2019-2020年高二化学《电能转化为化学能 电解》教案.doc

2019-2020年高二化学电能转化为化学能 电解教案课型： 新授课一、教材分析本章化学反应与能量变化的主要内容是化学反应过程中能量的转化。能量的形式有热能、电能、光能等多种，但在本章研究的只是热能、电能。第1节化学反应的热效应引导学生研究了化学能转化为热能，大体了解化学热力学的本质和研究方法的特点；第2节、第3节将把学生带入电化学的天地，研究探讨化学能与电能之间的转化。本节电能转化为化学能电解就是研究电化学的一个方向：电能转化为化学能。上节课已经学习了电解的基本原理，本节课将继续进行电解原理应用的学习。二、设计思路根据电解的特点和学生的学习规律，实际的教学过程并没有完全按照教材顺序，而是将电解过程同质细化，适当做了一些调整。在电解原理应用的学习过程中，首先要把握电解池形成的条件：直流电源、两个固体电极、电解质溶液或者熔融电解质。其中，阳极的电极材料非常重要，它直接影响电极反应，因此将本部分内容分为两个课时：电解原理的应用1（惰性电极作阳极的电解）；电解原理的应用2（活性电极作阳极的电解）。日期：2012年9月17日，星期一，第6节课。第2课时 电解原理的应用1（惰性电极作阳极的电解）一、教学目标1.知识与技能目标（1）以电解熔融的氯化钠、电解饱和氯化钠溶液（氯碱工业）为例，理解电解的基本原理，能准确书写电极反应方程式和电解反应总方程式。（2）掌握惰性材料作电极时，离子的放电顺序；初步掌握一般电解反应产物的判断方法。2.过程与方法目标通过电解熔融的氯化钠、氯碱工业的原理，提高分析、推理、归纳总结、迁移探究能力。3.情感态度与价值观目标提高自主探究的意识、形成“由表及里”的分析问题的辩证唯物主义观点。教学重点：通过对比电解熔融的氯化钠、电解饱和氯化钠溶液，掌握电解质溶液中离子的放电顺序。教学难点：惰性电极电解电解质溶液时，电极反应方程式和电解反应总方程式的书写。二、教学过程环节教师活动学生活动设计意图复习回顾温故知新【提问】1.什么是电解？什么是电解池？什么是电极反应？2.电解池形成的条件是什么？电路中如何有电流？3.阳极、阴极如何判断？电极材料的分类？4.电解熔融NaCl过程中，电极反应方程式和电解反应总方程式怎样书写？【提示】液体中的离子只有Na+和Cl-；惰性电极本身不放电。【板书】1.2（二）电解原理的应用1（惰性电极作阳极的电解）一、电解熔融NaCle-e-Cl-Na+石墨电极 铁电极熔融NaCl阳极： 阴极： 2Cl- 2e- = Cl2 2Na+ + 2e- = 2Na总反应：2Na+ + 2Cl- 2Na + Cl2（离子方程式）2NaCl 2Na + Cl2（化学方程式）【思考回答】【提问1】李亚晗【提问2】孙昊：直流电源、两个固体电极、电解质溶液或者熔融电解质。【提问3】李想：惰性电极包括：石墨电极、金、铂电极。【提问4】褚方：在电解池阳极，由熔融电解质中的阴离子Cl-失电子；在电解池阴极，由熔融电解质中的阳离子Na+得电子。复习回顾上节课内容，检查掌握学情，为本节课的学习做好准备。情景引入【设问1】如果刚才的电解池稍作改动，二者有何不同？【板书】二、电解饱和NaCl溶液e-e-石墨电极 铁电极饱和NaCl溶液【对比思考】【设问1】陈宁：液体由熔融NaCl变成了饱和NaCl溶液让学生重视在“溶液”中，水的作用。新课过渡交流研讨【设问2】NaCl溶液中存在哪些自由移动的离子？【提示】电解质溶液是电解质与水的混合物，而水是一种弱电解质，进行微弱的电离：H2O H+ + OH，因此，只要是水溶液，一定有H+ 和OH。【设问3】这些自由移动的离子分别向哪极移动？将发生怎样的反应？Na+H+Cl-OH-e-e-石墨电极铁电极 饱和NaCl溶液【设问2、3】郭一帆：阴离子Cl-、OH-向阳极移动，将失电子；阳离子Na+、OH+向阴极移动，将得电子。但是又有一个顺序问题。深入全面分析，培养学生逻辑思维能力。知识深化【设问4】对于阳离子，到底是Cu2+先得到电子，还是H+先得到电子呢？对于阴离子，也有这个问题。这就涉及到离子的放电顺序的问题了。【板书】三、离子的放电顺序1.