2022年高二化學(xué)《電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 電解》教案7

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1、2022年高二化學(xué)《電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 電解》教案7 一、教材分析： 本節(jié)是《化學(xué)反應(yīng)原理》中第一章化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化的第二節(jié)，著重研究化學(xué)反應(yīng)與電能的關(guān)系。從能量轉(zhuǎn)化角度看，本節(jié)是對(duì)前一節(jié)課中“能量轉(zhuǎn)化與守恒”論述的補(bǔ)充和完善；從電子轉(zhuǎn)移角度看，原電池的概念是對(duì)形成氧化還原反應(yīng)本質(zhì)的拓展和應(yīng)用；電解池是將理論與實(shí)際相聯(lián)系的實(shí)體，通過“電解熔融氯化鈉”引出電解原理，又在理解電解原理的基礎(chǔ)上介紹相關(guān)化工生產(chǎn)方面的應(yīng)用，如氯堿工業(yè)、電解精煉銅、電鍍工業(yè)等。通過學(xué)習(xí)幫助學(xué)生了解電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的條件和方法，加深對(duì)氧化還原反應(yīng)的認(rèn)識(shí)，提高辯證思維能力，同時(shí)幫助學(xué)生牢固樹立理論聯(lián)系實(shí)際的學(xué)風(fēng)。 因此

2、這節(jié)課的重心是通過電極材料和電解液的變化，利用氧化還原理論進(jìn)行分析、推理，體驗(yàn)科學(xué)探究的過程，了解電解池的工作原理，掌握四種電解池。形成一定的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?、觀察能力和歸納能力。 二、設(shè)計(jì)思路 從電解熔融氯化鈉開始，使學(xué)生回憶起電化學(xué)的原理，進(jìn)一步通過電解氯化鈉溶液，引出兩極的放電順序和書寫電極反應(yīng)和電解池反應(yīng)的方法。在學(xué)生能熟練書寫電極反應(yīng)時(shí)，通過具體的電解池反應(yīng)，學(xué)生自己分析兩極的放電特點(diǎn)，歸納四種類型的電解池；歸納電解原理應(yīng)用中的電鍍池和精煉池的特點(diǎn)。進(jìn)一步通過習(xí)題鞏固，從氧化還原的角度深化對(duì)電解池的理解。 三、考試說明 1. 理解電解原理，能判斷電解池、電鍍池的電極名稱和書寫電極反應(yīng)

3、式。 2. 能判斷酸、堿、鹽的水溶液在電解時(shí)，PH的變化趨勢(shì)。 3.電解原理在氯堿工業(yè)、電鍍、金屬冶煉和精煉等方面的重要應(yīng)用。 命題特點(diǎn) 電解池是電化學(xué)知識(shí)中的重要內(nèi)容之一，因此成為歷年高考的必考內(nèi)容。題型為選擇題和非選擇題，考查判斷電極上電子轉(zhuǎn)移的數(shù)目、判斷電極上發(fā)生的反應(yīng)類型、判斷電極附近或整個(gè)溶液的酸堿性、判斷電極反應(yīng)式的正誤、電極產(chǎn)物等；非選擇題重點(diǎn)考查電極反應(yīng)式的書寫、電解原理的應(yīng)用和進(jìn)行簡(jiǎn)單的有關(guān)計(jì)算。 高考預(yù)測(cè) 電解池與新能源、環(huán)境保護(hù)、工業(yè)生產(chǎn)、制備物質(zhì)等熱點(diǎn)問題相結(jié)合，將電化學(xué)知識(shí)和元素化合物知識(shí)、有機(jī)化學(xué)知識(shí)、化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和計(jì)算等融合在一起進(jìn)行考察。 四、教學(xué)

4、過程 【知識(shí)梳理】：學(xué)生自主學(xué)習(xí)，整合完善，完成后小組交流。 1、電解：___________________________________________ 注意：電流必須是直流電而不是交流電 說明：（1）電解質(zhì)溶液和熔融電解質(zhì)都能被電解因?yàn)槎加? （2）電解質(zhì)溶液（或熔融電解質(zhì)）的導(dǎo)電的過程就是電解質(zhì)的 過程。 （3）在電解過程中，電源向反應(yīng)體系提供電能，電能轉(zhuǎn)化為 而“儲(chǔ)存”在反應(yīng)產(chǎn)物中 2、電解池:借助

5、，把 轉(zhuǎn)化為 的裝置. （1）構(gòu)成條件:① ② ③ ④ （2）電極：陽(yáng)極：與電源 極相連的電極；陰極：與電源 極相連的電極。 （3）電解池的工作原理：在右邊畫出電解熔融氯化鈉的示意圖(在圖中標(biāo)出以下內(nèi)容)： ①標(biāo)出電子的流向 ②溶液中離子的移動(dòng)方向 ③電極的名稱 ④電極上的反應(yīng)類型 ⑤電極上的反應(yīng)和總反應(yīng)式 3、電極反應(yīng)和電池反應(yīng) （1）電極反應(yīng)：在電極上進(jìn)行的半反應(yīng) 陽(yáng)極： 電子（得到或失

6、去），發(fā)生___ ___反應(yīng) ；陰極： 電子，發(fā)生_______反應(yīng) (2)電極反應(yīng)式：表示電極半反應(yīng)的式子（以石墨作電極電解NaCl溶液為例，下同）: 陽(yáng)極： ； 陰極： ， 電極反應(yīng)式 電解方程式 c(電解質(zhì))變化 溶液pH變化 溶液復(fù)原加入 電解類型 H2SO4 陽(yáng)極： 　 　 陰極： 　 　 　 　 NaOH 陽(yáng)極： 　 　 　 　 　 　 陰極： 　 　 　 　 Na2S4 陽(yáng)極： 　

