小學(xué)二年級(jí)音樂(lè)課教案
發(fā)表時(shí)間:2020-11-06電解池二課時(shí)。
教師活動(dòng)
學(xué)生活動(dòng)
設(shè)計(jì)意圖
【復(fù)習(xí)提問(wèn)】1、電解池的構(gòu)成條件有哪些?
2、1)這個(gè)裝置是原電池還是電解池?判斷的依據(jù)是什么?2)確定電極并寫(xiě)出電極反應(yīng)式和總的化學(xué)方程式。
3)概括電解的基本原理。
【講述】這節(jié)課我們來(lái)學(xué)習(xí)電解原理的應(yīng)用。
【板書(shū)】二、電解原理的應(yīng)用
1、電解飽和食鹽水以制造燒堿、氯氣和氫氣
【科學(xué)探究】電解飽和食鹽水
【思考題】
1)通電前,飽和食鹽水中存在哪些離子?這些離子的運(yùn)動(dòng)情況怎樣?
2)在電解裝置中,可否選用銅作陰陽(yáng)極的電極材料,為什么?
3)通電后,溶液中的離子運(yùn)動(dòng)發(fā)生了什么變化?
4)溶液中的Na+是否可能被還原為金屬鈉,為什么?
5)電解后,在陰極區(qū)和陽(yáng)極區(qū)分別得到產(chǎn)物是什么?如何證明。
【講述】電解飽和食鹽水的原理跟電解CuCl2水溶液相同,食鹽水中的NaOH和H2O發(fā)生電離。
【演示】電解飽和食鹽水
【學(xué)生回答,教師板演】
通電前:NaCl=Na++Cl-
H2O?H++OH-
通電后:陰極(石墨):Na+、H+移向陰極,H+優(yōu)先放電:
2H++2e-=H2↑(還原反應(yīng))
陽(yáng)極(石墨):Cl-、OH-移向陽(yáng)極,Cl-優(yōu)先放電:
2Cl--2e-=Cl2↑(氧化反應(yīng))
【小結(jié)】在陰極:由于:
2H++2e-=H2↑,H+不斷被消耗,促進(jìn)H2O?H++OH-向右移動(dòng),破壞了水的電離平衡,c(OH-)的濃度相對(duì)地增大了,因此,在陰極附近形成了氫氧化鈉溶液。
【提問(wèn)】總的電解化學(xué)方程式怎么寫(xiě)?
【板演】
【講述】工業(yè)生產(chǎn)時(shí),這個(gè)反應(yīng)在電解槽中進(jìn)行。
【過(guò)渡】電解CuCl2溶液,用惰性材料做電極,(Pt或C)電極本身不參加氧化還原反應(yīng)。因此,兩極上的反應(yīng)只是溶液中的陰、陽(yáng)離子放電,發(fā)生氧化還原反應(yīng)。
若將兩個(gè)電極換成活潑材料的電極,情況將會(huì)怎樣呢?
【板書(shū)】2、電鍍
電鍍是利用電解原理在某些金屬表面鍍上一薄層金屬或合金的方法。(其中金屬叫鍍件,薄層叫鍍層。)
【設(shè)問(wèn)】如果想在Fe板上鍍銅,請(qǐng)分析鍍件是什么?鍍層金屬是什么?電鍍液應(yīng)選用什么化合物?
【補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)】鐵釘上鍍銅。
【思考與交流】鐵釘上電鍍銅與電解氯化銅溶液有什么不同?
電鍍銅
電解氯化銅溶液
能量變化
將電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能
將電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能
陽(yáng)極材料
鍍層金屬(銅)
石墨
陰極材料
待鍍件(如無(wú)銹鐵釘)
石墨
陽(yáng)極變化
銅溶解
溶液中Cl-在陽(yáng)極氧化為Cl2
陰極變化
溶液中的Cu2+在陰極析出
溶液中的Cu2+在陰極析出
電解質(zhì)溶液及其變化
CuSO4溶液電鍍過(guò)程中,溶液濃度不變。
CuCl2溶液電解過(guò)程中,溶液濃度逐漸減小。
【小結(jié)、板書(shū)】電鍍時(shí)應(yīng)選用
陰極:鍍件→待鍍金屬
陽(yáng)極:鍍層金屬
電鍍液:含有鍍層金屬離子的溶液。
【講述】電解原理還可以利用于金屬的冶煉。
【板書(shū)】3、電冶金
【講述】金屬冶煉就是使金屬離子獲得電子,從它們的化合物中還原出來(lái)。由于電解是最強(qiáng)有力的氧化還原手段,所以電解法是冶煉金屬的一種重要方法。對(duì)于冶煉象鈉、鈣、鎂、鋁這樣的活潑金屬,電解法幾乎是唯一可行的方法。
【板演】通電后:
陰極(石墨):Na+移向陰極:
2Na++2e-=2Na(還原反應(yīng))
陽(yáng)極(石墨):Cl-移向陽(yáng)極:
2Cl--2e-=Cl2↑(氧化反應(yīng))
總反應(yīng):
【練習(xí),學(xué)生板演】工業(yè)上冶煉鋁時(shí),是電解純凈的氧化鋁和冰晶石的熔融體(助熔劑),試寫(xiě)出電極反應(yīng)式和總的化學(xué)方程式。
【隨堂練習(xí)】
1、用兩根碳棒為電極,電解氯化鈉、溴化鈉、碘化鈉的混和溶液(假設(shè)三者濃度相等),一開(kāi)始兩極上的產(chǎn)物為(A)
A.碘和氫氣B.氯氣和氫氣
C.氧氣和氫氣D.溴氣和氫氣
2、以Pt作電極,用電源串聯(lián)電解分裝在兩個(gè)燒杯里的200mL0.3mol/LNaCl溶液和300mL
0.1mol/L的AgNO3溶液,過(guò)一段時(shí)間后取出電極,將兩杯混合,則混合溶液的pH值(C)
A.<7B.>7C.=7D.≥7
3、當(dāng)兩塊鉑金屬片插入100g10%CuSO4溶液后,通電一段時(shí)間,在陽(yáng)極析出0.16g物質(zhì)時(shí),剩余的CuSO4溶液中CuSO4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是(A)
A.8.46%B.8.36%
C.8.73%D.9.02%
4、采用惰性電極從NO3-、SO42-、H+、Cu2+、Ba2+、Ag+、Cl-某離子中,選出適當(dāng)?shù)碾x子組成電解質(zhì),對(duì)其溶液進(jìn)行電解:
1)兩極分別放出H2和O2,電解質(zhì)的化學(xué)式是____________。
2)陰極析出金屬,陽(yáng)極放出O2,電解質(zhì)的化學(xué)式是___________。
3)兩極分別放出氣體,且體積比為1:1,電解質(zhì)的化學(xué)式是_________。
5、用碳棒作電極,電解下列水溶液:①Na2SO4溶液②AgNO3溶液③KCl溶液④CuCl2溶液。
⑴通過(guò)相同電量時(shí),陰極產(chǎn)生的氣體的物質(zhì)的量相同的是_____________。
⑵通過(guò)相同電量時(shí),產(chǎn)生的氣體總的物質(zhì)的量由多到少排列順序是______。
思考,回答
1、外加直流電源,兩個(gè)電極、電解質(zhì)溶液,形成閉合回路。
2、1)是電解池;判斷依據(jù)是有外加電源。
2)電源正極相連的電極為電解池的陽(yáng)極;與電源負(fù)極相連的電極為電解池的陰極。陽(yáng)極:
2Cl-+2e-=Cl2↑(氧化反應(yīng))
陰極:
Cu2++2e-=Cu(還原反應(yīng))
3)電流通過(guò)電解質(zhì)溶液而在陰陽(yáng)兩極引起氧化還原反應(yīng)的過(guò)程,即把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。
學(xué)生思考,回答
