2022年高一化学《电解池的工作原理及应用》教案

2022年高一化学电解池的工作原理及应用教案 一、教材分析本节内容选自苏教版化学2专题2第三单元，电解知识属于电化学的知识范畴，是中学化学理论体系中不可缺少的一部分，同时电解与物理学科中的电学、能量的转换有密切的联系，是氧化还原反应、原电池、电离等知识的综合运用。电解教学安排在氧化还原反应、离子方程式和原电池知识后教学，符合化学学科知识的逻辑体系和学生认知规律。通过化学能和电能之间的相互转变，能够使学生对氧化还原反应的认识及化学反应中能量变化的认识更加深刻。电解原理研究的是如何借助电能使不能自发进行的氧化还原反应能够发生，从而使电能转化成化学能。此部分内容与日常生活、工业问题有密切联系，能培养学生的化学素养与社会责任感。二、学情分析在前面化学1的学习中，教师坚持以学生为主体的探究式教学，学生已形成了一定的探究习惯。学生对化学现象、化学实验兴趣浓厚，有探求欲、表现欲和成就欲。已具备了一定的实验操作能力和观察分析能力。在知识上，学生已经学习了化学反应中的物质变化和能量变化等理论知识，研究了化学能是如何转变成电能的，在此基础上，进一步研究电能转变为化学能是完全符合学生的认知规律的。三、教学目标1、使学生理解电解原理，初步掌握一般电解反应产物的判断方法，能写出电极反应和电解化学方程式；2、了解电解原理在生产生活中的应用，知道氯碱工业和电镀的原理。3、把化学知识与生产实际联系起来，达到学以致用的效果。4、通过对学生实验操作能力、团结协作能力、观察能力、分析总结能力、语言表达能力的培养使其体会运用知识解决问题的过程；通过实验探究过程培养学生严谨、认真的科学方法观。5、培养学生探究和合作学习的精神，激发学生学习的兴趣。四、教学重点：电解池的工作原理、放电顺序 教学难点：放电顺序的判断及电极方程式的书写五、教学过程 引入现在电动车使用的越来越多了，那么电动车使用和充电过程分别发生了什么样的能量变化？复习顺带复习原电池的有关知识设问请同学们回忆金属导电跟电解质溶液（或熔融电解质）导电在方式上有何不同？当电流通过电解质溶液（或熔融电解质）时，会不会发生什么实质性的变化呢？如果有，其结果如何呢？思考学生观察课本P18图1-19熔融态氯化钠通电前后离子的运动，作简单分析。板书电解：在直流电的作用下，在两电极上分别发生氧化反应和还原反应的过程叫做电解。过渡刚才分析的熔融态氯化钠中只有两种阴阳离子，那么电解CuCl2 溶液又如何呢？设问请同学们分析通电前溶液中有哪些离子，离子如何运动？通电后离子如何运动？演示多媒体演示电解CuCl2 溶液的实验。 观察两碳棒及电解液有什么变化，出现了什么现象？追问当CuCl2 溶液中通过电流时，为什么会产生单质铜和氯气呢?思考为何当一个电极存在多种可能的放电离子时，不是大家共同放电，而是只有一种离子放电？放电能力与什么因素有关？分析 （根据两极反应的实质分析）阴极： _电子，发生_反应，离子_越强，反应越容易。结论常见阳离子放电顺序： Ag+Fe3+Cu2+H+Fe2+Zn2+Al3+Mg2+Na+分析阳极：_电子，发生_反应，离子_越强，反应越容易。结论当阳极为惰性电极(石墨、铂、金)时,常见阴离子放电顺序： S2 I- Br - Cl - OH - 含氧酸根 F-思考若以铜为阳极,铁为阴极,电解氯化铜溶液，情况又如何？提示金属的还原性与阴离子的还原性大小比较。结论当阳极为金属电极(除铂、金)时，金属电极优先放电。总结分析电解反应的一般思路：首先明确溶液中存在哪些离子 阴阳两极附近有哪些离子（注意电极材料） 根据阳极氧化，阴极还原分析得出产物。总结归纳原电池与电解池在能量转换、离子的迁移方向、发生氧化反应的电极、发生还原反应的电极的不同及在反应原理上的相同点。六、板书设计电解池的工作原理及应用1、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：把电能转化为化学能的装置。 与电源负极相连接阴极：Cu2+2e-=Cu（还原反应） 与电源正极相连接阳极：2Cl2e-=Cl2（氧化反应） 总反应：CuCl2 =CuCl2（2）电极的判断方法：由电源正负极判断；由电极反应现象判断；由电极反应类型判断；（3）电解池的形成条件：两根电极（活泼性同或不同）。直流电源。 电解质溶液（或熔融电解质）。常见阳离子放电顺序： Ag+Fe3+Cu2+H+Fe2+Zn2+Al3+Mg2+Na+常见阴离子放电顺序： S2 I- Br - Cl - OH - 含氧酸根 F-七、课后练习A类：金属镍有广泛的用途。粗镍中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等杂质，可用电解法制备高纯度的镍，下列叙述正确的是（已知：氧化性Fe2+Ni2+Cu2+） （ D ）A阳极发生还原反应，其电极反应式：Ni2+ + 2e = NiB电解过程中，阳极质量的减少与阴极质量的增加相等C电解后，溶液中存在的金属阳离子只有Fe2+ 和Zn2+D电解后，电解槽底部的阳极泥中只有Cu和Pt B类：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 （ D ）Aa为负极、b为正极 B.a为阳极、b为阴极C. 电解过程中，氯离子浓度不变D. 电解过程中，d电极质量增加C类：下列叙述的方法不正确的是 （ B ）A金属的电化学腐蚀比化学腐蚀更普遍 B用铝质铆钉铆接铁板，铁板易被腐蚀C钢铁在干燥空气中不易被腐蚀 D用牺牲锌块的方法来保护船身