探究電解質(zhì)溶液在通電情況下的變化

1、電解質(zhì)溶液在通電情況下的變化 教學(xué)設(shè)計(jì)郁佳 2011年5月17日一、教材地位分析電解原理屬于電化學(xué)知識(shí)，是中學(xué)化學(xué)基本理論的重要組成部分。本節(jié)是前面所學(xué)的氧化還原理論、電解質(zhì)的電離、水的電離平衡以及平衡移動(dòng)原理等知識(shí)的綜合應(yīng)用。在高一第一學(xué)期已經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò)原電池的概念，對(duì)電化學(xué)知識(shí)有了一定的了解，知道化學(xué)能是如何轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿?，因此電解原理是原電池知識(shí)的延續(xù)，更是研究其應(yīng)用的基礎(chǔ)。同時(shí)，有關(guān)電解的知識(shí)，學(xué)生在初三學(xué)習(xí)了水的電解（知道陰、陽(yáng)極產(chǎn)物以及產(chǎn)物體積比），在高一學(xué)習(xí)了飽和食鹽水的電解（知道陰、陽(yáng)極產(chǎn)物），通過(guò)這一小節(jié)的學(xué)習(xí)，可以進(jìn)一步深化對(duì)氧化還原反應(yīng)、離子反應(yīng)、原電池、電解質(zhì)溶液、化學(xué)反應(yīng)中

2、的物質(zhì)變化和能量變化等知識(shí)的認(rèn)識(shí)，發(fā)揮理論對(duì)工農(nóng)業(yè)實(shí)踐的指導(dǎo)作用，樹(shù)立化學(xué)與社會(huì)生活密切聯(lián)系的思想。二、教學(xué)目標(biāo)1、知識(shí)與技能（1）掌握電解池的工作原理和形成條件，知道電解池與原電池的區(qū)別（2）掌握溶液中離子的放電順序（3）能夠正確判斷電解產(chǎn)物，并能正確書(shū)寫(xiě)電極反應(yīng)、電解方程式2、過(guò)程與方法通過(guò)對(duì)電解原理的實(shí)驗(yàn)探究，培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析、推理、歸納、總結(jié)、探究等能力，鞏固實(shí)驗(yàn)探究的一般方法。3、情感態(tài)度與價(jià)值觀通過(guò)分組實(shí)驗(yàn)和討論，體會(huì)小組合作學(xué)習(xí)的樂(lè)趣，從而激發(fā)學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣三、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)1、重點(diǎn)電解池的工作原理和形成條件、電解產(chǎn)物的判斷、電極反應(yīng)2、難點(diǎn)電解產(chǎn)物的判斷四、教學(xué)方法1、啟發(fā)式

3、教學(xué)法如不斷強(qiáng)調(diào)當(dāng)電解質(zhì)溶液通電之后，發(fā)生的是氧化還原反應(yīng)而讓學(xué)生牢牢掌握電解的兩對(duì)關(guān)系電流為原因、氧化還原反應(yīng)為結(jié)果2、直觀教學(xué)法實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、動(dòng)畫(huà)演示，把微觀的東西宏觀化，更直觀理解電解原理。五、學(xué)習(xí)方法通過(guò)觀察實(shí)驗(yàn)視頻，以小組合作討論的方式，得出實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)結(jié)論，培養(yǎng)學(xué)生探索精神及分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，同時(shí)，也能夠培養(yǎng)學(xué)生的主體性與合作精神。六、教學(xué)設(shè)計(jì)總結(jié)：電解硫酸鈉溶液即電解水分析：飽和食鹽水中的微粒、微粒在電場(chǎng)中的定向移動(dòng)方向過(guò)渡：電解飽和食鹽水的原理是什么呢？學(xué)生活動(dòng)：分析電解Na2SO4溶液的電極反應(yīng)總結(jié)溶液中離子的放電順序小結(jié)：電解池的工作原理和形成電解池的條件分