思考,閱讀課本P81,了解電鍍?cè)怼?/p>
思考回答:
鍍件:Fe板
鍍層金屬:Cu
電鍍液:CuCl2或CuSO4溶液。
觀察現(xiàn)象,加深對(duì)電鍍的理解。
思考,閱讀課本:P81-82,了解利用電解法冶煉金屬。
思考、練習(xí),加深對(duì)金屬冶煉的認(rèn)識(shí)。
陽(yáng)極(氧化反應(yīng)):6O2--12e-=3O2↑
陰極(還原反應(yīng)):4Al3++12e-=4Al
總反應(yīng):
思考、回答
(1)H2SO4、
Ba(NO3)2、HNO3
(2)AgNO3、CuSO4、Cu(NO3)2
(3)HCl、BaCl2
(1)①③
(2)③①④②
復(fù)習(xí)鞏固電解池的構(gòu)成,及電極判斷與電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)。
強(qiáng)化電解的知識(shí),調(diào)動(dòng)學(xué)生思維,加強(qiáng)知識(shí)遷移能力的培養(yǎng)。
吸引學(xué)生的注意力。激發(fā)學(xué)習(xí)興趣和好奇心,促進(jìn)進(jìn)一步思考。
培養(yǎng)學(xué)生分析推理能力和觀察能力。
培養(yǎng)學(xué)生分析推理能力和知識(shí)遷移能力。
鞏固新學(xué)知識(shí)
擴(kuò)展閱讀
電解池
選修四第四章第3節(jié)電解池
第一課時(shí)電解原理
課前預(yù)習(xí)學(xué)案
一、預(yù)習(xí)目標(biāo)
預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)“電解池原理”,初步把握實(shí)驗(yàn)原理、目的要求、材料用具和方法步驟。
二、預(yù)習(xí)內(nèi)容
“電解池原理”實(shí)驗(yàn)
1.實(shí)驗(yàn)原理:
2.材料用具
實(shí)驗(yàn)儀器:小燒杯、玻璃棒、碳棒、導(dǎo)線、電流表、電源、改進(jìn)的塑料制電解槽;
實(shí)驗(yàn)藥品:CuCl2溶液、淀粉碘化鉀試紙、NaOH溶液、CuSO4溶液、片、片。
3.實(shí)驗(yàn)步驟:
⑴;
⑵;
⑶
4.觀察和記錄:
三、提出疑惑
同學(xué)們,通過(guò)你的自主學(xué)習(xí),你還有哪些疑惑,請(qǐng)把它填在下面的表格中
疑惑點(diǎn)疑惑內(nèi)容
課內(nèi)探究學(xué)案
一、學(xué)習(xí)目標(biāo)
1.知道電解的基本原理,會(huì)判斷一般電解反應(yīng)產(chǎn)物;
2.能說(shuō)出電解、電解池及形成條件;
3.正確使用實(shí)驗(yàn)器材,完成“電解池原理”實(shí)驗(yàn)操作。
學(xué)習(xí)重難點(diǎn):知道電解的基本原理,會(huì)判斷一般電解反應(yīng)產(chǎn)物。
二、學(xué)習(xí)過(guò)程
(一)電解原理
1、試驗(yàn)探究
如圖所示:與電源正極相連的電極叫極,
與電源負(fù)極相連的電極叫極。
若燒杯中的液體為CuCl2溶液,合上電源開(kāi)關(guān),
能否看到小燈泡發(fā)光?。
給CuCl2溶液通電時(shí)現(xiàn)象:
陰極上,
經(jīng)檢驗(yàn)該物質(zhì)是。
陽(yáng)極上:,
經(jīng)檢驗(yàn)該物質(zhì)是。
兩支電極上發(fā)生的反應(yīng)為:
陽(yáng)極:。反應(yīng)類(lèi)型:反應(yīng)。
陰極:。反應(yīng)類(lèi)型:反應(yīng)。
總反應(yīng)式:。
過(guò)程分析:CuCl2溶液能導(dǎo)電是因?yàn)榇嬖冢姾筮@些自由移動(dòng)的離子,在電場(chǎng)作用下作移動(dòng),根據(jù)相互吸引的原理,帶負(fù)電的氯離子向極移動(dòng),在陽(yáng)極,氯離子失去電子被為氯原子,并兩兩結(jié)合成氯分子,從陽(yáng)極放出,帶正電的銅離子向極移動(dòng),在陰極銅離子獲得電子被成銅原子,覆蓋在陰極上。
2、電解:使電流通過(guò)溶液而在陰、陽(yáng)兩極引起的過(guò)程。
所用電流一般為直流電還是交流電較好?!該過(guò)程中能轉(zhuǎn)化為能!這是一個(gè)物理過(guò)程還是一個(gè)化學(xué)過(guò)程?過(guò)程!顯然:電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電過(guò)程就是的過(guò)程。
3、電解池:將能轉(zhuǎn)化為能的裝置。
構(gòu)成電解池的條件:
①②
③④
判斷下列裝置是否屬于電解池:
4、原電池與電解池的比較
裝置類(lèi)別原電池電解池
舉例(圖)
電極名稱(chēng)
反應(yīng)類(lèi)型
能量轉(zhuǎn)變
反應(yīng)是否自發(fā)進(jìn)行
在CuCl2的電解池裝置中,電子流動(dòng)方向從電源的極沿著導(dǎo)線到達(dá)極,從極沿著導(dǎo)線回到電源的極。
在溶液中電子有沒(méi)有從陰極直接到達(dá)陽(yáng)極呢?。溶液中的在電場(chǎng)作用下到達(dá)陰極,得到從電源負(fù)極流出的電子;溶液中的在電場(chǎng)作用下到達(dá)陽(yáng)極,失去了電子流向電源的正極。就是說(shuō):在電解質(zhì)溶液中依靠的定向移動(dòng)而形成閉合回路的。
對(duì)CuCl2溶液而言,溶液中是否只有Cu2+和Cl-兩種離子呢?。水電離出少量的H+和OH--在電場(chǎng)作用下是否也要做定向移動(dòng)呢?。通電時(shí),溶液中的
兩種離子都要向陰極移動(dòng),都要向陽(yáng)極移動(dòng)。
5、放電順序
陰極上:
由于陰極上要電子,不管陰極材料是金屬還是石墨,此時(shí)都不能得電子,因此只能是溶液中的得電子。陽(yáng)離子氧化性越強(qiáng)就越得電子。
因此陰極上氧化性強(qiáng)的離子得電子。
金屬越不活潑,對(duì)應(yīng)陽(yáng)離子氧化性越,越得電子。
由此根據(jù)金屬活動(dòng)順序表,分析下列離子得電子能力的強(qiáng)弱:
金屬活動(dòng)順序表
Ag+Cu2+H+(酸)Pb2+Fe2+Zn2+H+(水)Al3+…
嚴(yán)格講:離子的放電能力與其濃度也有一定的關(guān)系,如酸溶液中:c[H+(酸)]c[H+(水)],因而放電能力。但在中學(xué)范圍內(nèi)一般不考慮上述金屬離子濃度對(duì)其放電能力的影響。
、、、、、等活潑金屬陽(yáng)離子在水溶液中電解時(shí)不得電子。
小結(jié):質(zhì)量增加,或有氫氣產(chǎn)生的電極一定是極。
陽(yáng)極上:
電解池中陽(yáng)極上要電子,而與溶液中的都可失電子,因此陽(yáng)極上的電極反應(yīng)與有關(guān)。由于一般的比陰離子更容易失去電子,因此如果用一般的金屬材料做陽(yáng)極,電解時(shí)陽(yáng)極上是失去電子。而陽(yáng)極如果用石墨或金屬鉑(Pt)等難失電子的物質(zhì)做惰性電極時(shí),則是溶液中失去電子。陰離子還原性越強(qiáng)就越失去電子。根據(jù)非金屬性的強(qiáng)弱,分析下列離子失電子能力的強(qiáng)弱:
