方向:阳离子:阴离子:阳极发生的反应:反应阴极发生的反应:反应二、电解原理1、电解:使电流通过溶液()而在阴、阳两极引起的过程。
2、电解池:将能转化为能的装置。
3、构成电解池的条件:针对练习14、电极名称及电极反应:(1)阴极:①与电源极相连,②阳离子该极,电子,反应;(2)阳极:①与电源极相连,②阴离子该极,电子,反应;针对练习2针对练习3(3)电极反应式:电解CuCl2 反应:阴极:;阳极:;总反应:;(4)离子放电:过程叫放电。
分组讨论:a、氯化铜溶液中阳离子有Cu2+、H+,阴离子有Cl–、OH–,为什么发生反应的是Cu2+和Cl–?依据是什么?提示:本质是氧化还原反应。
b、根据1的结果,归纳出常见阳离子和常见阴离子的顺序。
5、离子的放电顺序(1)阳离子的放电顺序:(2)阴离子的放电顺序:电极反应的分析思路练习:书写电极反应式1、用Pt电极电解氯化钾溶液2、用Pt电极电解硫酸铜溶液3、用Pt电极电解硫酸钠溶液溶液导电的本质:针对练习1、分析下图,哪个是原电池,哪个是电解池()2、下图是氯化铜溶液的电解装置判断a、b、c、d电极的名称3、下列关于电解槽的叙述中不正确的是()A. 电子从电源的负极沿导线流入阴极B. 电解槽中工作时,阳离子向阴极移动C. 在电解槽的阳极发生氧化反应D. 与电源正极相连的是电解槽的阴极【课后整理归纳】【课后作业】1、预习:(1)根据练习的书写的3个电解的电极反应,思考电解可以分为什么类型?(2)看书预习电解池的应用。
电解饱和食盐水教案
教案课程:化学选修4第四章电化学基础第三节电解池二.电解原理的应用(1)电解饱和食盐水●教学目标1.使学生了解氯碱工业反应原理。
2.使学生进一步认识电解槽。
4.常识性介绍以氯碱工业为基础的化工生产。
5.培养学生的分析、推理能力。
6.培养学生理论联系实际的能力及灵活运用所学知识的能力。
●教学重点1. 电解饱和食盐水的原理。
●教学难点1. 电解饱和食盐水的原理;2. 电解知识的灵活运用;3.电解饱和食盐水发生现象的分析,解释。
●教学方法回顾上次课电解的概念及关键知识点,实验探究、分析归纳、认识电解饱和食盐水的原理,了解氯碱工业。
●教学定位本次课旨在让学生理解电解饱和食盐水的具体过程,为下次课实验操作做准备。
●教学用具黑板,电脑、投影仪●课时安排十分钟第一条线:电解饱和食盐水的反应原理。
第二条线:氯碱工业化工产品。
●教学过程●板书设计电解饱和食盐水一.电解(回顾)1.概念2.电解槽3.发生电解的条件二.电解饱和食盐水电解饱和食盐水实验装置●教学反思关于电解这一部分知识点,对于高中化学课程来说,是重难点知识之一。
学生对电解饱和食盐水的装置(无论是U型管模型还是电解槽模型),在刚开始学习时很可能在难理解的时候便死记硬背,所以教师在讲解这个知识点过程,关键要注重让学生构建电解槽的模型,再进一步去理解电解槽的原理及作用意义,最后达到模型及原理,应用三位一体的认识目标。
本实验实际上通常是演示实验,但为了让学生突破这个难点知识,所以设置学生实验。
由于该实验对于高中生来说比较生疏,所以实验前,教师必须将实验的过程及相关检验现象讲解细致,清楚。
另外,作为一个探究实验,学生实验前根据自己提出的问题以及教师提出的问题,学生预先查资料,对该实验有较为透彻的理解。
在下次课的实验过程才能达到好的效果。
实验前对实验原理的讲解及实验过程的设计,一方面有利于促进学生积极思考。
另一方面,在情感价值观上,让学生知道化学实验前,做好充足的实验准备是非常必要的,只有做好了知识性的储备,在实验过程出现的现象,问题才能充分的理解。
电解池-教学设计
第三节《电解池》教学设计(第一课时)渔薪中学陈晨一、教学分析:本节课是人教版高中化学选修4《化学反应原理》第四章电化学第三节电解池的内容,主要介绍了电解原理及其应用。
电解属于电化学知识范畴,是氧化还原反应、原电池原理、电离理论等知识的综合运用。
