人教版高中化學(xué)選修四第四章第三節(jié)電解池教學(xué)設(shè)計(jì)-公開(kāi)課

電解池復(fù)習(xí)一、教學(xué)目標(biāo)考綱定位核心素養(yǎng)1.了解電解池的構(gòu)成、工作原理及應(yīng)用，能書寫電極反應(yīng)式和總反應(yīng)方程式。2．了解電解池與原電池不同的原理與電極反應(yīng)以及充電電池二者的轉(zhuǎn)化關(guān)系。1.變化觀念——認(rèn)識(shí)物質(zhì)的變化是有條件(如電解反應(yīng)需通電)，關(guān)注化學(xué)變化中的能量轉(zhuǎn)化，電解反應(yīng)體現(xiàn)了電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。2．模型認(rèn)知——認(rèn)識(shí)電解池的構(gòu)成、工作原理及電極反應(yīng)的書寫模板。3．社會(huì)責(zé)任——深刻理解電化學(xué)與科技、生產(chǎn)、生活、環(huán)境之間的關(guān)系，理解電化學(xué)(電解)對(duì)社會(huì)發(fā)展的重大貢獻(xiàn)。二、教學(xué)重點(diǎn)1.理解電解池的構(gòu)成、工作原理及應(yīng)用，能書寫電極反應(yīng)式和總反應(yīng)方程式。2.培養(yǎng)信息加工處理以及規(guī)范表達(dá)的能力。三、教學(xué)難點(diǎn)利用典型的電解池裝置，分析電解池原理，建立解答電解池問(wèn)題的思維模型，并利用模型揭示其本質(zhì)及規(guī)律。四、教法與學(xué)法教法：任務(wù)驅(qū)動(dòng)啟發(fā)引導(dǎo)歸納總結(jié)學(xué)法：練習(xí)討論糾錯(cuò)總結(jié)復(fù)習(xí)過(guò)程考點(diǎn)一|電解原理及其規(guī)律電解池工作原理(以電解CuCl2溶液為例)2、電解池中電子和離子的移動(dòng)①電子：從電源流出后，流向電解池；從電解池的流向電源的正極。電子不能通過(guò)電解質(zhì)溶液。②離子：陽(yáng)離子移向電解池的，陰離子移向電解池的。③電流：從電源的流出，流入極，再通過(guò)電解質(zhì)溶液流入陰極，最后流向極。3、兩極放電(氧化或還原)順序①陰極：陽(yáng)離子放電順序：Ag＋>Fe3＋>Cu2＋>H＋(酸)>Fe2＋>Zn2＋>H＋(水)>Al3＋>Mg2＋>Na＋>Ca2＋>K＋。②陽(yáng)極：金屬(Au、Pt除外)電極>S2－>I－>Br－>Cl－>OH－>含氧酸根離子。4．以惰性電極電解水溶液的思維模型(1)電解稀硫酸、氫氧化鈉溶液、硫酸鈉溶液——（思維模型：電解水型）①陰極反應(yīng)式為，陽(yáng)極反應(yīng)式為，總方程式為2H2Oeq\o(=,\s\up10(電解))2H2↑＋O2↑。②電解質(zhì)濃度變，pH可能變大、變小或不變，可加復(fù)原。(2)電解鹽酸、CuCl2溶液——（思維模型：電解電解質(zhì)型）電解質(zhì)濃度變，加電解質(zhì)本身復(fù)原。(3)電解飽和食鹽水（如右圖）——（思維模型：放H2生堿型；氯堿工業(yè)）①陰極反應(yīng)式為，陽(yáng)極反應(yīng)式為，總方程式為；使用離子交換膜。②溶液pH變，加復(fù)原。(4)電解CuSO4溶液——（思維模型：放O2生酸型）①陰極反應(yīng)式為，陽(yáng)極反應(yīng)式為，總方程式為。②溶液pH變，加復(fù)原。[應(yīng)用體驗(yàn)]1．正誤判斷(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”)(1)利用電解法可以實(shí)現(xiàn)2Ag＋2H＋=2Ag＋＋H2↑。()(2)電解時(shí)電子流向?yàn)樨?fù)極→陰極→陽(yáng)極→正極。()(3)用惰性電極電解足量CuSO4溶液一段時(shí)間后，加入Cu(OH)2或CuO均可使電解質(zhì)溶液恢復(fù)到電解前的狀況。