S2-I-Br-Cl-OH-(水或堿)最高價(jià)含氧酸根離子F-。
從CuCl2溶液的電解產(chǎn)物可知:的失電子能力比強(qiáng)。而氟原子的得電子能力很,因而F-失電子能力最。
研究表明:OH-的失電子能力比最高價(jià)含氧酸根離子強(qiáng):
4OH--4e-=O2↑+2H2O
、等陰離子在水溶液中電解時(shí)不失電子。
注意:放電順序這個(gè)考點(diǎn)不難,但要細(xì)心,極易出錯(cuò)。要能根據(jù)放電順序判斷陰、陽(yáng)極產(chǎn)物,如果是惰性電極則直接考慮溶液中離子的放電順序。如果陽(yáng)極是較活潑金屬,那一定要能想起:一般的比陰離子更容易失去電子,因此如果用一般的金屬材料做陽(yáng)極,電解時(shí)陽(yáng)極上是失去電子。
(二)電極方程式的書(shū)寫(xiě)
①標(biāo)出電極名稱(chēng)—陰極或陽(yáng)極
②寫(xiě)出電極方程式:
陽(yáng)極:;反應(yīng)類(lèi)型:反應(yīng)。
陰極:;反應(yīng)類(lèi)型:反應(yīng)。
陰、陽(yáng)兩極中得、失電子的總數(shù)要,每一極上都要滿足和守恒,總方程式可根據(jù)陰、陽(yáng)兩極的物質(zhì)變化寫(xiě)出。
(三)當(dāng)堂練習(xí):用惰性電極電解下列電解質(zhì)溶液,請(qǐng)你分析下列問(wèn)題(注意得失電子的順序)
1、CuCl2陰極:陽(yáng)極
總方程式:電解質(zhì)濃度,pH
電解對(duì)象:,要把電解質(zhì)溶液復(fù)原,加。
2、NaCl陰極:陽(yáng)極
總方程式:電解質(zhì)濃度,pH
電解對(duì)象:,要把電解質(zhì)溶液復(fù)原,加。
3、CuSO4陰極:陽(yáng)極
總方程式:電解質(zhì)濃度,pH
電解對(duì)象:,要把電解質(zhì)溶液復(fù)原,加。
4、NaOH:
陰極:陽(yáng)極
總方程式:電解質(zhì)濃度,pH
5、H2SO4:
陰極:陽(yáng)極
總方程式:電解質(zhì)濃度,pH
課后練習(xí)與提高
1.用惰性電極實(shí)現(xiàn)電解,下列說(shuō)法正確的是
A.電解氫氧化鈉稀溶液,溶液濃度增大pH變小
B.電解氯化鈉溶液,溶液濃度減小pH不變
C.電解硝酸銀溶液,要消耗OH--溶液pH變小
D.電解稀硫酸,實(shí)質(zhì)是電解水,溶液pH不變
2.右圖中x、y分別是直流電源的兩極,通電后發(fā)現(xiàn)a極板質(zhì)量增加,b極板處有無(wú)色無(wú)臭氣體放出,符合這一情況的是
a極板b極板x電極Z溶液
A鋅石墨負(fù)極CuSO4
B石墨石墨負(fù)極NaOH
C銀鐵正極AgNO3
D銅石墨負(fù)極CuCl2
3.在一盛有飽和Na2CO3溶液的燒杯中插入惰性電極,保持溫度不變,通電一段時(shí)間后:
A.溶液的PH值增大;B.Na+和CO32-的濃度減小;
C.溶液的濃度增大;D.溶液的濃度不變,有晶體析出;
4.用惰性電極電解下列溶液,一段時(shí)間后,再加入一定質(zhì)量的另一種物質(zhì)(括號(hào)內(nèi)),溶液能與原來(lái)溶液完全一樣的是:
A.CuCl2(CuO);B.NaOH(NaOH);
C.NaCl(HCl);D.CuSO4[Cu(OH)2]
5.用惰性電極電解下列溶液,電解一段時(shí)間后,陰極質(zhì)量增加,電解液的PH下降的是:
A.CuSO4;B.AgNO3;C.BaCl2;D.H2SO4;
6.在原電池和電解池的電極上所發(fā)生的反應(yīng),同屬氧化反應(yīng)或同屬還原反應(yīng)的是:
A.原電池的正極和電解池的陽(yáng)極所發(fā)生的反應(yīng);
B.原電池的正極和電解池的陰極所發(fā)生的反應(yīng);
C.原電池的負(fù)極和電解池的陽(yáng)極所發(fā)生的反應(yīng);
D.原電池的負(fù)極和電解池的陰極所發(fā)生的反應(yīng);
7.用惰性電極實(shí)現(xiàn)電解,下列說(shuō)法正確的是
A.電解稀硫酸溶液,實(shí)質(zhì)上是電解水,故溶液pH不變
B.電解稀氫氧化鈉溶液,要消耗OH-,故溶液pH減小
C.電解硫酸鈉溶液,在陰極上和陽(yáng)極上析出產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1∶2
D.電解氯化銅溶液,在陰極上和陽(yáng)極上析出產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1∶1
8.用惰性電極電解一定量的CuSO4稀溶液,下列說(shuō)法中正確的是
A.陽(yáng)極發(fā)生的電極反應(yīng)為:Cu2++2e-=Cu
B.陰極發(fā)生的電極反應(yīng)為;4OH-=2H2O+O2↑+4e―
C.若有6.4g金屬Cu析出,放出的O2一定為0.05mol
D.電解完成后,加入一定量的Cu(OH)2,溶液可能恢復(fù)到原來(lái)的濃度
9.將分別盛有熔融的氯化鉀、氯化鎂、氧化鋁的三個(gè)電解槽串聯(lián),在一定條件下通電一段時(shí)間后,析出鉀、鎂、鋁的物質(zhì)的量之比是
A.1∶2∶3B.3∶2∶1C.6∶3∶1D.6∶3∶2
第二課時(shí)電解的應(yīng)用
課前預(yù)習(xí)學(xué)案
一、預(yù)習(xí)目標(biāo)
預(yù)習(xí)銅的電解精煉和電鍍銅的原理以及氯堿工業(yè)反應(yīng)原理
二、預(yù)習(xí)內(nèi)容
1、氯堿工業(yè):電解制、和。
電極反應(yīng)方程式:
陽(yáng)極:
陰極:
總方程式
該電解池中陽(yáng)極用電極(金屬、惰性)
2、電鍍:
電鍍時(shí),通常把作陰極,把作陽(yáng)極,
用含有作電鍍液。
3、銅的精煉
電解時(shí),通常把作陰極,把作陽(yáng)極,
用含有作電鍍液。
粗銅中的多數(shù)雜質(zhì)沉積在電解槽底部,形成
4、電冶金
對(duì)于、、、這樣活潑的金屬,工業(yè)上用電解法冶煉。
工業(yè)上用電解的方法制取金屬鈉,方程式
工業(yè)上用電解的方法制取金屬鎂,方程式
工業(yè)上用電解的方法制取金屬鋁,方程式
三、提出疑惑
同學(xué)們,通過(guò)你的自主學(xué)習(xí),你還有哪些疑惑,請(qǐng)把它填在下面的表格中
疑惑點(diǎn)疑惑內(nèi)容
課內(nèi)探究學(xué)案
一、學(xué)習(xí)目標(biāo)
1.知道銅的電解精煉和電鍍銅的原理,
2.知道氯堿工業(yè)反應(yīng)原理;
3.能正確書(shū)寫(xiě)電極反應(yīng)式和電解的總化學(xué)方程式。
學(xué)習(xí)重難點(diǎn):知道氯堿工業(yè)反應(yīng)原理。
二、學(xué)習(xí)過(guò)程
1.電解食鹽水
【思考】
(1)通電前,飽和食鹽水中存在哪些離子?這些離子的運(yùn)動(dòng)情況怎樣?
(2)在電解裝置中可否選用銅作陰、陽(yáng)極的電極材料,為什么?
(3)通電后,溶液中的離子運(yùn)動(dòng)發(fā)生了什么變化?
(4)通電后,溶液中的在陰、陽(yáng)放電的是什么離子?