4、析電解CuCl2溶液的電極反應(yīng)回顧電解飽和食鹽水的實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)氧化還原反應(yīng)和原電池學(xué)生活動(dòng)：小組討論得出電解池與原電池的比較七、教學(xué)過(guò)程（一）創(chuàng)設(shè)情境，引入新課：思考：為何某些金屬表面會(huì)鍍上一層其他的金屬的，它是如何被鍍上去的？與生活相關(guān)的話題總是學(xué)生非常感興趣的地方，以這一問(wèn)題吸引學(xué)生的注意力，引起對(duì)這一堂課的興趣。（二）復(fù)習(xí)氧化還原反應(yīng)問(wèn)題1：失升氧還、得降還氧的含義。問(wèn)題2：常見(jiàn)金屬還原性順序、所對(duì)應(yīng)的金屬陽(yáng)離子的得電子能力；常見(jiàn)非金屬的氧化性順序、所對(duì)應(yīng)的非金屬陰離子的失電子能力。由于本節(jié)內(nèi)容與氧化還原反應(yīng)的知識(shí)點(diǎn)密切相關(guān)，又是在上學(xué)期所學(xué)，有必要做適當(dāng)?shù)膹?fù)習(xí)，以讓學(xué)生更熟悉相關(guān)知識(shí)。（三

5、）復(fù)習(xí)原電池（以Cu-Zn原電池為例）問(wèn)題1：如何判斷原電池的正負(fù)極在電解池中需要會(huì)判斷陽(yáng)極和陰極問(wèn)題2：正負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)在電解池中的電極沒(méi)有正負(fù)極，而只有陰陽(yáng)極問(wèn)題3：構(gòu)成原電池的條件與構(gòu)成電解池的條件不相同，但是有聯(lián)系問(wèn)題4：原電池的工作原理有利于學(xué)習(xí)電解池的工作原理四個(gè)問(wèn)題層層深入，學(xué)生的記憶也隨著問(wèn)題的層層提出而回憶起來(lái)，有利于學(xué)生區(qū)別原電池和即將學(xué)習(xí)的電解池。讓學(xué)生對(duì)原電池的模糊的記憶隨著問(wèn)題的提出而逐漸清晰起來(lái)。（四）回顧電解飽和食鹽水的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象問(wèn)題1：電解飽和食鹽水的化學(xué)方程式問(wèn)題2：產(chǎn)物氫氣來(lái)自哪個(gè)電極，氯氣來(lái)自哪個(gè)電極在電解池中產(chǎn)物的判斷是一個(gè)難點(diǎn)問(wèn)題3：在溶液中滴入酚酞，哪

6、一極出現(xiàn)紅色這里應(yīng)用到了水的電離平衡上學(xué)期所學(xué)的電解飽和食鹽水是直接將化學(xué)反應(yīng)的方程式給了學(xué)生，復(fù)習(xí)有利于他們清楚反應(yīng)的現(xiàn)象。那么學(xué)生將對(duì)其具體的原理產(chǎn)生興趣?！具^(guò)渡】：那么電解飽和食鹽水為何會(huì)有這樣三種產(chǎn)物呢？它的原理是什么？接下來(lái)我們將以微觀的角度去探究其電解過(guò)程，分析我們的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否與理論相符。（五）分析電解飽和食鹽水的原理探究1：觀察電解裝置的組成初步形成對(duì)電解池的裝置認(rèn)識(shí)探究2：溶液中存在哪些微粒結(jié)論：Na+、Cl-、H+、OH-探究3：陽(yáng)離子和陰離子在電場(chǎng)的作用下定向移動(dòng)，那么它們分別向哪個(gè)電極移動(dòng)呢？結(jié)論：Na+和H+向陰極移動(dòng)，Cl-和OH-向陽(yáng)極移動(dòng)【過(guò)渡】：電子從電源的負(fù)

7、極流出，通過(guò)導(dǎo)線流向陰極，因而陰極或陰極附近的離子得電子，發(fā)生還原反應(yīng)。那么在陰極，到底哪個(gè)微粒得到電子呢？我們就要比較這些微粒得電子能力的強(qiáng)弱了。探究4：Na+和H+得電子能力的強(qiáng)弱結(jié)論：得電子能力Na+H+，因而H+得電子，發(fā)生還原反應(yīng)探究5：在陽(yáng)極上，Cl-和OH-的失電子能力的大小關(guān)系結(jié)論：失電子能力Cl-OH-，因而Cl-失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)問(wèn)題：在電解后的溶液中滴入酚酞指示劑，哪一個(gè)電極溶液會(huì)變紅色？原因是什么？結(jié)論：在陰極出現(xiàn)紅色。因?yàn)樵陉帢OH+得電子生成H2，陰極H+濃度減小，破壞了水的電離平衡，導(dǎo)致OH-濃度增大，所以滴入酚酞陰極顯紅色。學(xué)習(xí)了電離平衡之后，就可以用水的電離

