《电解池》一课时
1.知识与技能:
①理解电解原理,会判断电解池、电极产物、电极周围溶液ph值及整个溶液ph值的变化
②能书写电极反应式及总反应式,培养分析归纳知识的能力。
2.过程与方法:利用惰性电极电解氯化铜的实验,探究电解原理。了解电解的应用,特别是电解在电镀、电解精炼、电冶炼等方面的发展前景。
3.情感态度与价值观:通过电解知识的学习,发现其在日常生活和工农业生产中的广泛应用,激发学生勇于创新、积极实践的科学态度。
教学重点、难点
重点:理解电解原理和以电解cucl2溶液为例得出惰性电极作阳极时的电解的一般规律。
难点:理解电解原理,非惰性电极作阳极对电解产物的判断,电解原理的应用。
教学过程
(第一课时)
教师活动
学生活动
设计意图
【复习提问】在本章的第一节,我们学习了原电池的有关知识,请同学们回忆一下,构成原电池的条件是什么呢?
【总结】构成原电池的条件:
1、活泼性不同的两个电极;
2、电解质溶液;
3、要有导线,形成闭合回路;
思考,回答
原电池是把化学能转化为电能的装置,电解池则相反。复习是为了巩固原电池的组成条件及电极反应,两极判断,为电解cucl2溶液的实验做好对照。
【讲述】原电池是把化学能转变成电能的装置,电解池则相反,下面就来讨论有关电解池的问题。
【板书】一、电解原理
【实验4-2】(教师讲解,学生实验)
【讲述】在实验中规定:与直流电源负极相连的电极叫阴极;与直流电源正极相连的电极叫阳极。
【引导】1、实验观察要点:(1)阴极上的现象(2)阳极上的现象(3)阴极区溶液中的现象2、能使湿润的淀粉-ki试纸变蓝的气体,应是学过的什么气体?
【总结】实验现象:电流表的指针发生偏转,阴极石墨棒周围cucl2溶液绿色加深,阳极石墨棒周围的cucl2溶液绿色变浅;阴极石墨棒上覆盖了一层红色固体,阳极石墨棒上有气泡产生,同时看到湿润的碘化钾淀粉试纸变成蓝色。
实验结论:在通直流电的条件下,溶液里的cucl2发生了下列反应:
cu生成于阴极的石墨棒上,cl2生成于阳极的石墨棒上。
【设问】为什么会有这样的结果呢?
【学生讨论】1、通电前溶液中存在哪些离子?这些离子是如何运动的?
2、接通直流电后,原来的离子
运动发生了怎样的改变?
3、有关离子在两极发生了什么样的反应?
【板书】
通电前:cucl2=cu2++2cl-
通电后:
阳极:2cl--2e-=cl2↑(发生氧化反应)
阴极:cu2++2e-=cu(发生还原反应)
总反应化学方程式:
【设问】在cucl2溶液中有自由移动的cu2+、cl-、h+、oh-,为什么只有cu2+、cl-得失电子,而h+、oh-却不能在两极上得失电子呢?
【讲述】电解质溶液中各种离子在两极上得失电子是有一定顺序的,我们称之为放电顺序,放电顺序涉及到多种因素(故阴、阳离子在电极上的放电顺序并不是绝对的),我们在中学阶段只要求掌握:
阳离子放电顺序:按金属活动性顺序,越不活泼的金属,其阳离子越容易得电子(被还原)。
阴离子放电顺序:s2->i->br->cl->oh->含氧酸根离子。
【讲述】cucl2溶液在外加电场的作用下,在阴阳两极发生了氧化还原反应,我们把这个过程叫做电解。
【板书】电解:使电流通过电
解质溶液而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程,叫做电解。共3页,当前第1页123
《电解池》一课时
电解池:借助电流引起氧化还原反应的装置(也就是把电能转变为化学能的装置),叫做电解池或电解槽。
【设问】在电解过程中,电子是如何形成闭合回路的?
【归纳】电子的方向与电流的方向相反从电源负极流出,流向电解池的阴极,阴极附近的cu2+在阴极得电子被还原为铜,溶液中的阴阳离子定向移动,阳极附近的cl-在阳极失电子被氧化为氯原子。氯原子结合形成氯气分子,失去的电子从阳极流回电源的正极,从而形成了闭合电路。
【设问】电解质溶液的导电与溶液的电离有什么关系?
【思考与交流】请按表格内容,归纳出电离与电解,原电池与电解池的异同。
1、电离与电解的比较
电离
电解
条件
电解质溶于水或
受热融化状态
电解质电离后,再通直流电
过程
电解质电离成为自由移动的离子
阴阳离子定向移动,在两极上放电。
举例
cucl2=cu2++2cl-
特点
只产生自由移动的离子
发生氧化还原反应,形成新物质
联系
电解必须建立在电离的基础上
2、原电池与电解池的比较
电解池
原电池
举例
电极名称
阴极(与电源负极相连接)
阳极(与电源正极相连接)
负极(电子流出的电极)
正极(电子流入的电极)
电极反应
还原反应
氧化反应
氧化反应
还原反应
能量转变
将电能转变为化学能
将化学能转变为电能
反应是否自发进行
反应不能自发进行
反应能够自发进行
【讲述】电解质溶液的导电过程就是它的电解过程,这一过程能够进行的前提是溶液中有自由移动的离子,也就是说,先电离,在外加直流电源的条件下,才能发生电解。
【设问】金属导电与电解质溶液导电有什么不同?(从做定向移动的微粒有什么不同,和有没有发生化学变化来比较。)
【讲述】在电解中我们经常使用的电极有两种,一种是惰性电极,就是电极本身不参加化学变化,如石墨、铂电极等。还有另外一种是金属做电极,它们在电解中本身发生了化学变化,我们在下节课将继续学习。
【小结】电解的概念及电解的原理;电解池的构成条件 (1)直流电源。 (2)两个电极。其中与电源的正极相连的电极叫做阳极,与电源的负极相连的电极叫做阴极。 (3)电解质溶液或熔融态电解质。理顺知识;要求学生会判断电解池的阴阳两极,写电极反应方程式,判断所发生的氧化还原反应。
【随堂练习】用石墨做电极,电解下列溶液,写出电解反应的化学方程式,并分析反应现象。
(1)agno3溶液
(2)naoh溶液
观察,思考,回答
思考,讨论,回答:
1、通电前溶液中cu2+、cl-、h+、oh-自由移动。
2、通电后带正电的cu2+、h+向阴极移动;带负电的cl-、oh-向阳
极移动。
3、cu2+在阴极得电子变成了单质cu,cl-在阳极失电子变成了cl2。
思考
学生思考归纳。电子流动方向:共3页,当前第2页123
《电解池》一课时
电源负极→电解池阴极→电解质溶液→电解池阳极→电源正极
先有电离,后有电解。电离不需要通电,电解建立在电离的基础上。
思考,回答:
金属导电靠自由电子的定向移动,移动过程不发生化学变化。电解质溶液导电是阴阳离子的定向移动,在两极发生氧化还原反应。
培养学生的观察能力。
调动学生思维,激发学习兴趣。实现感性认识到理性认识的过程。培养学生思维能力。
调动学生积极思考,培养思维能力。
创设问题,激发学生求知欲望,培养思维、推断能力。调动学习积极性。
为下节课内容设疑,使学生产生悬念,有利于激发学习积极性,使学生去探疑预习新知识。
共3页,当前第3页123