(5)電解后,在陰極區(qū)和陽(yáng)極區(qū)分別得到的產(chǎn)物是什么?怎樣初步檢驗(yàn)兩極產(chǎn)物的生成?
【知識(shí)總結(jié)】電解食鹽水
陽(yáng)極:陰極:
總式:
電解飽和食鹽水可以制造。
閱讀教材,回答離子交換膜法制燒堿的有關(guān)知識(shí)
【小結(jié)】氯堿工業(yè):離子交換膜法制燒堿
2.銅的電解精煉
一般火法冶煉得到的粗銅中含有多種雜質(zhì)(如鋅、鐵、鎳、銀、金等),這種粗銅的導(dǎo)電性遠(yuǎn)不能滿足電氣工業(yè)的要求,如果用以制電線,就會(huì)大大降低電線的導(dǎo)電能力。因此必須利用電解的方法精煉粗銅。
粗銅含雜質(zhì)(等)
陽(yáng)極:Zn
Fe
Ni
Cu
Ag
Au
陰極:
思考:電解完后,CuSO4溶液的濃度有何變化?
3.電鍍
原理:電鍍是利用原理在某些金屬表面鍍上一薄層其他金屬或合金的過(guò)程,它是電解原理的又一重要應(yīng)用。電鍍可以使金屬更加美觀耐用,增強(qiáng)防銹抗腐能力。例如,鋼鐵是人們最常用的金屬,但鋼鐵有個(gè)致命的缺點(diǎn),就是它們易被腐蝕。防止鋼鐵發(fā)生腐蝕的一種最常用方法就是在其表面鍍上其他金屬,如鋅、銅、鉻、鎳等。
①電極:
陽(yáng)極——金屬或惰性電極
陰極——金屬制品
②電鍍液:含有金屬離子的電解質(zhì)溶液。
溶液中CuSO4的濃度保持或
4、電冶金
制取金屬鈉←電解熔融狀態(tài)的氯化鈉。
陽(yáng)極:陰極:
總反應(yīng):
冶煉鋁
原理:
陽(yáng)極:陰極:
總式:
助熔劑:冰晶石(Na3AlF6六氟合鋁酸鈉)需要定期補(bǔ)充
【思考】工業(yè)上為什么用電解熔融氧化鋁的方法冶煉鋁而不用AlCl3?
【思考與交流】試比較電解飽和食鹽水與電解熔融氯化鈉的異同
(提示:比較電解質(zhì)、電解裝置、電極反應(yīng)、電解產(chǎn)物)
電解飽和食鹽水電解熔融氯化鈉
電解質(zhì)
電解裝置
電極反應(yīng)
電解產(chǎn)物
【小結(jié)】
1.電源、電極、電極反應(yīng)關(guān)系
課后練習(xí)與提高
1、用惰性電極電解下列溶液,電解一段時(shí)間后,陰極質(zhì)量增加,電解液的PH下降的是:
A、CuSO4;B、AgNO3;C、BaCl2;D、H2SO4;
2、兩串聯(lián)電解池,左邊放硫酸銅,右邊放一定量的某硝酸鹽溶液,電解時(shí)當(dāng)左池有1.6gCu析出時(shí),右池析出0.45g固體,則右池溶質(zhì)為:
A、AgNO3;B、NaNO3;C、Mg(NO3)2;D、Al(NO3)3;
3、用惰性電極實(shí)現(xiàn)電解,下列說(shuō)法正確的是:
A、電解稀硫酸溶液,實(shí)質(zhì)上是電解水,故溶液pH不變;
B、電解稀氫氧化鈉溶液,要消耗OH-,故溶液pH減??;
C、電解硫酸鈉溶液,在陰極上和陽(yáng)極上析出產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1:2;
D、電解氯化銅溶液,在陰極上和陽(yáng)極上析出產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1:1;
4、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
A、a為負(fù)極、b為正極;
B、a為陽(yáng)極、b為陰極;
C、電解過(guò)程中,d電極質(zhì)量增加;
D、電解過(guò)程中,氯離子濃度不變;
5、某學(xué)生想制作一種家用環(huán)保型消毒液發(fā)生器,用石墨作電極電解飽和氯化鈉溶液,通電時(shí),為使Cl2被完全吸收,制得有較強(qiáng)殺菌能力的消毒液,設(shè)計(jì)了如圖的裝置,則對(duì)電源電極名稱(chēng)和消毒液的主要成分判斷正確的是
A、a為正極,b為負(fù)極;NaClO和NaCl
B、a為負(fù)極,b為正極;NaClO和NaCl
C、a為陽(yáng)極,b為陰極;HClO和NaCl
D、a為陰極,b為陽(yáng)極;HClO和NaCl
6、從H+、Na+、Cu2+、Ba2+、Cl-、SO42-離子中,選出恰當(dāng)?shù)碾x子組成一種電解質(zhì),將電解質(zhì)溶液按下列要求進(jìn)行電解(均是惰性電極):
(1)電解時(shí)電解質(zhì)含量減小,水量不變,則所采用的電解質(zhì)是;
(2)電解時(shí)電解質(zhì)的質(zhì)量保持不變,水量減小,則所采用的電解質(zhì)是;
(3)電解時(shí)電解質(zhì)和水的質(zhì)量都發(fā)生變化,則所采用的電解質(zhì)是;
7、工業(yè)上處理含Cr2O72-的酸性工業(yè)廢水用以下方法:①往工業(yè)廢水中加入適量的NaCl,攪拌均勻;②用Fe為電極進(jìn)行電解,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀產(chǎn)生;③過(guò)濾回收沉淀,廢水達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。
試回答:
(1)電解時(shí)的電極反應(yīng):陽(yáng)極:
陰極:
(2)寫(xiě)出Cr2O72-轉(zhuǎn)變成Cr3+的離子反應(yīng)方程式:
;
(3)電解過(guò)程中Cr(OH)3、Fe(OH)3沉淀是怎樣產(chǎn)生的?;
;
參考答案:
1、AB;2、A;3、D;4、C;5.B
6、(1)HCl,CuCl2;(2)H2SO4,Na2SO4;(3)NaCl,BaCl2;
電解池學(xué)案
第三節(jié)電解池學(xué)案
學(xué)習(xí)目標(biāo):
1、理解電解的基本原理,初步掌握一般電解反應(yīng)產(chǎn)物的判斷方法;
2、掌握電解、電解池及形成條件;
3、了解銅的電解精煉和電鍍銅的原理,了解氯堿工業(yè)反應(yīng)原理,能正確書(shū)寫(xiě)電極反應(yīng)式和電解的總化學(xué)方程式;
4、通過(guò)對(duì)比、分析明確原電池與電解池的區(qū)別和聯(lián)系。
學(xué)習(xí)重點(diǎn):電解原理氯堿工業(yè)反應(yīng)原理
學(xué)習(xí)難點(diǎn):離子放電實(shí)質(zhì)
學(xué)習(xí)過(guò)程:
一、電解原理
1、試驗(yàn)探究
如圖所示:與電源正極相連的電極叫極,
與電源負(fù)極相連的電極叫極。
若燒杯中的液體為CuCl2溶液,合上電源開(kāi)關(guān),
能否看到小燈泡發(fā)光?。
給CuCl2溶液通電時(shí)現(xiàn)象:
陰極上,
經(jīng)檢驗(yàn)該物質(zhì)是。
陽(yáng)極上:,
經(jīng)檢驗(yàn)該物質(zhì)是。
兩支電極上發(fā)生的反應(yīng)為:
陽(yáng)極:。反應(yīng)類(lèi)型:反應(yīng)。
陰極:。反應(yīng)類(lèi)型:反應(yīng)。
總反應(yīng)式:。
過(guò)程分析:CuCl2溶液能導(dǎo)電是因?yàn)榇嬖?,通電后這些自由移動(dòng)的離子,在電場(chǎng)作用下作移動(dòng),根據(jù)相互吸引的原理,帶負(fù)電的氯離子向極移動(dòng),在陽(yáng)極,氯離子失去電子被為氯原子,并兩兩結(jié)合成氯分子,從陽(yáng)極放出,帶正電的銅離子向極移動(dòng),在陰極銅離子獲得電子被成銅原子,覆蓋在陰極上。
