电解原理(第一课时教学设计)何卫宁
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第四章电化学基础
第三节电解池教案(第一课时)
银川一中何卫宁教学目标
知识技能:使学生掌握电解的原理,能够准确判断电解池的阴、阳极;正确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;掌握惰性材料做电极时,离子的放电顺序。
能力培养:通过演示实验,使学生亲自感悟求知过程,培养观察能力,以及分析问题、解决问题的能力;通过一些设问及质疑,培养学生的思维能力,概括总结的能力,以及形成规律性认识的能力。
科学思想:从实验现象分析得出宏观现象和微观本质的关系,使学生领悟到感性认识到理性认识的过程。
科学品质:通过演示实验,并准确描述实验现象的过程,调动学生学习的积极性,提高学习兴趣,培养学生求实的精神及团结合作精神。
科学方法:观察实验现象,记录实验现象,分析实验过程,结合电极上的氧化还原反应,得出电解的概念,通过分析过程,使学生领悟到科学的正确的分析问题的方法。
重点、难点电解的基本原理;离子放电顺序。
学习分析问题的方法,从而提高解决问题的能力。
教学过程设计
【复习提问】上节课我们学习了原电池,原电池是一套什么样的装置?
【学生回答】原电池是一套把化学能转化为电能的装置。
【引入新课】那把电能转化为化学能的装置就是我们今天所要研究的电解。
【板书】第四章第三节电解池
一、电解原理
1.电解池:把电能转化为化学能的装置。
【演示实验】1.将两根碳棒分别插入装有CuCl2溶液的小烧杯中,浸一会,取出碳棒观察碳棒表面现象
溶液一会儿,取出碳棒,观察碳棒表面变化.
2.用导线连接碳棒后,再浸入CuCl
2
【学生回答】均没有现象。
【演示实验】3.浸入CuCl2溶液中的两根碳棒,分别跟直流电源的正极和负极相连接,接通一段时间后,观察两极上的现象并用湿润的KI-淀粉试纸检验所生成的气体。
【学生回答】通电一会儿发现,与电源负极相连的一端的碳棒上有红色固体物质析出,与电源正极相连的一端碳棒上有使湿润的淀粉-KI试纸变蓝的气体生成。
【分析判断】红色物质为铜,黄绿色使湿润淀粉-KI试纸变蓝的气体为氯气。
【讲述】在类似的实验中,规定:与直流电源负极相连的电极叫阴极;与直流电源正极相连的电极叫阳极。
【提问】1.通电前溶液中存在哪些离子?这些离子是如何运动的?
2.接通直流电后,原来的离子运动发生了怎样的改变?
3.有关离子在两极发生了什么样的反应?
【学生讨论分析】1.通电前溶液中Cu2+、Cl-、H+、OH-自由移动。
2.通电后带正电的Cu2+、H+向阴极移动;带负电的Cl-、OH-向阳极移动。
3.Cu2+在阴极得电子变成了单质Cu,Cl-在阳极失电子变成了Cl
2
【板书】2.电解:使直流电通过电解质溶液,而在阴阳两极引起氧化还原反应的过程。
【提问】像这样使直流电通过电解质溶液的装置就是电解池,它的组成是什么呢?
【学生讨论分析】 3.电解池的组成:(1)形成条件:
①外加直流电源
②与电源相连的两个电极
③电解质溶液或熔融的电解质
④用导线连接形成闭合回路
【讲述】a.电极必须能导电
b.电极材料可相同亦可以不同。
(2)电极
活性电极:参加氧化还原反应的物质。
除Pt、Au外的其他金属做阳极
惰性电极:只起导电作用,不参与反应的物质。
石墨、Pt、Au做电极,及金属做阴极(3)两极反应:
阴极(接电源负极):阳离子得电子—还原反应
阳极(接电源正极):失电子—氧化反应(有时是金属失电子,所以不能写作阴离子失电子)电解质溶液中各种离子在两极上得失电子是有一定顺序的,我们称之为放电顺序,放电顺序涉及到多种因素,我们在中学阶段只要求掌握:
阳离子放电顺序:按金属活动性顺序越不活泼的金属其阳离子越容易得电子。
阴极:Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+(酸)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+(水)>A13+>Mg2+>Na+>K+
阳极:金属>S2->I->Br->Cl一>OH->含氧酸根>F-
指活泼电极
【提问】OH-失电子会产生什么物质?结合原电池氧气得电子的情况讨论。
【学生讨论分析】OH-失电子产生氧气和水。
【提问】整个电解池中电子的流动方向是怎样的?
【学生讨论分析】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
【讲述】(5)表示:电极方程式
阳极:2Cl--2e=Cl
2
↑
阴极:Cu2++2e-=Cu
电解
总方程: CuCl2==== Cu+ Cl2 ↑
【引导学生分析】惰性电极电解氯化钠溶液
通电前:分析电解质溶液中的离子情况
阳离子:H+、Na+
阴离子:OH-、CL-
通电后:在直流电的作用下,
H+、Na+移向与电源负极相连的阴极,其中H+得电子能力强于Na+ ,所以H+得到电子变成
H
2
,发生还原反应。
OH-、Cl-移向与电源正极相连的阳极,其中Cl-失电子能力强于OH- ,所以Cl-失去电子变成
Cl
2
,发生氧化反应。
阳极:2Cl--2e=Cl
2
↑
阴极:2H++2e-=H
2
↑
电解
总方程: 2NaCl+2H
2O=====2NaOH+H
2
+Cl
2
↑
【学生练习】惰性电极电解硫酸铜溶液,硫酸溶液,氢氧化钠溶液
【总结】电解步骤:
1.看电极
2.判断阴阳离子种类,比较放电能力
3.确定微粒形式
4.总反应=阴极+阳极
【小结】本节课学习了电解池及其组成,以及两极的反应,重点在两极的反应如何发生,希望大家通过练习掌握两极放电顺序,会写电解电极方程式,注意发现规律,下节课研究电解规律及应用。
【板书】第四章第三节电解池
一、电解原理
1.电解池:把电能转化为化学能的装置。
2.电解:使直流电通过电解质溶液,而在阴阳两极引起氧化还原反应的过程。
3.电解池的组成:(1)形成条件:①外加直流电源②与电源相连的两个电极
③电解质溶液或熔融的电解质④用导线连接形成闭合回路
(2)电极
活性电极:参加氧化还原反应的物质。
除Pt、Au外的其他金属做阳极
惰性电极:只起导电作用,不参与反应的物质。
石墨、Pt、Au做电极,及金属做阴极
(3)两极反应:
阴极(接电源负极):阳离子得电子—还原反应
阳离子放电顺序:Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+(酸)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+(水)>A13+>Mg2+>Na+>K+
阳极(接电源正极):失电子—氧化反应
失电子顺序:金属>S2->I->Br->Cl一>OH->含氧酸根>F-
指活泼电极
(4)电子的流动方向:负极→阴极→阳离子(被还原)阴离子(被氧化)→阳极→正极
(5)表示:电极方程式
【课后反思】本节课积极主动地创设民主、尊重、宽容、协商、对话的教学情景和气氛,在课堂教学中掌握好分寸,做到张弛有度,达到课堂所要求的“思维之活”,课堂上老师活跃,学生也活跃,最大可能的把学生的热情,积极性,主动性,调动起来,给他们一个充满乐趣的时间和空间,同时也注重基础知识凿实,运用灵活的教学技艺,把握好教学的时机,尤其是板书设计得到了大家的肯定,成为这节课的亮点。
存在的问题是由于内容较多,时间紧所以老师有些问题有包办代替回答的情况。