第四章電化學基礎 第三節(jié)電解池教案第一

第四章電化學基礎第三節(jié)電解池教案(第一課時)

課題：第三節(jié)電解池（一）授課班級

課時1教

學

目

的知識與技能1．理解電解原理，會判斷電解池、電極產物、電極周圍溶液pH值及整個溶液pH值的變化；2．能書寫電極反應式及總反應式，培養(yǎng)分析歸納知識的能力過程與方法利用上海高考卷的一道電化學題：惰性電極電解飽和氯化鈉溶液的實驗，探究電解原理，通過教師的設疑、釋疑調動學生積極思維，分析推理實驗現象，歸納總結基本規(guī)律，使學生掌握電解裝置的分析方法。情感態(tài)度價值觀通過電解知識的學習，發(fā)現其在日常生活和工農業(yè)生產中的廣泛應用，激發(fā)學生勇于創(chuàng)新、積極實踐的科學態(tài)度。重點理解電解原理和惰性電極作陽極時的電解的一般規(guī)律。難點理解電解原理，非惰性電極作陽極對電解產物的判斷，電解原理的應用。教學過程教學步驟、內容教學方法、手段、師生活動[復習]能量是可以相互轉化的，通過原電池裝置實現把化學能轉變成電能。那么電能也應該可以轉化為化學能，即通電可使新物質生成，能實現嗎?帶著疑問我們來看一個演示實驗。[演示實驗]取一張用飽和NaCI溶液浸濕的pH試紙，兩根鉛筆芯作電極，接通直流電源。[現象]1．a電極與試紙接觸處出現一個雙色同心圓，內圓為白色，外圈呈淺紅色。2．b電極與試紙接觸處出現一個藍圓。3．燈泡亮。[結論]飽和NaCI溶液導電的同時發(fā)生了化學反應。[設疑]反應是如何發(fā)生的呢?與通電有何關系?[Flash]NaCI．溶液導電性實驗。(分清通電前后離子的運動特征。)引導]從現象人手分析：1．a極酸性和漂白性物質?！狢122．b極堿性物質。——NaOH3．電解質溶液導電。

[ppt]通電前：分析電解質溶液中的離子情況陽離子：H+、Na+陰離子：OH-、CL-通電后：(必須直流電)在電場的作用下，H+移向與電源負極相連的電極，得到電子變成H+，發(fā)生還原反應。Cr移向與電源正極相連的電極，失去電子變成Cl-，發(fā)生氧化反應。[講]1．與電源負極相連的電極——陰極

與電源正極相連的電極——陽極2．飽和NaCl溶液在導電過程中必然生成氯氣和氫氣[總結并引出]這種電流通過電解質溶液而在陰、陽兩極上引起氧化還原反應的過程叫做電解。實現這種電能向化學能轉化的裝置叫做電解池。[板書]第四章第三節(jié)電解池一、電解原理1．電解使電流通過電解質溶液而在陰、陽兩極引起氧化還原反應的過程。

①

④

②

③[ppt]透徹分析概念①直流電②陰陽極的判斷[鏈接]電解池陰、陽極的判斷

與電源連接電子流動方向反應類型陰極—流進還原反應陽極+流出氧化反應③是一個非自發(fā)過程，實現由電能向化學能的轉化[講]由上面分析可知：電解質溶液的導電過程必須有陰陽離子的參與，如果溶液中的離子不參加反應，電路就不能溝通，所以電解質溶液的導電過程就是電解質溶液的電解過程。④電解本質：電解質溶液的導電過程就是電解質的電解過程[過渡]電解只是個原理，實現這個過程的裝置叫做電解池。[板書]2．電解池(1)定義：電能化學能裝置[ppt](1)定義：借助于電流引起氧化還原反應的裝置，也就是把電能轉化為化學能的裝置。

從個性向共性的過渡。

分枝法深化概念。

對比法

[讀圖][ppt](2)形成條件：①外加直流電源②與電源相連的兩個電極[講]a．電極必須能導電

b．電極材料可相同亦可以不同。[超鏈接]電極介紹電極

活潑電極：除Pt、Au、Ti等少數金屬外的其他金屬惰性電極：石墨電極、鉑電極等③電解質溶液或熔融的電解質④用導線連接形成閉合回路[設疑]電解質溶液是如何將電路溝通的呢?[超鏈接]在下圖中用箭頭標出導線和電極中電子移動的方向及電解質溶液中陰、陽離子移動的方向：[講]電源負極→電解池陰極→電解液中的陽離子(被還原)電解池中陰離子(被氧化)→電解池陽極→電源正極[設疑]從上已知NaCl溶液中存在的離子有：Na+、Cl-、OH-、H+為什么電解時，只有H+和Cl-發(fā)生了電子的得失呢?這要涉及到電極反應和離子的放電順序問題。[板書]3．電極反應式和電解總反應式的書寫(1)放電[ppt]離子到達電極時，失去或獲得電子發(fā)生氧化還原反應的過程。(2)離子的放電順序(離子濃度接近時)[講]由于各種離子得失電子的能力不同，因此，電解時離子放電難易也不同。