2、電解:使電流通過(guò)溶液而在陰、陽(yáng)兩極引起的過(guò)程。
所用電流一般為直流電還是交流電較好?!該過(guò)程中能轉(zhuǎn)化為能!這是一個(gè)物理過(guò)程還是一個(gè)化學(xué)過(guò)程?過(guò)程!顯然:電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電過(guò)程就是的過(guò)程。
3、電解池:將能轉(zhuǎn)化為能的裝置。
構(gòu)成電解池的條件:
①②
③④
判斷下列裝置是否屬于電解池:
4、原電池與電解池的比較
裝置類(lèi)別原電池電解池
舉例(圖)
電極名稱(chēng)
反應(yīng)類(lèi)型
能量轉(zhuǎn)變
反應(yīng)是否自發(fā)進(jìn)行
在CuCl2的電解池裝置中,電子流動(dòng)方向從電源的極沿著導(dǎo)線到達(dá)極,從極沿著導(dǎo)線回到電源的極。
在溶液中電子有沒(méi)有從陰極直接到達(dá)陽(yáng)極呢?。溶液中的在電場(chǎng)作用下到達(dá)陰極,得到從電源負(fù)極流出的電子;溶液中的在電場(chǎng)作用下到達(dá)陽(yáng)極,失去了電子流向電源的正極。就是說(shuō):在電解質(zhì)溶液中依靠的定向移動(dòng)而形成閉合回路的。
對(duì)CuCl2溶液而言,溶液中是否只有Cu2+和Cl-兩種離子呢?。水電離出少量的H+和OH--在電場(chǎng)作用下是否也要做定向移動(dòng)呢?。通電時(shí),溶液中的
兩種離子都要向陰極移動(dòng),都要向陽(yáng)極移動(dòng)。
5、放電順序
陰極上:
由于陰極上要電子,不管陰極材料是金屬還是石墨,此時(shí)都不能得電子,因此只能是溶液中的得電子。陽(yáng)離子氧化性越強(qiáng)就越得電子。
因此陰極上氧化性強(qiáng)的離子得電子。
金屬越不活潑,對(duì)應(yīng)陽(yáng)離子氧化性越,越得電子。
由此根據(jù)金屬活動(dòng)順序表,分析下列離子得電子能力的強(qiáng)弱:
金屬活動(dòng)順序表
Ag+Cu2+H+(酸)Pb2+Fe2+Zn2+H+(水)Al3+…
嚴(yán)格講:離子的放電能力與其濃度也有一定的關(guān)系,如酸溶液中:c[H+(酸)]c[H+(水)],因而放電能力。但在中學(xué)范圍內(nèi)一般不考慮上述金屬離子濃度對(duì)其放電能力的影響。
、、、、、等活潑金屬陽(yáng)離子在水溶液中電解時(shí)不得電子。
小結(jié):質(zhì)量增加,或有氫氣產(chǎn)生的電極一定是極。
陽(yáng)極上:
電解池中陽(yáng)極上要電子,而與溶液中的都可失電子,因此陽(yáng)極上的電極反應(yīng)與有關(guān)。由于一般的比陰離子更容易失去電子,因此如果用一般的金屬材料做陽(yáng)極,電解時(shí)陽(yáng)極上是失去電子。而陽(yáng)極如果用石墨或金屬鉑(Pt)等難失電子的物質(zhì)做惰性電極時(shí),則是溶液中失去電子。陰離子還原性越強(qiáng)就越失去電子。根據(jù)非金屬性的強(qiáng)弱,分析下列離子失電子能力的強(qiáng)弱:
S2-I-Br-Cl-OH-(水或堿)最高價(jià)含氧酸根離子F-。
從CuCl2溶液的電解產(chǎn)物可知:的失電子能力比強(qiáng)。而氟原子的得電子能力很,因而F-失電子能力最。
研究表明:OH-的失電子能力比最高價(jià)含氧酸根離子強(qiáng):
4OH--4e-=O2↑+2H2O
、等陰離子在水溶液中電解時(shí)不失電子。
注意:放電順序這個(gè)考點(diǎn)不難,但要細(xì)心,極易出錯(cuò)。要能根據(jù)放電順序判斷陰、陽(yáng)極產(chǎn)物,如果是惰性電極則直接考慮溶液中離子的放電順序。如果陽(yáng)極是較活潑金屬,那一定要能想起:一般的比陰離子更容易失去電子,因此如果用一般的金屬材料做陽(yáng)極,電解時(shí)陽(yáng)極上是失去電子。
練習(xí):一、用惰性電極電解下列電解質(zhì)溶液,請(qǐng)你分析下列問(wèn)題(注意得失電子的順序)
1、CuCl2陰極:陽(yáng)極
總方程式:電解質(zhì)濃度,pH
電解對(duì)象:,要把電解質(zhì)溶液復(fù)原,加。
2、HCl:
陰極:陽(yáng)極
總方程式:電解質(zhì)濃度,pH
電解對(duì)象:,要把電解質(zhì)溶液復(fù)原,加。
小結(jié):經(jīng)過(guò)總方程式發(fā)現(xiàn)以上兩個(gè)電解池反應(yīng)的電解對(duì)象都是,這一類(lèi)電解反應(yīng)稱(chēng)
為電解電解質(zhì)型
3、NaCl陰極:陽(yáng)極
總方程式:電解質(zhì)濃度,pH
電解對(duì)象:,要把電解質(zhì)溶液復(fù)原,加。
小結(jié):經(jīng)過(guò)總方程式發(fā)現(xiàn)該電解池反應(yīng)的電解對(duì)象是,這一類(lèi)電解反應(yīng)稱(chēng)為放H2生堿型。
4、CuSO4陰極:陽(yáng)極
總方程式:電解質(zhì)濃度
總方程式:電解質(zhì)濃度,pH
電解對(duì)象:,要把電解質(zhì)溶液復(fù)原,加。
小結(jié):經(jīng)過(guò)總方程式發(fā)現(xiàn)該電解池反應(yīng)的電解對(duì)象是,這一類(lèi)電解反應(yīng)稱(chēng)為放O2生酸型。
5、NaOH:
陰極:陽(yáng)極
總方程式:電解質(zhì)濃度,pH
6、H2SO4:
陰極:陽(yáng)極
總方程式:電解質(zhì)濃度,pH
7、Na2SO4:
陰極:陽(yáng)極
總方程式:電解質(zhì)濃度,pH
小結(jié):經(jīng)過(guò)總方程式發(fā)現(xiàn)以上三個(gè)電解池反應(yīng)的電解對(duì)象都是,要把電解質(zhì)溶液復(fù)原,加。這一類(lèi)電解反應(yīng)稱(chēng)為電解水型。
4、電極方程式的書(shū)寫(xiě)
①標(biāo)出電極名稱(chēng)—陰極或陽(yáng)極
②寫(xiě)出電極方程式:
陽(yáng)極:;反應(yīng)類(lèi)型:反應(yīng)。
陰極:;反應(yīng)類(lèi)型:反應(yīng)。
陰、陽(yáng)兩極中得、失電子的總數(shù)要,每一極上都要滿足和守恒,總方程式可根據(jù)陰、陽(yáng)兩極的物質(zhì)變化寫(xiě)出。
二、用銅電極電解下列電解質(zhì)溶液,請(qǐng)你分析下列問(wèn)題(注意得失電子的順序)
1、H2SO4:
陰極:
陽(yáng)極
總方程式:
2、ZnSO4:
陰極:
陽(yáng)極
總方程式:
3、CuSO4陰極:
陽(yáng)極
總方程式:
發(fā)散:
1、在電解水實(shí)驗(yàn)中,常加入一定量的NaOH溶液和H2SO4溶液,對(duì)電解水的現(xiàn)象和結(jié)果有無(wú)影響?。為何加入一定量的NaOH溶液和H2SO4液?。能否改為加入HCl溶液?。能否把陰極上的石墨改為Fe?。能否把陽(yáng)極上的石墨改為Fe?。
2、能否設(shè)計(jì)一個(gè)裝置,使反應(yīng):Cu+H2SO4=CuSO4+H2↑能夠進(jìn)行?
