2022年高一化學(xué)《電解池的工作原理及應(yīng)用》教案

2022年高一化學(xué)電解池的工作原理及應(yīng)用教案 一、教材分析本節(jié)內(nèi)容選自蘇教版化學(xué)2專題2第三單元，電解知識屬于電化學(xué)的知識范疇，是中學(xué)化學(xué)理論體系中不可缺少的一部分，同時電解與物理學(xué)科中的電學(xué)、能量的轉(zhuǎn)換有密切的聯(lián)系，是氧化還原反應(yīng)、原電池、電離等知識的綜合運用。電解教學(xué)安排在氧化還原反應(yīng)、離子方程式和原電池知識后教學(xué)，符合化學(xué)學(xué)科知識的邏輯體系和學(xué)生認(rèn)知規(guī)律。通過化學(xué)能和電能之間的相互轉(zhuǎn)變，能夠使學(xué)生對氧化還原反應(yīng)的認(rèn)識及化學(xué)反應(yīng)中能量變化的認(rèn)識更加深刻。電解原理研究的是如何借助電能使不能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)能夠發(fā)生，從而使電能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能。此部分內(nèi)容與日常生活、工業(yè)問題有密切聯(lián)系，能培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)素養(yǎng)與社會責(zé)任感。二、學(xué)情分析在前面化學(xué)1的學(xué)習(xí)中，教師堅持以學(xué)生為主體的探究式教學(xué)，學(xué)生已形成了一定的探究習(xí)慣。學(xué)生對化學(xué)現(xiàn)象、化學(xué)實驗興趣濃厚，有探求欲、表現(xiàn)欲和成就欲。已具備了一定的實驗操作能力和觀察分析能力。在知識上，學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)變化和能量變化等理論知識，研究了化學(xué)能是如何轉(zhuǎn)變成電能的，在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步研究電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能是完全符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律的。三、教學(xué)目標(biāo)1、使學(xué)生理解電解原理，初步掌握一般電解反應(yīng)產(chǎn)物的判斷方法，能寫出電極反應(yīng)和電解化學(xué)方程式；2、了解電解原理在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用，知道氯堿工業(yè)和電鍍的原理。3、把化學(xué)知識與生產(chǎn)實際聯(lián)系起來，達(dá)到學(xué)以致用的效果。4、通過對學(xué)生實驗操作能力、團(tuán)結(jié)協(xié)作能力、觀察能力、分析總結(jié)能力、語言表達(dá)能力的培養(yǎng)使其體會運用知識解決問題的過程；通過實驗探究過程培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)、認(rèn)真的科學(xué)方法觀。5、培養(yǎng)學(xué)生探究和合作學(xué)習(xí)的精神，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。四、教學(xué)重點：電解池的工作原理、放電順序 教學(xué)難點：放電順序的判斷及電極方程式的書寫五、教學(xué)過程 引入現(xiàn)在電動車使用的越來越多了，那么電動車使用和充電過程分別發(fā)生了什么樣的能量變化？復(fù)習(xí)順帶復(fù)習(xí)原電池的有關(guān)知識設(shè)問請同學(xué)們回憶金屬導(dǎo)電跟電解質(zhì)溶液（或熔融電解質(zhì)）導(dǎo)電在方式上有何不同？當(dāng)電流通過電解質(zhì)溶液（或熔融電解質(zhì)）時，會不會發(fā)生什么實質(zhì)性的變化呢？如果有，其結(jié)果如何呢？