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1、电能转化为化学能教案城头高级中学王志刚一、教学目标1. 了解电解原理；2. 了解电解池的形成条件，能正确书写简洁电解池的电极反响式；3. 初步了解电解在生产和生活中的应用，感受化学在促进社会进展、提高人们生活质量中的重要作用。二、教学重点及难点教学重点：电解原理，电极反响式书写。教学难点：电解池电极反响式书写。三、设计思路在上一节了解了化学能转化为电能的形式原电池的工作原理及形成条件之后，学生对自发进展的氧化复原反响的应用已有所了解，知道可以将氧化复原反响中电子转移的化学能转化为电能为人类所用。因此在本节提出能否将电能转化为化学能的疑问，引出对电解工作原理的分析争辩。通过电解氯化铜溶液的试验现
2、象，得出电解的概念，理解电解池的工作原理和电极反响。由于放电挨次的探究比较难，需要熬大量的时间，所以干脆直接介绍离子的放电挨次，最终依据上述电解原理和放电挨次让学生分析电解原理在实际工业生产中的应用，促使学生感受化学在促进社会进展、提高人们生活质量中的作用。四、教学过程引入 前面大家学习了把化学能转化为电能的原电池，在生产和生活中我们不但要利用化学反响使化学能转化为电能，有时还要利用电能，使电能转化为化学能。电能转化为化学能一般通过电解的方法来完成。你了解哪些利用电解反响来制取物质的例子？争辩与沟通电解水能够制得氢气和氧气，电解食盐水能够制取12烧碱、氢气和氯气，用于制造日常生活中各种铝制品的
3、铝，是通过电解熔融氧化铝获得的。投影电解反响实例实例被电解物电解产物化学方程式质电解水H O 、2H 、O2 H O2电解2 H + O 2222电解食盐NaCl、 NaOH、H、 2 NaCl + 2 H O 电解2 NaOH22水H O2Cl+ H + Cl 222电解熔融NaClNa 、Cl22 NaCl电解2 Na + Cl 2氯化钠电解熔融Al O2 3Al 、O2Al O2 3电解24 Al + 3 O2氧化铝板书：1、氯碱工业 2、冶炼活泼金属设疑在电解的过程中被电解的物质是怎样转化为生成物的？ 我们通过电解氯化铜溶液一起来探讨电解的原理。板书：一、电解原理演示试验电解氯化铜溶液
4、活动一：通过电解氯化铜溶液的试验，探究电解池的工作原理1.试验：如图，将两根石墨棒分别跟直流电源的正极和负极连接，浸入U 型管的 CuCl2 溶液中 ，接通 16V 直流电，将潮湿的淀粉碘化钾试纸放在阳极四周,观看电极四周的现象和试纸颜色变化。教师介绍试验前介绍连接电源负极的是阴极，连接电源正极的是阳极，并准时板书，并复习使潮湿的淀粉碘化钾试纸变蓝的气体是氯气。一个学生到前面观看，然后告知大家学生看不到的现象投影 表一：电解CuCl2溶液现象试验现象阴极连接 电极上渐渐掩盖了一层红色固体，电极四周 CuCl 溶液2电源负极 绿色变深。阳极连接 电极上有气泡冒出，并且气体能使潮湿的碘化钾淀粉试电
5、源正极 纸变为蓝色，电极四周CuCl2溶液绿色变浅。，教师说明：溶液颜色变化不明显，那么为什么会消灭这样的现象呢？我们来看动画 。边看边讲解刚开头时Cu2+、 Cl-做无规章运动，插入电极连接电源后 ，Cu2+向阴极定向移动，Cl-向阳极定向移动，在阳极电极上失电子变成氯气分子；Cu2+向阴极定向移动，在阴极电极上得电子变成单质铜。过渡引入 依据试验现象和动画描述，完成电极反响并注明电极反响类型。投影：电解CuCl2溶液反响式：2、写出电极反响式和电解反响方程式，并注明电极反响类型。阴极：Cu2+ + 2e- = Cu复原反响Cu2+被复原阳极：2Cl- - 2e- = Cl氧化反响Cl-被氧