二、電解原理的應(yīng)用:
1、氯堿工業(yè):電解制、和。
電極反應(yīng)方程式:
陽(yáng)極:
陰極:
總方程式
該電解池中陽(yáng)極用電極(金屬、惰性)
2、電鍍:
電鍍時(shí),通常把作陰極,把作陽(yáng)極,
用含有作電鍍液。
3、銅的精煉
電解時(shí),通常把作陰極,把作陽(yáng)極,
用含有作電鍍液。
粗銅中的多數(shù)雜質(zhì)沉積在電解槽底部,形成
4、電冶金
對(duì)于、、、這樣活潑的金屬,工業(yè)上用電解法冶煉。
工業(yè)上用電解的方法制取金屬鈉,方程式
工業(yè)上用電解的方法制取金屬鎂,方程式
工業(yè)上用電解的方法制取金屬鋁,方程式
練習(xí):電解原理在化學(xué)工業(yè)中有廣泛應(yīng)用。右圖表示一個(gè)電解池,裝有電解液a;X、Y是兩塊電極板,通過(guò)導(dǎo)線與直流電源相連。請(qǐng)回答以下問(wèn)題:
(1)若X、Y都是惰性電極,a是飽和NaCl溶液,實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí),同時(shí)在兩邊各滴入幾滴酚酞試液,則
①電解池中X極上的電極反應(yīng)式為。在X極附近觀察到的現(xiàn)象是。
②Y電極上的電極反應(yīng)式為,檢驗(yàn)該電極反應(yīng)產(chǎn)物的方法是。
(2)如要用電解方法精煉粗銅,電解液a選用CuSO4溶液,則
①X電極的材料是,電極反應(yīng)式是。
②Y電極的材料是,電極反應(yīng)式是。
(說(shuō)明:雜質(zhì)發(fā)生的電極反應(yīng)不必寫(xiě)出)
電解池教學(xué)設(shè)計(jì)(第一課時(shí))
每個(gè)老師需要在上課前弄好自己的教案課件,大家在認(rèn)真準(zhǔn)備自己的教案課件了吧。寫(xiě)好教案課件工作計(jì)劃,才能規(guī)范的完成工作!你們會(huì)寫(xiě)一段優(yōu)秀的教案課件嗎?考慮到您的需要,小編特地編輯了“電解池教學(xué)設(shè)計(jì)(第一課時(shí))”,相信能對(duì)大家有所幫助。
電解池(第一課時(shí))教學(xué)設(shè)計(jì)
【教材分析】
電解屬于電化學(xué)的知識(shí)范疇,是中學(xué)化學(xué)理論體系不可缺少的一部分,同時(shí)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(shí)綜合運(yùn)動(dòng)。電解教學(xué)安排在氧化還原反應(yīng)、離子方程式、電離平平和原電池知識(shí)后教學(xué)符合化學(xué)科知識(shí)的邏輯體系和學(xué)生認(rèn)識(shí)規(guī)律。本節(jié)教材可分為二個(gè)部分:電解原理、電解原理的應(yīng)用。
【設(shè)計(jì)思路】
本內(nèi)容是人教版高中化學(xué)(必須+選修)選修4第四章《電化學(xué)基礎(chǔ)》第三節(jié)《電解池》中的第一課時(shí)內(nèi)容。該內(nèi)容是中學(xué)化學(xué)中電化學(xué)的重要組成部分,是高中化學(xué)教學(xué)的一個(gè)重點(diǎn)和難點(diǎn)。學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了原電池的相關(guān)知識(shí),在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步學(xué)習(xí)電解知識(shí)平臺(tái)。本人采用實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式,教學(xué)過(guò)程中教師為學(xué)生創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境,搭建一系列的問(wèn)題支架,引導(dǎo)學(xué)生去發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,解決問(wèn)題。讓學(xué)生在觀察中學(xué)習(xí),在學(xué)習(xí)中思考,在思考中升華,然后將知識(shí)運(yùn)用到具體的應(yīng)用中;力求做到“以轉(zhuǎn)變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式,提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng),培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力為主”的新課程教學(xué)理念。
【教學(xué)目標(biāo)】
1、知識(shí)與技能:
(1)理解電解的原理。
(2)能夠準(zhǔn)確判斷電解池的陰、陽(yáng)兩極。
(3)知道惰性材料做電極時(shí),離子的放電順序以及陰、陽(yáng)極上產(chǎn)物的分析判斷。
(4)初步掌握書(shū)寫(xiě)兩極所發(fā)生的反應(yīng)及電解的總化學(xué)方程式;會(huì)判斷兩極所發(fā)生的是氧化反應(yīng),還是還原反應(yīng)。
(5)通過(guò)一些設(shè)問(wèn)及質(zhì)疑,培養(yǎng)學(xué)生的思維能力,概括總結(jié)的能力,以及形成規(guī)律性認(rèn)識(shí)的能力。
2、過(guò)程與方法:
通過(guò)實(shí)驗(yàn)演示投影及引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察、分析和推理,讓學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)探的過(guò)程,形成一定的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?、觀察能力和思維能力。
3、態(tài)度與價(jià)值觀:
通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究,培養(yǎng)學(xué)生良好的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)方法,滲透由現(xiàn)象看本質(zhì)、由個(gè)別到一般、由一般到特殊的辯證唯物主義觀點(diǎn)。
【教學(xué)重點(diǎn)】電解池的工作原理
【教學(xué)難點(diǎn)】離子放電順序、電極產(chǎn)物的判斷
【教學(xué)方法】實(shí)驗(yàn)探究、啟發(fā)討論
【教學(xué)用具】電解槽碳棒(4支)學(xué)生電源導(dǎo)線
氯化銅溶液KI-淀粉試紙燒杯玻璃棒
多媒體
【教學(xué)過(guò)程】
【引言】
前面我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了原電池的有關(guān)知識(shí),知道了化學(xué)能在一定條件下能夠轉(zhuǎn)化為電能,我們把實(shí)現(xiàn)這種轉(zhuǎn)化的裝置叫原電池;我們也知道:能量之間可以實(shí)現(xiàn)相互轉(zhuǎn)化。那么,能不能設(shè)計(jì)一種裝置,將電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能呢?在初中,我們接觸了電解水,當(dāng)電流通過(guò)水時(shí),水被電解生成了氫氣和氧氣。那么,當(dāng)我們把電流通過(guò)水或水溶液時(shí),到底發(fā)生了哪些變化?這種變化是否存在一定的規(guī)律?這節(jié)課我們就一起來(lái)探究這個(gè)課題:電解池。
【板書(shū)】第三節(jié)電解池
【投影演示實(shí)驗(yàn)】提醒學(xué)生認(rèn)真仔細(xì)地觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。(同時(shí)板書(shū):實(shí)驗(yàn))
【演示實(shí)驗(yàn)1】將兩根碳棒分別插進(jìn)電解槽中,浸一會(huì)兒取出。
(引導(dǎo)學(xué)生觀察碳棒表面上有沒(méi)有新物質(zhì)生成。結(jié)論:碳棒和氯化銅不反應(yīng)。)
【演示實(shí)驗(yàn)2】用導(dǎo)線連接兩根碳棒后再浸入CuC12溶液一段時(shí)間,取出觀察。
(碳棒表面也沒(méi)有新物質(zhì)生成。結(jié)論:沒(méi)有構(gòu)成原電池,不發(fā)生反應(yīng)。)
【演示實(shí)驗(yàn)3】浸入CuC12溶液的兩根碳棒分別跟直流電源的正極和負(fù)極相連接。接通電源,讓不家務(wù)事觀察兩極的現(xiàn)象。(提醒學(xué)生連接的是交流電還是直流電的兩極)
[找學(xué)生回家實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的現(xiàn)象,教師適當(dāng)進(jìn)行補(bǔ)充。]
【學(xué)生發(fā)言】一個(gè)碳棒覆蓋有一層紫紅色物質(zhì)(銅),另一個(gè)碳棒表面有小氣泡生成,。用濕潤(rùn)的碘化鉀淀粉試紙檢驗(yàn)產(chǎn)生的刺激性氣體,試紙變藍(lán)色,說(shuō)明該氣體是氯氣。
【問(wèn)題】通過(guò)觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,我們發(fā)現(xiàn)了什么過(guò)程?這個(gè)過(guò)程是物理變化還是化學(xué)變化?