學生自我分析總結[板書]陰極：Ag+>Hg2+>Fe3+>cu2+>H+(酸)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>H+(水)>Zn2+>A13+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+

陽極：金屬>S2－>I－>Br－>Cl一>OH－>NO3－>SO42－>F－

指活潑電極

含氧酸根[講]①電解電解質溶液時，在陰陽兩極上首先發(fā)生放電反應的離子分別是溶液里最容易放電的陽離子和最容易放電的陰離子。②我們還要注意的是要先看電極材料，，是惰性電極還是活性電極，著陽極材料為活性電極(Fe、Cu)等金屬，則陽極反應為電極材料失去電子，變成離子進入溶液；若為惰性電極材料，則根據陽離子的放電順序，依據陽氧陰還的規(guī)律來書寫電極反應式[板書](3)書寫[練習]請寫出以碳棒作電極電解飽和氯化鈉溶液的電極反應式及總反應[ppt][總結]步驟：1．看電極2．判斷陰陽離子種類，比較放電能力3．確定微粒形式4．總反應=陰+陽[講]首先要分清電極，并分析電極材料和電解質溶液中的陰陽離子，確定放電順序，牢記三個守恒。電極反應必須寫離子放電，總反應中弱電解質寫化學式，且總反應中一定要注明條件。

[練習]完成下列表格。物質類別實例電極反應pH變化電解類型含氧酸H2SO4陽極：4OH-－4e-=O2↑+2H2O陰極：4H+=4e-=2H2↑減少解水型（加水還原）強堿NaOH增大活潑金屬的含氧酸鹽Na2SO4不變無氧酸HCl陽極：2Cl-－2e=Cl2↑陰極：4H++4e-=2H2↑增大解電解質型（加HCl還原）不活潑金屬的無氧酸鹽CuCl2陽極：2Cl-－2e=Cl2↑陰極：Cu2++2e-=Cu增大活潑金屬的無氧酸鹽NaCl陽極：2Cl-－2e=Cl2陰極：2H2O+2e-=H2↑+2OH-增大放氧生堿型

（加HCl還原）不活潑金屬的含氧酸鹽CuSO4陽極：4OH-－4e-=O2↑+2H2O陰極：2Cu2++4e-=2Cu減小放氧生酸型（加CuO還原）教師邊寫邊講（附板書）

探究電解類型（用惰性電極電解時）

在練習中升華知識

[講]判斷溶液中pH的變化，先分析原溶液的酸堿性，再看電極產物，如果只產生H2沒有O2則pH變大。如果只產生O2而無H2，則pH變小。如果既產生O2又有H2，若原溶液呈酸性，則pH減??；若原溶液呈堿性則pH增大；若原溶液呈中性則pH不變。如果既無O2產生也無H2產生，則溶液的pH均趨于7[板書]4．電解規(guī)律(惰性電極)①電解水型②電解質分解型③放氫生堿型④放氧生酸型[小結]本節(jié)課我們學習了電解的原理，認識了電解池的功能，下面請同學們在總結本節(jié)知識以及回憶前面所學的原電池知識的前提下，填寫課前所發(fā)放的表格，并注意比較。原電池與電解池的比較裝置類別原電池電解池定義化學能轉換電能電能轉換為自由能舉例鋅銅原電池電解氯化銅溶液形成條件1．活潑性不同的兩電極(用導線連接)2．電解質溶液(電極插入其中并與電極自發(fā)反應)3．形成閉合回路1．兩電極接直流電源2．兩電極插入電解質溶液中3．形成閉合回路電極名稱負極：較活潑金屬正極：較不活潑金屬(或能導電的非金屬)由電極本身決定陽極：與電源正極相連的極陰極：與電源負極相連的極由外加電源決定電極反應負極：氧化反應，金屬失電子正極：還原反應，溶液中的陽離子得電子陽極：氧化反應，溶液中的陰離子失電子或電極金屬失電子陰極：還原反應，溶液中的陽離子得電子電子流向負極——導線——正極電源負極——陰極電源正極——陽極能否自發(fā)進行反應能夠自發(fā)進行反應不能夠自發(fā)進行

比較分析法

實質使氧化還原反應中的電子通過導線定向轉移形成電流使電流通過電解質溶液而陰陽兩極引起氧化還原反應的過程主要應用1．金屬電化腐蝕分析2．金屬犧牲陽極的陰極保護法3．制造多種新化學電源1．電解食鹽水(氯堿工業(yè))2．冶煉活潑金屬3．電解精煉

知識結構與板書設計第四章第三節(jié)電解池一、電解原理1．電解使電流通過電解質溶液而在陰、陽兩極引起氧化還

①④②原反應的過程。

③

2．電解池(1)定義：電能→化學能裝置(2)形成條件：①②③④3、電極反應式和電解總反應式的書寫(1)放電(2)離子的