本节教材分为两个部分:第一部分电解原理,第二部分电解原理的应用(氯碱工业、电解精炼铜、电镀等)。
本教学设计为第一部分电解原理。
二、学情分析:学生通过原电池以及化学电源的学习,可以从化学能与电能的转化角度认识原电池,初步理解此类反应的本质是氧化还原反应并能从该角度分析常见的化学电源。
通过氧化还原反应、电离理论的学习,具备了从理论角度分析电解原理的能力。
同时,学生对于电化学较为陌生,生活中电化学相关知识接触较少。
学生求知欲较强,合作意识与探究精神逐渐形成。
三、教学目标:知识与技能:(1)了解电解、电解池及其形成条件;(2)以电解氯化铜溶液为例,掌握电解原理及其应用。
过程与方法:(1)利用惰性电极电解氯化铜的实验探究引出电解原理,并从氧化还原角度分析电解原理。
(2)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:(1)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。
(2)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。
四、教学重点、难点:教学重点:电解原理及其应用;教学难点:电解原理。
五、教学过程:【导课】展示原电池与电解池装置,通过实验引入电解池概念1.2.能的装置。
3.a.b.电极c.电解质溶液或熔融电解质d.形成闭合回路4.电极反应式阴极:Cu2++2e-=Cu(还原反应)阳极:2Cl--2e-=Cl2↑(氧化反应)【理论分析,认识本质】[设问]氯化铜溶液在电流的作用下为什么会生成Cu和Cl2呢?[投影]播放多媒体课件,模拟CuCl2溶液中Cu2+和Cl-在通电前后的运动、变化情况。
【高中化学】第四章第三节 电解池教案
第四章电化学基础第三节电解池一、教材分析《电解池》是人教版高中化学选修四《化学反应原理》第四章第三节,这部分教材主要介绍了电解原理以及电解原理的应用。
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、电离等知识的综合运用。
本节教材可分为三个部分:电解原理、电解原理的应用、电镀。
把握教材意图后,我把本节内容安排为两课时完成。
二、教学目标1.知识目标:(1)知道电解的基本原理,会判断一般电解反应产物;(2)能说出电解、电解池及形成条件;(3)知道铜的电解精炼和电镀铜的原理,知道氯碱工业反应原理,能正确书写电极反应式和电解的总化学方程式;(4)通过对比、分析明确原电池与电解池的区别和联系2.能力目标:(1)培养学生观察、分析、整理、归纳总结、探究等能力;(2)通过实验培养学生的观察能力、分析能力和解决实际问题的能力;3.情感、态度和价值观目标:(1)指导学生积极参与教学过程,激发其主动探究的意识;(2)对学生进行辩证唯物主义教育和环境保护教育,培养学生正确的处世态度;(3)通过氯碱工业的学习,培养学生确立理论联系实际的学习方法,进一步树立探究精神及合作意识,同时增强环境保护意识。
三、教学重点难点重点:电解原理、氯碱工业反应原理难点:离子放电实质四、学情分析学生的认知发展水平和知识基础都是我们要考虑的学情。
我们的学生素质不太高,没有强烈的求知欲,思维能力渐趋成熟。
但也有思维方面的劣势,他们习惯演绎式的教学方法,探究学习的经验少。
在知识方面,学生在初中没有电化学知识;在高一化学中学习过有关电化学的原电池;在生活中也很少有涉及到电解应用经历。
五、教学方法1.实验探究与启发讨论法。
2.学案导学:见后面的学案。
3.新授课教学基本环节:预习检查、总结疑惑→情境导入、展示目标→合作探究、精讲点拨→反思总结、当堂检测→发导学案、布置预习六、课前准备1.学生的学习准备:预习实验“电解池原理”,初步把握实验的原理和方法步骤。