【師生小結(jié)】(投影實(shí)驗(yàn)裝置)通過(guò)以上實(shí)驗(yàn)說(shuō)明氯化銅溶液受到電流的作用,在導(dǎo)電的同時(shí)發(fā)生了化學(xué)變化,生成銅和氯氣。
【投影設(shè)問(wèn)1】氯化銅固體即使在加熱的時(shí)候也很難分解,為什么其溶液在電流的作用下會(huì)分解成銅和氯氣呢?
【板書(shū)】(電解氯化銅溶液原理)分析
【投影設(shè)問(wèn)2】為了解決這個(gè)問(wèn)題,請(qǐng)大家思考:
1、通電前
CuC12溶液中存在哪些離子?這些離子作如何的運(yùn)動(dòng)?
2、通電中
1)溶液中的離子運(yùn)動(dòng)情況有何變化?是什么因素導(dǎo)致了這種變化?
2)電路中的電流與電子流向如何?當(dāng)陰、陽(yáng)離子移向碳電極表面時(shí),哪些離子發(fā)生了變化?
3)你能寫(xiě)出兩個(gè)碳電極上發(fā)生的反應(yīng)并指出反應(yīng)的類(lèi)型嗎?總反應(yīng)如何呢?
3、想一想,整個(gè)過(guò)程中能量是如何轉(zhuǎn)化的?
【學(xué)生活動(dòng)】學(xué)生分組講座回答如下問(wèn)題,教師及時(shí)點(diǎn)評(píng)。
【投影】鏈接運(yùn)畫(huà)投影“電解氯化銅微觀模擬”,讓學(xué)生通過(guò)以上問(wèn)題的分析加深對(duì)電解過(guò)程的微觀與宏觀認(rèn)識(shí)。
【講述】為了與原電池的兩電極區(qū)別,我們把與電源正極相連的電極稱(chēng)為陽(yáng)極,與負(fù)極相連的電極稱(chēng)為陰極。
【板書(shū)】陽(yáng)極:與電源的正極相連。
陰極:與電源的負(fù)極相連。
【學(xué)生活動(dòng)】學(xué)生完成陰、陽(yáng)兩極上的電極反應(yīng),并指出反應(yīng)類(lèi)型。教師糾正。
【板書(shū)】陽(yáng)極:2C1-2e=C12↑(氧化反應(yīng))
陰極:Cu2+2e=Cu(還原反應(yīng))
總反應(yīng):CuC12電解Cu+C12↑
【小結(jié)】通過(guò)以上分析,我們知道了當(dāng)電流通過(guò)氯化銅電解質(zhì)溶液時(shí),離子定向移動(dòng)到陰、陽(yáng)兩極后發(fā)生氧化還原反應(yīng),生成了新的物質(zhì)。在這個(gè)過(guò)程中,電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。
【過(guò)渡】大家能明白什么是電解,什么是電解池嗎?
【板書(shū)】1、電解:使電流通過(guò)電解質(zhì)溶液而在陰陽(yáng)兩極上引起氧化還原反應(yīng)的過(guò)程。
2、電解池:把電能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能的裝置。
【投影設(shè)問(wèn)3】思考2:根據(jù)以上電解氯化銅的裝置,以及聯(lián)系原電池的構(gòu)成條件,你能否總結(jié)出電解池的一般構(gòu)成條件?
【學(xué)生活動(dòng)】學(xué)生相互討論后,回答問(wèn)題。教師予以適當(dāng)引導(dǎo)。
【板書(shū)】3、電解池的構(gòu)成條件
(1)兩個(gè)電極(能導(dǎo)電的金屬或非金屬)
(2)電解質(zhì)
(3)有外加直流電源,并形成閉合回路
【投影設(shè)問(wèn)4】思考3:在電解過(guò)程中,電子、離子是如何移動(dòng)以形成閉合回路的?
(再次投影“微觀模擬”,分析總結(jié)電解過(guò)程中電子、離子的移動(dòng)方向)
【板書(shū)】4、電子的流向
陽(yáng)極→電源正極電源負(fù)極→陰極
5、離子的移動(dòng)方向
陽(yáng)離子→陰極陰離子→陽(yáng)極
【投影設(shè)問(wèn)5】思考4:電解質(zhì)溶液中的陰、陽(yáng)離子分別移動(dòng)到兩極后發(fā)生了什么變化?
【講述】陽(yáng)離子移向陰極后,得電子發(fā)生還原反應(yīng);陰離子移向陽(yáng)極后,失電子發(fā)生氧化反應(yīng),我們把陰離子失去電子而陽(yáng)離子得到電子的過(guò)程叫放電。
【投影設(shè)問(wèn)6】思考5:在溶液中存在的陽(yáng)離子有Cu2+、H+,陰離子在OH-、C1-,為什么首先在陰極上放電的是Cu2+而不是H+,在陽(yáng)極上放電的是C1-而不是OH-?離子的放電——也即離子的得失電子有先后順序,那么,離子的放電先后主要是由什么決定的呢?
【學(xué)生活動(dòng)】學(xué)生相互討論,思考。教師引導(dǎo)分析。
【學(xué)生回答】離子的放電先后應(yīng)是由離子的氧化性,還原性相對(duì)強(qiáng)弱決定的。
【點(diǎn)評(píng)歸納】影響離子放電順序的原因有很多。高中階段,我們僅講座氧化性和還原性相對(duì)強(qiáng)弱對(duì)其影響。根據(jù)氧化還原的知道,離子得失電子的能力不同。因此,離子的放電順序不同,氧化性強(qiáng)的離子先得電子,還原性強(qiáng)的電子先失電子。所以在CuC12溶液中Cu2+和C1-先放電。
【師生小結(jié)】共同總結(jié)離子放電的先后順序,。
【板書(shū)】6、離子的放電順序
陰極上放電順序(得電子先后)
Ag+Hg2+Fe3+Cu2+H+(酸)Pb2+Sn2+Fe2+Zn2+H+(濃度較小時(shí))
陽(yáng)極上放電順序(失電子先后)
S2-I-Br-C1-OH-(含氧酸根)F-
【講述】教師對(duì)上述離子放電順序作簡(jiǎn)單的說(shuō)明。
【投影設(shè)問(wèn)7】在電解氯化銅溶液的裝置中,若把電解質(zhì)換成氧化鈉,其結(jié)果又如何呢?試寫(xiě)出電極反應(yīng)。
【師生活動(dòng)】學(xué)生分析討論,教師點(diǎn)評(píng)。
【投影分析】
【投影設(shè)問(wèn)8】在電解氯化銅溶液的裝置中,若把電解質(zhì)換成硝酸銀,其結(jié)果又如何呢?試寫(xiě)出電極反應(yīng)。
【師生活動(dòng)】學(xué)生分析討論,教師點(diǎn)評(píng)。
【投影分析】
【課常小結(jié)】(略)
【投影作業(yè)】
1、用石墨電極電解下列溶液,寫(xiě)出電解時(shí)的電極反應(yīng)和電解總反應(yīng)。
CuBr2Na2CO3CuSO4H2SO4NaOHHC1
2、在利用電解水的方法制取氫氣和氧氣時(shí),一般不直接電解蒸餾水,而是電解HaOH溶液或H2SO4溶液,你知道為什么嗎?