思考學(xué)生觀察課本P18圖1-19熔融態(tài)氯化鈉通電前后離子的運動，作簡單分析。板書電解：在直流電的作用下，在兩電極上分別發(fā)生氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)的過程叫做電解。過渡剛才分析的熔融態(tài)氯化鈉中只有兩種陰陽離子，那么電解CuCl2 溶液又如何呢？設(shè)問請同學(xué)們分析通電前溶液中有哪些離子，離子如何運動？通電后離子如何運動？演示多媒體演示電解CuCl2 溶液的實驗。 觀察兩碳棒及電解液有什么變化，出現(xiàn)了什么現(xiàn)象？追問當(dāng)CuCl2 溶液中通過電流時，為什么會產(chǎn)生單質(zhì)銅和氯氣呢?思考為何當(dāng)一個電極存在多種可能的放電離子時，不是大家共同放電，而是只有一種離子放電？放電能力與什么因素有關(guān)？分析 （根據(jù)兩極反應(yīng)的實質(zhì)分析）陰極： _電子，發(fā)生_反應(yīng)，離子_越強(qiáng)，反應(yīng)越容易。結(jié)論常見陽離子放電順序： Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+分析陽極：_電子，發(fā)生_反應(yīng)，離子_越強(qiáng)，反應(yīng)越容易。結(jié)論當(dāng)陽極為惰性電極(石墨、鉑、金)時,常見陰離子放電順序： S2 > I- > Br - > Cl - > OH - > 含氧酸根 > F-思考若以銅為陽極,鐵為陰極,電解氯化銅溶液，情況又如何？提示金屬的還原性與陰離子的還原性大小比較。結(jié)論當(dāng)陽極為金屬電極(除鉑、金)時，金屬電極優(yōu)先放電。總結(jié)分析電解反應(yīng)的一般思路：首先明確溶液中存在哪些離子 陰陽兩極附近有哪些離子（注意電極材料） 根據(jù)陽極氧化，陰極還原分析得出產(chǎn)物。總結(jié)歸納原電池與電解池在能量轉(zhuǎn)換、離子的遷移方向、發(fā)生氧化反應(yīng)的電極、發(fā)生還原反應(yīng)的電極的不同及在反應(yīng)原理上的相同點。六、板書設(shè)計電解池的工作原理及應(yīng)用1、電解原理（1）電解：使電流通過電解質(zhì)溶液而在陰、陽兩極上引起氧化還原反應(yīng)的過程。 電解池：把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置。 與電源負(fù)極相連接陰極：Cu2+2e-=Cu（還原反應(yīng)） 與電源正極相連接陽極：2Cl2e-=Cl2（氧化反應(yīng)） 總反應(yīng)：CuCl2 =CuCl2（2）電極的判斷方法：由電源正負(fù)極判斷；由電極反應(yīng)現(xiàn)象判斷；由電極反應(yīng)類型判斷；（3）電解池的形成條件：兩根電極（活潑性同或不同）。直流電源。 電解質(zhì)溶液（或熔融電解質(zhì)）。常見陽離子放電順序： Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+常見陰離子放電順序： S2 > I- > Br - > Cl - > OH - > 含氧酸根 > F-七、課后練習(xí)A類：金屬鎳有廣泛的用途。粗鎳中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等雜質(zhì)，可用電解法制備高純度的鎳，下列敘述正確的是（已知：氧化性Fe2+Ni2+Cu2+） （ D ）A陽極發(fā)生還原反應(yīng)，其電極反應(yīng)式：Ni2+ + 2e = NiB電解過程中，陽極質(zhì)量的減少與陰極質(zhì)量的增加相等C電解后，溶液中存在的金屬陽離子只有Fe2+ 和Zn2+D電解后，電解槽底部的陽極泥中只有Cu和Pt B類：右圖是電解CuCl2溶液的裝置，其中c、d為石墨電極。則下列 有關(guān)的判斷正確的是 （ D ）Aa為負(fù)極、b為正極 B.a為陽極、b為陰極C. 電解過程中，氯離子濃度不變D. 電解過程中，d電極質(zhì)量增加C類：下列敘述的方法不正確的是 （ B ）A金屬的電化學(xué)腐蝕比化學(xué)腐蝕更普遍 B用鋁質(zhì)鉚釘鉚接鐵板，鐵板易被腐蝕C鋼鐵在干燥空氣中不易被腐蝕 D用犧牲鋅塊的方法來保護(hù)船身