高中化学_电解池教学设计学情分析教材分析课后反思
《电解池电解原理》的教学设计【目标设计】1.教学目标(1)知识与技能目标:了解电解池的工作原理;能用氧化还原的知识正确书写电解池的阴、阳极的电极反应式及电解反应方程式。
(2)过程与方法目标:通过实验探究,利用微粒观和氧化还原理论进行分析,构建概念模型。
形成一定的实验能力、观察能力和归纳能力。
体验科学探究的过程,在实验探究与交流活动中,训练学生的理论思维能力,以及分析处理信息的能力。
(3)情感态度与价值观目标:通过有关化学实验,激发探究欲望。
在实验探究过程中,提高辩证思维能力,同时帮助学生牢固树立理论联系实际的学风。
2.重难点分析:重点:应用氧化还原反应理论分析电解池的工作原理,正确书写电极及电解池方程式。
难点:实验现象的理论分析和处理,概念模型的构建。
【教学环节设计】【探究过程】环节学生活动归理提升设计意图前置作业1.如何将水(或重物)从低处输送到高处?2.钠在氯气中燃烧,现象是什么?用图示表示其能量变化过程。
分析氯化钠能否自发分解为钠和氯气。
工业上如何冶炼金属钠?3.分析下图,判断下列说法正确的是()A 以上能形成原电池的是A 、D、 FB E和F 中铁片为负极,发生氧化反应C A和F中硫酸根离子均向锌片附近移动D E 中Fe – 3e- == Fe3+【方向引领】能量可以相互转化,非自发过程在一定条件下可强制进行【原电池模型】【设计意图:】问题1和2借助生活实例和常见反应从能量角度为学生建立方向引领通过问题3回顾原电池原理模型,为学生建立电解池原理模型搭建思维桥梁。
每课一题下列说法不正确的是()A 工业生产中常用电解熔融氯化钠制备金属钠B 依据湿法炼铜原理,可推测氧化性Fe2+ < Cu2+C在轮船表面嵌入锌块,可以减缓船体腐蚀D 氯气通入Na2S溶液中出现浑浊,说明还原性Cl- > S2-单质的氧化(还原)性越强,其离子的还原(氧化)能力越弱------强弱律【设计意图:】帮助学生建立氧化还原强弱观,为本节备好理论工具。
【高中化学】高中化学选修四高效课堂教学设计:4.3电解池
高二化学教案(选修四)高中化学解题技巧全汇总化学热点题型分析化学计算在高中化学中,计算题的主要功能是考查考生掌握基础知识的广度和熟练程度以及知识的系统性。
这类题目考查的形式既有直接的简单化学计算和间接的应用化学原理推算,常见的方法有假设法、关系式法、差量法、守恒法等。
化学反应图像化学反应图像题的特征是将一些关键的信息以图像、图表的形式给出,把题目中的化学原理抽象为数学问题,目的是考查考生从图像、图表中获得信息、处理和应用相关信息的能力以及对图像、图表的数学意义和化学意义之间对应关系的转换运用能力。
实验仪器的创新实验仪器的创新使用一般体现为三个“一”:一个装置的多种用途、一种用途的多种装置和一种仪器的多种用法,该类试题主要考查考生的思维发散能力。
化学热点方法聚焦化学计算中的4种常用方法一、假设法所谓假设法,就是假设具有某一条件,推得一个结论,将这个结论与实际情况相对比,进行合理判断,从而确定正确选项。
1.极端假设法主要应用:(1)判断混合物的组成。
把混合物看成由某组分构成的纯净物进行计算,求出最大值、最小值,再进行讨论。
(2)判断可逆反应中某个量的关系。
把可逆反应看作向左或向右进行到底的情况。
(3)判断可逆反应体系中气体的平均相对分子质量大小的变化。
把可逆反应看成向左或向右进行的单一反应。
(4)判断生成物的组成。
把多个平行反应看作单一反应。
2.状态假设法状态假设法是指在分析或解决问题时,根据需要,虚拟出能方便解题的中间状态,并以此为中介,实现由条件向结论转化的思维方法。
该方法常在化学平衡的计算中使用。
3.过程假设法过程假设法是指将复杂的变化过程假设为(或等效为)若干个简单的、便于分析和比较的过程,考虑等效状态的量与需求量之间的关系,进而求解的方法。