()(4)惰性電極電解Na2SO4溶液和Na2CO3溶液的過(guò)程中pH均不變。()2．按要求書寫方程式。(1)用惰性電極電解MgCl2溶液陽(yáng)極反應(yīng)式：；陰極反應(yīng)式：；總反應(yīng)式：。(2)用惰性電極電解2mol·L－1NaCl和1mol·L－1CuSO4的混合溶液，電解過(guò)程分兩個(gè)階段。第一階段：陰極反應(yīng)式，陽(yáng)極反應(yīng)式。第二階段：陰極反應(yīng)式，陽(yáng)極反應(yīng)式。課堂練習(xí)1．圖中X為電源，Y為浸透飽和食鹽水和酚酞試液的濾紙，濾紙中央滴有一滴KMnO4溶液，通電后Y中央的紫紅色斑向d端擴(kuò)散。下列判斷正確的是()A．濾紙上c點(diǎn)附近會(huì)變紅色B．Cu電極質(zhì)量減小，Pt電極質(zhì)量增大C．Z中溶液的pH先減小，后增大D．溶液中的SOeq\o\al(2－,4)向Cu電極定向移動(dòng)2．(2019·甘肅名校聯(lián)考)電－Fenton法是用于水體中有機(jī)污染物降解的高級(jí)氧化技術(shù)，其反應(yīng)原理如圖所示(酸性介質(zhì))。其中電解產(chǎn)生的H2O2與Fe2＋發(fā)生Fenton反應(yīng)：Fe2＋＋H2O2=Fe3＋＋OH－＋·OH，生成的羥基自由基(·OH)能氧化降解有機(jī)污染物。下列說(shuō)法不正確的是()A．電源的B極是正極B．電解時(shí)陰極周圍溶液的pH增大C．陰極上發(fā)生的電極反應(yīng)為O2＋2e－＋2H＋=H2O2D．若產(chǎn)生4mol羥基自由基(·OH)，則消耗22.4LO23．(2018·宜昌期末)用圖甲裝置電解一定量的CuSO4溶液，M、N為惰性電極。電解過(guò)程實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如圖乙所示。橫軸表示電解過(guò)程中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量，縱軸表示電解過(guò)程產(chǎn)生氣體的總體積。下列說(shuō)法不正確的是()圖甲圖乙A．A點(diǎn)所得溶液只需加入一定量的CuO固體就可恢復(fù)到起始狀態(tài)B．電解過(guò)程中N電極表面先有紅色物質(zhì)生成，后有氣泡產(chǎn)生C．P點(diǎn)前后，M極反應(yīng)式均為4OH－－4e－=O2↑＋2H2OD．若M電極材料換成Cu，則電解過(guò)程中CuSO4溶液的濃度不變4．500mLNaNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中c(NOeq\o\al(－,3))＝0.3mol·L－1，用石墨作電極電解此溶液，當(dāng)通電一段時(shí)間后，兩極均收集到氣體1.12L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)，假定電解后溶液體積仍為500mL，下列說(shuō)法正確的是()A．原混合溶液中c(Na＋)＝0.2mol·L－1B．電解后溶液中c(H＋)＝0.2mol·L－1C．上述電解過(guò)程中共轉(zhuǎn)移0.4mol電子D．電解后溶液復(fù)原時(shí)需加入4gCuO5．(2019·大連模擬)用惰性電極電解一定濃度的CuSO4溶液，通電一段時(shí)間后，向所得的溶液中加入0.1molCu2(OH)2CO3后恰好恢復(fù)到電解前的濃度和pH(不考慮二氧化碳的溶解)。則電解過(guò)程中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為()A．0.4mol B．0.5molC．0.6mol D．0.8mol6．(2019·唐山模擬)某科研小組將含硫化氫的工業(yè)廢氣進(jìn)行了資源化利用，將獲得的電能用于制取“84”消毒液。已知：2H2S(g)＋O2(g)=S2(s)