2022年高二化学《电能转化为化学能 电解》教案7

2022年高二化学电能转化为化学能 电解教案7一、教材分析：本节是化学反应原理中第一章化学反应与能量转化的第二节，着重研究化学反应与电能的关系。从能量转化角度看，本节是对前一节课中“能量转化与守恒”论述的补充和完善；从电子转移角度看，原电池的概念是对形成氧化还原反应本质的拓展和应用；电解池是将理论与实际相联系的实体，通过“电解熔融氯化钠”引出电解原理，又在理解电解原理的基础上介绍相关化工生产方面的应用，如氯碱工业、电解精炼铜、电镀工业等。通过学习帮助学生了解电能转化为化学能的条件和方法，加深对氧化还原反应的认识，提高辩证思维能力，同时帮助学生牢固树立理论联系实际的学风。因此这节课的重心是通过电极材料和电解液的变化，利用氧化还原理论进行分析、推理，体验科学探究的过程，了解电解池的工作原理，掌握四种电解池。形成一定的实验能力、观察能力和归纳能力。二、设计思路从电解熔融氯化钠开始，使学生回忆起电化学的原理，进一步通过电解氯化钠溶液，引出两极的放电顺序和书写电极反应和电解池反应的方法。在学生能熟练书写电极反应时，通过具体的电解池反应，学生自己分析两极的放电特点，归纳四种类型的电解池；归纳电解原理应用中的电镀池和精炼池的特点。进一步通过习题巩固，从氧化还原的角度深化对电解池的理解。三、考试说明1. 理解电解原理，能判断电解池、电镀池的电极名称和书写电极反应式。2. 能判断酸、碱、盐的水溶液在电解时，PH的变化趋势。3.电解原理在氯碱工业、电镀、金属冶炼和精炼等方面的重要应用。命题特点电解池是电化学知识中的重要内容之一，因此成为历年高考的必考内容。题型为选择题和非选择题，考查判断电极上电子转移的数目、判断电极上发生的反应类型、判断电极附近或整个溶液的酸碱性、判断电极反应式的正误、电极产物等；非选择题重点考查电极反应式的书写、电解原理的应用和进行简单的有关计算。高考预测电解池与新能源、环境保护、工业生产、制备物质等热点问题相结合，将电化学知识和元素化合物知识、有机化学知识、化学实验设计和计算等融合在一起进行考察。四、教学过程【知识梳理】：学生自主学习，整合完善，完成后小组交流。1、电解：_ 注意：电流必须是直流电而不是交流电说明：（1）电解质溶液和熔融电解质都能被电解因为都有 （2）电解质溶液（或熔融电解质）的导电的过程就是电解质的 过程。 （3）在电解过程中，电源向反应体系提供电能，电能转化为 而“储存”在反应产物中2、电解池:借助 ，把 转化为 的装置. （1）构成条件: （2）电极：阳极：与电源 极相连的电极；阴极：与电源 极相连的电极。（3）电解池的工作原理：在右边画出电解熔融氯化钠的示意图(在图中标出以下内容)：标出电子的流向 溶液中离子的移动方向电极的名称 电极上的反应类型 电极上的反应和总反应式3、电极反应和电池反应 （1）电极反应：在电极上进行的半反应 阳极： 电子（得到或失去），发生_ _反应 ；阴极： 电子，发生_反应 (2)电极反应式：表示电极半反应的式子（以石墨作电极电解NaCl溶液为例，下同）:阳极： ； 阴极： ，电极反应式电解方程式c(电解质)变化溶液pH变化溶液复原加入电解类型H2SO4阳极：阴极：NaOH阳极：阴极：Na2S4阳极：阴极：HCl阳极：阴极：CuCl2阳极：阴极：AgNO3阳极：阴极：CuSO4阳极：阴极：KCl阳极：阴极：（3）电池反应：将两个电极反应式中的电子转移数配平后，相加即得电池总反应式，即电解方程式 离子方程式： 