该方法在等效平衡的计算中使用概率非常高。
4.变向假设法变向假设法指在解题时根据需要改变研究问题的条件或结论,从一个新的角度来分析问题,进而迁移到需要解决的问题上来,从而得到正确的答案。
江苏省平潮高级中学集体备课教案——选修4 《第四章 电化学基础》第三节 电解池
教案知识结构与板书设计第四章第三节电解池(electrolytic cell)一、电解原理1、电解原理: CuCl2 =Cu2++2Cl-阴极:Cu2++2e-=Cu (还原反应)阳极:2Cl--2e-=Cl2↑(氧化反应)2、基本概念(1) 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叫做电解。
(2)把电能转变为化学能的装置叫做电解池或电解槽。
(3)当离子到达电极时,失去或获得电子,发生氧化还原反应的过程CuCl2Cu+Cl2↑2、电解池的两极阴极:与电源负极相连的电极。
(发生还原反应)阳极:与电源正极相连的电极。
(发生氧化反应)3、电解池中的电子的移动方向电源负极→电解池阴极→电解液中的阳离子(被还原)电解池中阴离子(被氧化)→电解池阳极→电源正极4、电解的本质:电解质溶液的导电过程就是电解盖在阴极上.[投影]播放课前制作的多媒体课件,模拟CuCl2溶液中Cu2+和Cl-在通电前后的运动、变化情况。
[板书]阴极:Cu2++2e-=Cu (还原反应)阳极:2Cl-—2e-=Cl2↑(氧化反应)[小结]电解质溶液在导电过程中有新物质产生,是化学变化。
[板书]2、基本概念(1)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叫做电解. (2)把电能转变为化学能的装置叫做电解池或电解槽.(3) 当离子到达电极时,失去或获得电子,发生氧化还原反应的过程[学生活动]让学生独立书写电解CuCl2溶液的化学反应方程式.(可以请1—2名学生到黑板上书写,然后讲评)[板书]CuCl2Cu+Cl2↑[过渡]下面我们再分析电解池的两个电极.电,溶质和水都参加反应,pH增大(4)放氧生酸型:电解不活泼金属的含氧酸盐时,电解质电离的阳离子和水电离的OH―离子放电,溶质和水都参加反应,pH减小。
[小结]本节课我们学习了电解的原理,认识了电解池的功能,下面请同学们在总结本节知识以及回忆前面所学的原电池知识的前提下,填写课前所发放的表格,并注意比较.[投影]1、电解与电离的比较电离电解条件电解质溶于水或熔化状态电解质电离后,再通直流电过程电解质电离成为自由移动的离子阴、阳离子定向移动,在两极上放电举例CuCl2==Cu2++2Cl―CuCl2Cu+Cl2↑特点只产生自由移动的离子发生氧化还原反应,形成新物质联系电解必须建立在电离的基础上教案教学过程教学步骤、内容教学方法、手段、师生活动[引言]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。
重庆市高二化学选修四第四章第三节《电解池》全套教案
学情分析
学生的认知发展水平和知识基础都是我们要考虑的学情。学生对于电化学较为陌生,生活中电化学相关知识接触较少。学生求知欲较强,合作意识与探究精神逐渐形成
知识目标
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、
教师活动
学生活动
设计意图
氢能源是21世纪最有发展潜力的能源。氢气的制取、储存、运输是科学家研究的重点。制取氢气的一种方法是电解水。本次课我们共同研究电解。
观察课件
回忆旧知
感受新知
创设问题情景激起求知欲
揭示课题
1.播放电解水课件。
(1)说出与原电池的区别。
(2)接通电源电解一段时间后,分别在两电极附近滴加紫色石蕊试液,观察现象,并作出解释。
(3)生成氢气,能说明哪种离子发生了反应?发生什么反应?发生此类型反应的电极在电化学称为什么极?
