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电解池 教学设计

来源:飒榕旅游知识分享网
第三节《电解池》教学设计(第一课时)

滑县第一高级中学 郭尽丽

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、设计思路:

本节课的设计思路是:深入生活,引出概念(电解、电解池概念) →分组实验(电解氯化铜溶液),认识现象→理论分析,认识本质(电解原理、实质)→由此及彼,归纳整理(电解池形成条件) →课堂小结,知识升华→ 习题检测,查漏补缺。 六、教学过程:

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【导课】首先通过图片展示,提出交通堵塞现象,引导大家说出电动车是比较理想的交通工具!在上下班的高峰期它是到达目的地最快捷的方式了,而且还很环保,不需要特殊保养,只需要在饥饿的时候给它补充能量就行了,也就是充电。而它的充电过程就是我们今天要讲的电解。

[板书]第四章 第三节 电解池

【讲述】说到电解,大家并不陌生,初中我们就已经学习了水的电解,我们运用已有的知识来给电解下个定义吧。

【归纳整理,形成概念】

[板书]一、电解原理

1.电解: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。

电解池(又叫电解槽):借助于电流引起氧化还原反应的装置,也就是把电能转变为化学能的装置。

【设问】这种装置可以使水分解,那么对于盐溶液又将产生什么作用呢?

【实验探究,认识现象】

[演示实验]实验4-1电解CuCl2溶液

[实验现象]阴极:碳棒上逐渐覆盖了一层红色物质。

阳极:生成有刺激性气味、能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝的气体。

【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? 1.分析氯化铜溶液里存在哪些离子?通电前后这些离子运动情况的变化。

2.分析电路中电子的移动情况,在下图中用箭头标出导线和电极中电子移动的方向及电解质溶液中阴、阳离子移动的方向。

内电路负 极电 解质溶液阳离子阴离子外电路

3.分析阴极和阳极会发生什么电极反应?

[板书] 阴极: Cu2++2e-=Cu(还原反应) 阳极: 2Cl--2e-=Cl2↑(氧化反应)

[小结]通电前,Cu2+和Cl-在溶液里自由运动;通电后,在电场的作用下,带负电的Cl-移向阳极,并失去电子被氧化成氯原子,进而结合成Cl2放出;带正电的Cu2+移向阴极,并得到电子被还原成铜原子,覆盖在阴极上。

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正极

[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。

【由此及彼,归纳整理】

[板书]3.电解池的工作原理

a.电解质溶液中的阴离子移向阳极,失去电子,发生氧化反应; b.电解质溶液中的阳离子移向阴极,得到电子,发生还原反应; c.电子由负极经导线流向阴极,由阳极经导线流向正极 4.电解池的形成条件 a.外加直流电源;

b.连接直流电源的两个电极(能导电,电极材料可相同也可不同); 活性电极:除Pt、Au等少数金属外的其他金属 电极

惰性电极:石墨电极、铂电极等

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) c.电解质溶液或熔融电解质; d.形成闭合回路

[讲]由上面分析可知:电解质溶液的导电过程必须有阴阳离子的参与,如果溶液中的离子不参加反应,电路就不能连通,所以电解质溶液的导电过程就是电解质溶液的电解过程。 [小结]本节课我们学习了电解池的构成、工作原理、电解的实质等知识,课后请同学们及时复习巩固

【习题检测,查漏补缺】

1. 下列有关电解池的说法不正确的是( )

A. 电解池是把电能转化为化学能的装置。

B. 电解池中阴离子向阴极移动,阳离子向阳极移动。 C. 电解池中与电源正极相连的一极是阳极,发生氧化反应 D. 电解质溶液的导电过程就是电解质溶液的电解过程

2. 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

3. 分析下图,哪个是原电池,哪个是电解池?

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【实践活动】灵活运用所学知识,采用多种学习手段,进行自我挑战,既激发了学生的学习 兴趣,又提高了他们的创新能力,使学生有了主动探究一些科学问题的意识。 七、板书设计:

第三节 电解池 一、电解原理 1.电解及电解池的概念 2.电解池的工作原理 3.电解池的构成条件

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