7、　 　 　 　 　 陰極： 　 　 　 　 HCl 陽(yáng)極： 　 　 　 　 　 　 陰極： 　 　 　 　 CuCl2 陽(yáng)極： 　 　 　 　 　 　 陰極： 　 　 　 　 AgNO3 陽(yáng)極： 　 　 　 　 　 陰極： 　 　 　 　 　 CuSO4 陽(yáng)極： 　 　 　 　 　 　 陰極： 　 　 　 　 KCl 陽(yáng)極： 　 　 　 　 　 　 陰極： 　 　 　 　 （3）電池反應(yīng)：將兩個(gè)電極反應(yīng)式中的電子轉(zhuǎn)移數(shù)配平后，相加即得電池總反應(yīng)式

8、，即電解方程式 離子方程式： 化學(xué)方程式： 【整合完善】在上述學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上自主整合 小結(jié)：陰、陽(yáng)極的判斷方法 判斷方法 電源的電極 發(fā)生反應(yīng)類型 電子得失情況 電子流向 離子流向 陽(yáng)極 陰極 【知識(shí)梳理】 4、離子的放電順序 （1）放電：離子在電極表面得到或失去電子的過程叫放電 （2）陽(yáng)離子放電順序：陰極上，金屬陽(yáng)離子得電子能力越強(qiáng)，越 陽(yáng)離子放電順

9、序?yàn)椋篲__________________________________________________ （3）陰離子放電順序：陽(yáng)極上（石墨或鉑惰性材料作電極），陰離子失電子能力越強(qiáng)，越 陰離子放電順序?yàn)椋? >OH->含氧酸根離子（如SO42-） 歸納：電極產(chǎn)物的判斷方法 陽(yáng)極： 陰極： 【整合完善

10、】小組討論，給出合理的步驟，教師展示學(xué)生的歸納成果 5、電極反應(yīng)式的書寫方法： ①先看 ；②再看 ；③然后看 ；④書寫電極半反應(yīng) 注意：兩個(gè)電極反應(yīng)式要遵循電荷守恒，電子得失的數(shù)目要相等； 【遷移應(yīng)用】學(xué)生自主完成 按要求填寫下列表格（石墨材料作電極電解電解質(zhì)的水溶液） 【整合完善】學(xué)生自主整合，展示成果，老師引導(dǎo)形成一致意見。 6．電解規(guī)律： （1）電解含氧酸、強(qiáng)堿溶液及活潑金屬的含氧酸鹽，實(shí)質(zhì)上是電解水，電解水型。 （2）電解不活潑金屬的含氧酸鹽，陽(yáng)極產(chǎn)生氧氣，陰極析出不活潑金屬，放氧生酸型。 （

11、3）電解不活潑金屬無(wú)氧酸鹽，實(shí)際上是電解電解質(zhì)本身，分解電解質(zhì)型。 （4）電解活潑金屬的無(wú)氧酸鹽，陰極產(chǎn)生氫氣，陽(yáng)極析出非金屬，放氫生堿型。 （5）電解中電極附近溶液pH值的變化：陰極H+放電產(chǎn)生H2，_____________________。 陽(yáng)極OH-放電產(chǎn)生O2，____________________。 【綜合提高】學(xué)生獨(dú)立完成，教師點(diǎn)撥 1．（08江蘇）鎳鎘（Ni-Cd）可充電電池在現(xiàn)代生活中有廣泛應(yīng)用。已知某鎳鎘電池的電解質(zhì)溶液為KOH溶液，其充、放電按下式進(jìn)行：Cd + 2NiOOH +

12、2H2OCd(OH)2 + 2Ni(OH)2有關(guān)該電池的說法正確的是（ ） A．充電時(shí)陽(yáng)極反應(yīng)：Ni(OH)2 －e— + OH- == NiOOH + H2O B．充電過程是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的過程 C．放電時(shí)負(fù)極附近溶液的堿性不變 D．放電時(shí)電解質(zhì)溶液中的OH-向正極移動(dòng) 2.用惰性電極電解下列各組中的三種電解質(zhì)溶液，在電解的過程中，溶液的pH依次為升高，不變，降低的是（ ） A．AgNO3 CuCl2 Cu(NO)2 B．KCl Na2SO4 CuSO4 C．CaCl2 KOH NaNO3 D．HC

13、l HNO3 K2SO4 a b － + K2SO4溶液 3．右圖為直流電源電解稀K2SO4水溶液的裝置。通電后在石墨電極a和b附近分別滴加幾滴石蕊溶液。下列實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中正確的是（ ） A．逸出氣體的體積，a電極的小于b電極的 B．一電極逸出無(wú)味氣體，另一電極逸出刺激性氣味氣 C．a(chǎn)電極附近呈紅色，b電極附近呈藍(lán)色 D．a(chǎn)電極附近呈藍(lán)色，b電極附近呈紅色 4、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、 a A X Y + ― Y是兩塊電極板，通過導(dǎo)線與直流電源相連。請(qǐng)回答以下問題： （1）

14、若X、Y都是惰性電極，a是飽和NaCl溶液，實(shí)驗(yàn)開始時(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極附近觀察到的實(shí)驗(yàn)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)式為 。 ②Y電極的材料是 ，電極反應(yīng)式為 。 五、課后反思 學(xué)生在理解電解的原理時(shí)，總是會(huì)有些困難，在教學(xué)時(shí)，從電子轉(zhuǎn)移的角度，化合價(jià)變化的角度，電流的流向等幫助學(xué)生理解。書寫電極反應(yīng)方程式時(shí)注重總結(jié)書寫方法，加強(qiáng)對(duì)方程式的練習(xí)，鞏固學(xué)生從氧化還原的角度掌握方程式。