2.进行电解氯化铜实验。
我们知道,水的导电能力微弱,为了增强水的导电能力,可以在水中加入电解质。如我加入CuCl2溶液,请仔细观察实验现象。并猜测产生现象的原因。
3.解析电解本质
4.播放课件
5.家用消毒器原理
4、电解池组成
5、与原电池比较
课堂练习
课后作业
课后小结或反思:电解池原理同样是氧化还原理论,根据目的的不同,可以分为电解、电镀、精炼等,
电极反应试的书写需反复训练,以便在后续应用解决问题时发挥应有的作用。
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。
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CuCl 2溶液
第三节 电解池
一、电解原理
1、试验探究
如图所示:与电源正极相连的电极叫 极,
与电源负极相连的电极叫 极。
若烧杯中的液体为CuCl 2溶液,合上电源开关,
能否看到小灯泡发光? 。
给CuCl 2溶液通电时现象:
阴极上 ,
经检验该物质是 。
阳极上: ,
经检验该物质是 。
两支电极上发生的反应为:
阳极: 。
反应类型: 反应。
阴极: 。
反应类型: 反应。
总反应式: 。
过程分析:CuCl 2溶液能导电是因为存在 ,通电后这些自由移动
的离子,在电场作用下作 移动,根据 相互吸引的原理,带负电的氯离子向
极移动,在阳极,氯离子失去电子被 为氯原子,并两两结合成氯分子,从阳极放出,
带正电的铜离子向 极移动,在阴极铜离子获得电子被 成铜原子,覆盖在阴极上。
2、电解:使电流通过 溶液而在阴、阳两极引起 的过程。
所用电流一般为直流电还是交流电较好? !该过程中 能转化为
CH 3CH 2OH 稀H 2SO 4
稀H 2SO 4
稀H 2SO 4
稀H 2
SO 4 能! 这是一个物理过程还是一个化学过程? 过程!显然:电解质溶液的导电过
程就是 的过程。
3、电解池:将 能转化为 能的装置。
构成电解池的条件:
① ②
③ ④
判断下列装置是否属于电解池:
4、原电池与电解池的比较
在CuCl2的电解池装置中,电子流动方向从电源的极沿着导线到达极,从极沿着导线回到电源的极。
在溶液中电子有没有从阴极直接到达阳极呢?。
溶液中的在电场作用下到达阴极,得到从电源负极流出的电子;溶液中的在电场作用下到达阳极,失去了电子流向电源的正极。
就是说:在电解质溶液中依靠的定向移动而形成闭合回路的。
对CuCl2溶液而言,溶液中是否只有Cu2+和Cl-两种离子呢?。
水电离出少量的H+和OH--在电场作用下是否也要做定向移动呢?。
通电时,溶液中的两种离子都要向阴极移动,都要向阳极移动。
5、放电顺序
阴极上:
由于阴极上要电子,不管阴极材料是金属还是石墨,此时都不能得电子,因此只能是溶液中的得电子。
阳离子氧化性越强就越得电子。
因此阴极上氧化性强的离子得电子。
金属越不活泼,对应阳离子氧化性越,越得电子。
由此根据金属活动顺序表,分析下列离子得电子能力的强弱:
金属活动顺序表
Ag+Cu2+H+(酸) Pb2+Fe2+Zn2+H+(水) Al3+…
严格讲:离子的放电能力与其浓度也有一定的关系,如酸溶液中:c[H+(酸)]>c[ H+(水)],因而放电能力> 。
但在中学范围内一般不考虑上述金属离子浓度对其放电能力的影响。
、、、、、等活泼金属阳离子在水溶液中电解时不得电子。
小结:质量增加,或有氢气产生的电极一定是极。
阳极上:
电解池中阳极上要电子,而与溶液中的都可失电子,因此阳极上的电极反应与有关。
由于一般的比阴离子更容易失去电子,因此如果用一般的金属材料做阳极,电解时阳极上是失去电子。
而阳极如果用石墨或金属铂(Pt)等难失电子的物质做惰性电极时,则是溶液中失去电子。
阴离子还原性越强就越失去电子。
根据非金属性的强弱,分析下列离子失电子能力的强弱:
S2-I-Br-Cl-OH-(水或碱)最高价含氧酸根离子F-。
从CuCl2溶液的电解产物可知:的失电子能力比强。
而氟原子的得电子能力很,因而F-失电子能力最。
研究表明:OH-的失电子能力比最高价含氧酸根离子强:
4OH--4e-=O2↑+2H2O
、等阴离子在水溶液中电解时不失电子。
注意:放电顺序这个考点不难,但要细心,极易出错。
要能根据放电顺序判断阴、阳极产
物,如果是惰性电极则直接考虑溶液中离子的放电顺序。
如果阳极是较活泼金属,那一定要能想起:一般的比阴离子更容易失去电子,因此如果用一般的金属材料做阳极,电解时阳极上是失去电子。
练习:一、用惰性电极电解下列电解质溶液,请你分析下列问题(注意得失电子的顺序)1、CuCl2阴极:阳极
总方程式:电解质浓度,pH
电解对象:,要把电解质溶液复原,加。
2、HCl:
阴极:阳极
总方程式:电解质浓度,pH
电解对象:,要把电解质溶液复原,加。
小结:经过总方程式发现以上两个电解池反应的电解对象都是,这一类电解反应称
为电解电解质型
3、NaCl阴极:阳极
总方程式:电解质浓度,pH
电解对象:,要把电解质溶液复原,加。
小结:经过总方程式发现该电解池反应的电解对象是,这一类电解反应称为放H2生碱型。
4、CuSO4阴极:阳极
总方程式:电解质浓度
总方程式:电解质浓度,pH
电解对象:,要把电解质溶液复原,加。
小结:经过总方程式发现该电解池反应的电解对象是,这一类电解反应称为放O2生酸型。
5、NaOH:
阴极:阳极
总方程式:电解质浓度,pH
6、H2SO4:
阴极:阳极
总方程式:电解质浓度,pH
7、Na2SO4:
阴极:阳极
总方程式:电解质浓度,pH
小结:经过总方程式发现以上三个电解池反应的电解对象都是,要把电解质溶液复原,加。
这一类电解反应称为电解水型。
4、电极方程式的书写
①标出电极名称—阴极或阳极
②写出电极方程式:
阳极:;反应类型:反应。
阴极:;反应类型:反应。
阴、阳两极中得、失电子的总数要,每一极上都要满足和守恒,总方程式可根据阴、阳两极的物质变化写出。
二、用铜电极电解下列电解质溶液,请你分析下列问题(注意得失电子的顺序)
1、H2SO4:
阴极:
阳极
总方程式:
2、ZnSO4:
阴极:
阳极
总方程式:
3、CuSO4阴极:
阳极
总方程式:
发散:
1、在电解水实验中,常加入一定量的NaOH溶液和H2SO4溶液,对电解水的现象和结果有无影响?。
为何加入一定量的NaOH溶液和H2SO4液?。
能否改为加入HCl溶液?。
能否把阴极上的石墨改为Fe?。
能否把阳极上的石墨改为Fe?。
2、能否设计一个装置,使反应:Cu+H2SO4=Cu SO4+H2↑能够进行?
二、电解原理的应用:
1、氯碱工业:电解制、和。
电极反应方程式:
阳极:
阴极:
总方程式
该电解池中阳极用电极(金属、惰性)
2、电镀:
电镀时,通常把作阴极,把作阳极,
用含有作电镀液。
3、铜的精炼
电解时,通常把作阴极,把作阳极,
用含有作电镀液。
粗铜中的多数杂质沉积在电解槽底部,形成
4、电冶金
对于、、、这样活泼的金属,工业上用电解法冶炼。
工业上用电解的方法制取金属钠,方程式
工业上用电解的方法制取金属镁,方程式
工业上用电解的方法制取金属铝,方程式
练习:电解原理在化学工业中有广泛应用。
右图表示一个电解池,装有电解液a;X、Y是两块电极板,通过导线与直流电源相连。
请回答以下问题:
(1)若X、Y都是惰性电极,a是饱和NaCl溶液,实验开始时,同时在两边各滴入几滴酚酞试液,则
①电解池中X极上的电极反应式为。
在X极附近观察到的现象是。
②Y电极上的电极反应式为,检验该电极反应产物的方法是。
(2)如要用电解方法精炼粗铜,电解液a选用CuSO4溶液,则
①X电极的材料是,电极反应式是。
②Y电极的材料是,电极反应式是。
(说明:杂质发生的电极反应不必写出)。