8、平衡被破壞這樣的觀點(diǎn)來(lái)解釋了，前后知識(shí)點(diǎn)聯(lián)系緊密。（六）得出電解的定義，電解池構(gòu)成的條件學(xué)生活動(dòng)：小組合作討論電解池構(gòu)成的條件【總結(jié)】1、電解的定義：這種使直流電通過(guò)電解質(zhì)溶液而發(fā)生氧化還原反應(yīng)的過(guò)程叫電解。2、電解池：將電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能的裝置 3、電解反應(yīng)：陽(yáng)極：2Cl-2eCl2(發(fā)生氧化反應(yīng)) 陰極：2H+2eH2（發(fā)生還原反應(yīng)）4、電極名稱：陽(yáng)極與電源正極相連，電子流出，發(fā)生氧化反應(yīng) 陰極與電源負(fù)極相連，電子流入，發(fā)生還原反應(yīng) 5、電解工作原理（七）分析電解CuCl2溶液進(jìn)一步鞏固對(duì)電解的應(yīng)用以石墨為電極，電解CuCl2溶液探究：電極上發(fā)生什么反應(yīng)？產(chǎn)物是什么？學(xué)生活動(dòng)：小組合作討論得

9、出結(jié)論結(jié)論：陽(yáng)極：2Cl-2eCl2(發(fā)生氧化反應(yīng)) 陰極：Cu2+2eCu（發(fā)生還原反應(yīng)）通電總反應(yīng)式：CuCl2 Cu+Cl2視頻：電解CuCl2溶液加深對(duì)電解的認(rèn)識(shí)【總結(jié)】溶液中離子放電順序：陽(yáng)離子：Ag+Cu2+H+Fe2+Zn2+ Al3+ Mg2+ Na+ K+陰離子：S2-I -Br -Cl - OH -含氧酸根（八）分析電解Na2SO4溶液【設(shè)問(wèn)】根據(jù)所給的溶液中的離子放電順序，分析電解Na2SO4溶液的電極反應(yīng)以及產(chǎn)物結(jié)論：陽(yáng)極：4OH-e2H2O+O2通電陰極：2H+2eH2 總反應(yīng)式：2H2O 2H2+O2【小結(jié)】由于Na+的得電子能力比H+弱，SO42-的失電子能力比O

10、H-弱，因而電解Na2SO4其實(shí)質(zhì)上就是電解水溶液。只要陽(yáng)離子的得電子能力比H+弱，陰離子的失電子能力比OH-弱，那么電解這樣的水溶液都是在電解水。（九）電解池與原電池的比較放在一起做比較有利于學(xué)生對(duì)這兩個(gè)概念的深入認(rèn)識(shí)（十）小結(jié)八、板書(shū)設(shè)計(jì)74 電解質(zhì)溶液在通電情況下的變化一、電解1、定義：這種使直流電通過(guò)電解質(zhì)溶液而發(fā)生氧化還原反應(yīng)的過(guò)程叫電解。2、電解池：將電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能的裝置3、電解反應(yīng)：陽(yáng)極：2Cl-2eCl2(發(fā)生氧化反應(yīng)) 陰極：2H+2eH2（發(fā)生還原反應(yīng)）4、電極名稱：陽(yáng)極與電源正極相連，電子流出，發(fā)生氧化反應(yīng) 陰極與電源負(fù)極相連，電子流入，發(fā)生還原反應(yīng)5、電解工作原理6、形成電解池的條件：（1）與電源相連的兩個(gè)電極（2）電解質(zhì)溶液或熔化的電解質(zhì)（3）含有直流電源的閉合回路二、溶液中離子放電順序：陽(yáng)離子：Ag+Cu2+H+Fe2+Zn2+ Al3+