3、結(jié)合已經(jīng)學(xué)習(xí)的原電池,查資料自主列表比較原電池與電解池的聯(lián)系與區(qū)別。
【教學(xué)反思】
在教學(xué)中,讓實(shí)驗(yàn)成為學(xué)生實(shí)踐體驗(yàn)的一部分,通過(guò)演示實(shí)驗(yàn),啟發(fā)引導(dǎo),講座分析等方法,讓實(shí)驗(yàn)成為幫助學(xué)生開(kāi)展探究活動(dòng)的積極手段,并在其過(guò)程中培養(yǎng)他們基本技能,激發(fā)他們的探究熱情,激活學(xué)生的學(xué)習(xí)內(nèi)在驅(qū)動(dòng)力。從整節(jié)課的教學(xué)過(guò)程來(lái)看,它重在探究重實(shí)踐。在實(shí)驗(yàn)探究中,不僅激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣獲得知識(shí),更能啟迪學(xué)生思維、培養(yǎng)科學(xué)精神和創(chuàng)新能力,使課堂圍繞學(xué)生為中心的教學(xué)活動(dòng),真正體現(xiàn)學(xué)生的主體地位,大大激發(fā)學(xué)生積極性。為學(xué)生的進(jìn)一步發(fā)展創(chuàng)造一個(gè)新的局面,從整體教學(xué)效果來(lái)看,通過(guò)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察,一系列問(wèn)題的思考和有目的的知識(shí)歸納,學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握是相當(dāng)不錯(cuò)的,電解的原理及形成條件,學(xué)生都能輕松、愉快地掌握并應(yīng)用,為后面的新內(nèi)容的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。本案例利用多媒體動(dòng)畫(huà)演示,在視覺(jué)上能讓學(xué)生感知陰、陽(yáng)離子得失電子的情況,并在教師的引導(dǎo)下,總結(jié)出常見(jiàn)離子的放電順序,然后再運(yùn)用到實(shí)際應(yīng)用中;遺憾的是:實(shí)驗(yàn)儀器不足,使學(xué)生不能自主實(shí)驗(yàn),沒(méi)有給學(xué)生更多的展示自己才能的機(jī)會(huì)。
【板書(shū)設(shè)計(jì)】
第三節(jié)電解池
實(shí)驗(yàn):
分析:
電極:陰極:與電源“-”相連,Cu2++2e=Cu,發(fā)生還原反應(yīng)
陽(yáng)極:與電泊“+”相連,2C1-2e=C12↑,發(fā)生氧化反應(yīng)
1、電解:使電流通過(guò)電解質(zhì)溶液而在陰陽(yáng)兩極上引起氧化還原反應(yīng)的過(guò)程。
2、電解池:把電能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能的裝置。
3、電解池的構(gòu)成條件
(1)兩個(gè)電極(能導(dǎo)電的金屬或非金屬)
(2)電解質(zhì)
(3)有外加直流電源,并形成閉合回路、
4、電子的流向
陽(yáng)極→電源正極電源負(fù)極→陰極
5、離子的移動(dòng)方向
陽(yáng)離子→陰極陰離子→陽(yáng)極
6、離子的放電順序
陰極上放電順序(得電子先后)
Ag+Hg2+Fe3+Cu2+H+(酸)Pb2+Sn2+Fe2+Zn2+
陽(yáng)極上放電順序(失電子先后)
S2-I-Br-C1-OH-(含氧酸根)F-
高二化學(xué)《電解池》學(xué)案
一名優(yōu)秀的教師在每次教學(xué)前有自己的事先計(jì)劃,作為高中教師就要精心準(zhǔn)備好合適的教案。教案可以讓學(xué)生們充分體會(huì)到學(xué)習(xí)的快樂(lè),幫助高中教師掌握上課時(shí)的教學(xué)節(jié)奏。那么一篇好的高中教案要怎么才能寫(xiě)好呢?下面是小編精心收集整理,為您帶來(lái)的《高二化學(xué)《電解池》學(xué)案》,僅供您在工作和學(xué)習(xí)中參考。
高二化學(xué)《電解池》學(xué)案
學(xué)習(xí)目標(biāo)
1.理解認(rèn)識(shí)電解原理,了解溶液中的微粒放電順序。
2.正確書(shū)寫(xiě)陰陽(yáng)兩極的電極反應(yīng)式及電解的化學(xué)方程式。
學(xué)習(xí)重點(diǎn)電解原理
一、激情導(dǎo)課
我國(guó)天宮一號(hào)與神舟十號(hào)載人飛行任務(wù)圓滿成功。大家可以看到飛船衛(wèi)星都有一雙巨大的像翅膀一樣的太陽(yáng)能帆板,知道它有什么作用嗎?大家有沒(méi)想過(guò)當(dāng)飛船運(yùn)行到太陽(yáng)光照射不到的陰影區(qū)域時(shí),電能從何而來(lái)呢?
視頻:工程師的解決辦法
二、民主導(dǎo)學(xué)
【任務(wù)一】根據(jù)電解水的裝置示意圖,并閱讀課本79——80頁(yè),解決以下問(wèn)題:
1、放電:
2、電解(定義):
3、電解池:
4、電解池的構(gòu)成要素:
【任務(wù)二】水中加入電解質(zhì)可以增強(qiáng)水的導(dǎo)電能力,但會(huì)不會(huì)影響電解水的反應(yīng)呢?我們通過(guò)探究實(shí)驗(yàn)回答這個(gè)問(wèn)題。
【實(shí)驗(yàn)探究電解原理】以石墨為電極,電解CuCl2溶液
【問(wèn)題引導(dǎo)、自主學(xué)習(xí)】
1、寫(xiě)出電解質(zhì)的電離方程式:
分析溶液中存在的離子有:
2、通電后,離子的運(yùn)動(dòng)方向:向陰極移動(dòng)。
向陽(yáng)極移動(dòng)。
【合作學(xué)習(xí)】
3、預(yù)測(cè)電解產(chǎn)物,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。
4、實(shí)驗(yàn)記錄:
請(qǐng)利用桌面上的儀器和試劑,證明你的猜想。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與你的猜想一致嗎?你有新的結(jié)論和思考嗎?
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
電極反應(yīng)及反應(yīng)類(lèi)型
陽(yáng)極
陰極
電解CuCl2
的總反應(yīng)
結(jié)論
【投影展示交流】
1、你觀察到什么實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象?
2、陰、陽(yáng)兩極電極反應(yīng)是什么?
3、你得到什么實(shí)驗(yàn)結(jié)論?
【反思整理】原電池與電解池的比較
裝置類(lèi)別
原電池
電解池
電極名稱(chēng)
電極反應(yīng)
能量轉(zhuǎn)變
反應(yīng)能否自發(fā)
三、檢測(cè)導(dǎo)結(jié)
1、判斷下列裝置是否屬于電解池:
ABCD
2下列有關(guān)電解池的說(shuō)法不正確的是()
A.電解池是把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置。
B.電解池中陰離子向陰極移動(dòng),陽(yáng)離子向陽(yáng)極移動(dòng)。
C.電解池中與電源正極相連的一極是陽(yáng)極,發(fā)生氧化反應(yīng)
D.電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電過(guò)程就是電解質(zhì)溶液的電解過(guò)程
3.在原電池和電解池的電極上發(fā)生的反應(yīng),同屬氧化反應(yīng)或同屬還原反應(yīng)的有()
原電池的正極和電解池的陽(yáng)極所發(fā)生的反應(yīng);
原電池的正極和電解池的陰極所發(fā)生的反應(yīng)
原電池的負(fù)極和電解池的陽(yáng)極所發(fā)生的反應(yīng)
原電池的負(fù)極和電解池的陰極所發(fā)生的反應(yīng)
A.B.C.D.
【反思總結(jié)】
【課后探究】
用鐵釘、碳棒做電極,電解NaCl溶液,探究電極材料的變換對(duì)電極反應(yīng)有何影響。