6、化2电解总反响方程式：CuCl2电解Cu + Cl 2小结板书电源负极阴极石墨电极：阳离子得电子，发生复原反响，表现氧化性。电源正极阳极石墨电极：阴离子失电子，发生氧化反响，表现复原性。过渡引入 为什么阳离子在阴极得到电子，而阴离子在阳极失去电子呢？下面大家分析上述电解CuCl2溶液案例，思考问题 2第一个问题提示谁微弱电离生成H+和OH-；其次个问题分析参照动画教师讲解比照动画讲解：直流电源供给电势差，相当于一个水泵一样，把电子从电源正极抽向电源负极。负极电子涌向阴极，阴极富集电子而带负电，由于异性相吸，所以阳离子向阴极移动，在阴极得电子。而在电势差的作用下，电子从阳极向直流电源的正极移动，
7、阳极缺少电子显正电，所以阴离子向阳极移动，在阳极失电子。那么，阳极材料可以用活泼金属吗？不能，由于活泼金属原来就简洁失电子，在电源供给电势差作用下，一般金属都会很简洁失电子。阳极除了用石墨，我们也可以用不活泼的金属，如：铂电极。那么阴极材料我们可以用活泼金属吗？能，由于阴极阳离子得电子，活泼金属不会参与得电子反响。投影 表二：离子放电挨次分析溶液中的离子有哪些？Cu2+ 、H+ 、Cl- 、OH-向阴极移动的离子有哪Cu2+ 、H+些？向阳极移动的离子有哪Cl- 、OH-些？优先在电极上发生反响阳离子：Cu2+的离子是谁？阴离子：Cl-过渡引入通过分析，我们觉察阴极阳离子离子存在得电子挨次，阳
8、极阴离子存在失电子放电挨次问题，那么为什么存在挨次呢？存在什么样的挨次呢？小结板书二、离子得失电子挨次：教师讲解：我们知道：在阴极阳离子得电子，表现氧化性，那么氧化性越强的阳离子越简洁得电子；那么阳离子的氧化性强弱挨次是怎样的呢？我们知道金属越活泼，越简洁失电子，失去电子后形成的阳离子就越难得电子。一个学生说金属活动性挨次，教师反向写出,说明铂和金格外难失电子，通常以单质形式存在。然后得出阳离子的得电子挨次小结板书阴极：Ag+ Hg+ Cu2+ H+ Pb2+ Sn2+ Fe2+ Zn2+ Al3+ Mg2+Na+ Ca2+ K+教师讲解：在阳极阴离子失电子，表现复原性，那么复原性越强的阴离子
9、越优先失电子。刚刚我们得出：Cl- OH- 准时写板书。我们前面学过氧化性Cl2 Br I22,那么Cl-、Br-、 I-的失电子挨次是什么？依据上面的分析，Cl、 Br 、 I得电子变难，所以离子失电子变容222易准时板书。再把活泼金属电极最高价含氧酸根离子准时板书。小结板书阳极：活性电极 S2- I- Br- Cl- OH- 最高价含氧酸根离子过渡引入利用上述电极放电挨次，我们来一起分析问题 3、4、5 三个电解案例：1、那么用石墨做电极电解 NaCl 溶液结果如何，写出电极反响式和总反响式。一个学生到黑板写电解总反响方程式：。阳极： 阴极：。那么电解NaOHAgNO 溶液结果又如何呢？写
10、出电极反响式和总3反响式。电解总反响方程式：。阳极： 阴极：。2、假设把课本 2-14 图中的阳极材料换成铜，阴极也换成铜，那么， 两个电极又发生什么反响呢?一个学生说，教师写 CuCl2 浓度变吗？阳极： 阴极：。那么把阳极再换成粗铜含有锌、金、银杂质，两个电极又发生什么反响呢? CuCl2 浓度变吗？阳极： 阴极：。阳极有什么现象： ； 阴极有什么现象：；锌、金、银杂质金属放电吗？为什么？(提示：从金属活泼性考虑)。3、依据上述原理，我们日常生活中在铁制品表层镀上一层铜怎么实现呢？你来设计一下！在教师的引导下，一个学生到黑板画教师讲解：两个电极都是活泼金属时，我们看到阳极失电子被腐蚀，而阴
11、极得电子阴极材料被保护，由此你能想到什么用途？小结板书三 、电解原理的应用1、氯碱工业生产NaOH 、 H2、Cl22、电解精炼3、电镀4、金属防护阴极保护法5、冶炼活泼金属作业：板书设计电能转化为化学能一、电解原理电源负极阴极石墨电极：阳离子得电子，发生复原反响，表现氧化性。 电源正极阳极石墨电极：阴离子失电子，发生氧化反响，表现复原性。二、离子得失电子挨次：阴极： Ag+Hg+ Cu2+H+Pb2+Sn2+Fe2+Zn2+Al3+Mg2+Na+Ca2+K+阳极：活性电极 S2- I- Br- Cl- OH- 含氧酸根离子三 、电解原理的应用1、氯碱工业生产NaOH 、 H2 、Cl22、电解精炼3、电镀4、金属防护阴极保护法5、冶炼活泼金属课后反思