化学方程式： 【整合完善】在上述学习的基础上自主整合小结：阴、阳极的判断方法判断方法电源的电极发生反应类型电子得失情况电子流向离子流向阳极阴极【知识梳理】4、离子的放电顺序（1）放电：离子在电极表面得到或失去电子的过程叫放电（2）阳离子放电顺序：阴极上，金属阳离子得电子能力越强，越 阳离子放电顺序为：_（3）阴离子放电顺序：阳极上（石墨或铂惰性材料作电极），阴离子失电子能力越强，越 阴离子放电顺序为： OH-含氧酸根离子（如SO42-）归纳：电极产物的判断方法阳极： 阴极： 【整合完善】小组讨论，给出合理的步骤，教师展示学生的归纳成果5、电极反应式的书写方法：先看 ；再看 ；然后看 ；书写电极半反应注意：两个电极反应式要遵循电荷守恒，电子得失的数目要相等；【迁移应用】学生自主完成按要求填写下列表格（石墨材料作电极电解电解质的水溶液）【整合完善】学生自主整合，展示成果，老师引导形成一致意见。6电解规律：（1）电解含氧酸、强碱溶液及活泼金属的含氧酸盐，实质上是电解水，电解水型。（2）电解不活泼金属的含氧酸盐，阳极产生氧气，阴极析出不活泼金属，放氧生酸型。（3）电解不活泼金属无氧酸盐，实际上是电解电解质本身，分解电解质型。（4）电解活泼金属的无氧酸盐，阴极产生氢气，阳极析出非金属，放氢生碱型。（5）电解中电极附近溶液pH值的变化：阴极H+放电产生H2，_。 阳极OH-放电产生O2，_。【综合提高】学生独立完成，教师点拨1（08江苏）镍镉（Ni-Cd）可充电电池在现代生活中有广泛应用。已知某镍镉电池的电解质溶液为KOH溶液，其充、放电按下式进行：Cd + 2NiOOH + 2H2OCd(OH)2 + 2Ni(OH)2有关该电池的说法正确的是（ ）A充电时阳极反应：Ni(OH)2 e + OH- = NiOOH + H2OB充电过程是化学能转化为电能的过程C放电时负极附近溶液的碱性不变D放电时电解质溶液中的OH-向正极移动2.用惰性电极电解下列各组中的三种电解质溶液，在电解的过程中，溶液的pH依次为升高，不变，降低的是（ ）AAgNO3 CuCl2 Cu(NO)2 BKCl Na2SO4 CuSO4CCaCl2 KOH NaNO3 DHCl HNO3 K2SO4ab +K2SO4溶液 3右图为直流电源电解稀K2SO4水溶液的装置。通电后在石墨电极a和b附近分别滴加几滴石蕊溶液。下列实验现象中正确的是（ ）A逸出气体的体积，a电极的小于b电极的B一电极逸出无味气体，另一电极逸出刺激性气味气Ca电极附近呈红色，b电极附近呈蓝色Da电极附近呈蓝色，b电极附近呈红色4、电解原理在化学工业中有广泛应用。右图表示一个电解池，装有电解液a；X、 a A X Y + Y是两块电极板，通过导线与直流电源相连。请回答以下问题：（1）若X、Y都是惰性电极，a是饱和NaCl溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞试液，则电解池中X极上的电极反应式为 。在X极附近观察到的实验现象是 。Y电极上的电极反应式为 。检验该电极反应产物的方法是 。（2）如要用电解方法精炼粗铜，电解液a选用CuSO4溶液，则：X电极的材料是 ，电极反应式为 。Y电极的材料是 ，电极反应式为 。五、课后反思学生在理解电解的原理时，总是会有些困难，在教学时，从电子转移的角度，化合价变化的角度，电流的流向等帮助学生理解。书写电极反应方程式时注重总结书写方法，加强对方程式的练习，巩固学生从氧化还原的角度掌握方程式。