阴极上：溶液中阳离子得电子：K+ Ca2+ Na+ Mg2+ Al3+ Zn2+ Fe2+ Sn2+ Pb2+ H+ Cu2+ Fe3+ Hg2+Ag+2.阳极上：溶液中阴离子失电子：（NO3、SO42等含氧酸根）OH Cl Br I S2【练习】大家根据放电顺序，分别写出电解饱和NaCl溶液的电极方程式和总反应方程式。阴极：H+ 放电：2H+ + 2e- H2阳极：Cl放电：2Cl Cl2 + 2e-【设问5】如果在通电前，向NaCl溶液中滴加酚酞，通电过程中红色先出现在哪？为什么？总反应：2NaCl+2H2O 通电2NaOH + H2 + Cl2 阴极产物 阳极产物这就是氯碱工业（制备氯气和烧碱）的原理。【板书】电极反应方程式的书写步骤：（1）明确电解液中存在的离子；（2）是哪些离子得失电子。【阅读思考】【设问4】邓一鼐【注意】Fe的不同价态的放电顺序。【练习】孙敏：到黑板上写【设问5】胡瑜航：在阴极附近先出现红色。【注意】阴极上，H+由H2O提供，H2O H+ + OH，生成H2剩OH。归纳方法指导学生看书、总结，有利于学生阅读能力的提高，养成自学、勤思的习惯。从例子中总结方法梯度训练【训练1】书写电解CuCl2的电极反应的书写。Cu2+H+Cl-OH-e-e-石墨电极石墨电极 CuCl2溶液阳极： 阴极：2Cl- + 2e- Cl2 Cu2+2e- Cu总反应：CuCl2 通电 Cu + Cl2【训练2】用指定材料做阳极和阴极来电解一定物质的量浓度的溶液甲，然后加入物质乙能使溶液复原。合适的组合是（ ）阳极阴极溶液甲物质乙A.PtPtNaOHNaOH固体B.PtPtH2SO4H2OC.CPtNaCl盐酸D.粗铜精铜CuSO4Cu(OH)2【解析】电解NaOH、H2SO4溶液，都是电解水，所以加水就可以复原，A错误；B正确；电解NaCl溶液后应加入氯化氢使之复原，如果加盐酸，会使NaCl溶液物质的量浓度减小，C错误；D选项，阳极：Cu-2eCu2，阴极Cu22eCu，电解质溶液物质的量浓度没变，不用加任何物质。【新知应用】【训练1】刘强：阳极上：同时有Cl、OH，Cl放电；阴极上：同时有、放电。到黑板上书写【训练2】王承平选B。通过学生亲自演练，可以看出其思维过程和解题思路，便于点拨学生思维。课堂小节【对比】惰性电极电解：（1）电解熔融NaCl；（2）电解饱和NaCl溶液。【归纳】电极反应方程式的书写。学生补充，把题目与书上的知识点融会贯通，构建自己的知识网络。学生养成反复琢磨，精做习题的好习惯。课后作业【练习】写出用石墨电极电解以下溶液的电极反应方程式、总反应方程式。（1）CuCl2溶液 （2）稀H2SO4溶液 （3）NaOH溶液（4）NaCl溶液 （5）CuSO4溶液 （6）AgNO3溶液学生课后思考，交流，讨论，钻研。温故知新，为下节课做准备。板书设计1.2（二）电解原理的应用1（惰性电极作阳极的电解）一、电解熔融NaCle-e-Cl-Na+石墨电极 铁电极熔融NaCl阳极：2Cl- 2e- = Cl2 阴极：2Na+ + 2e- = 2Na总反应：2Na+ + 2Cl- 通电 2Na + Cl2（离子方程式）2NaCl 通电 2Na + Cl2（化学方程式）二、电解饱和NaCl溶液e-e-石墨电极 铁电极饱和NaCl溶液阳极：2Cl Cl2 + 2e- 阴极：2H+ + 2e- H2总反应：2NaCl+2H2O 通电 2NaOH + H2 + Cl2【注】电极反应方程式的书写步骤：（1）明确电解液中存在的离子（2）是哪些离子得失电子。三、离子的放电顺序1.阴极上：溶液中阳离子得电子：K+ Ca2+ Na+ Mg2+ Al3+ Zn2+ Fe2+ Sn2+ Pb2+ H+ Cu2+ Fe3+ Hg2+Ag+2.阳极上：溶液中阴离子失电子：（NO3、SO42等含氧酸根）OH Cl Br I S2教学反思1、用旧知引入新知的学习，自然顺畅，温故知新。如在学习电解原理应用以及学习氯碱工业的时候，采用先复习旧知识，然后水到渠成地引入这部分知识，学生自己能够分析解决问题。2、这部分问题分析的关键是：先画出装置图，在分析溶液中的阴、阳离子，然后思考阴、阳极离子的放电顺序，然后写出正确的电极反应式和电子转移的数目，再根据题意解题。