2022年高二化學(xué)《電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 電解》教案1

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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1 課程標(biāo)準(zhǔn)與考綱要求： 1、理解電解原理，知道電解池的構(gòu)成條件； 2、能正確判斷電解池的陰、陽(yáng)極，能夠判斷電極反應(yīng)物與產(chǎn)物； 2、能會(huì)書(shū)寫(xiě)電極反應(yīng)式和電解反應(yīng)方程式。 重點(diǎn)、難點(diǎn)：理解電解原理、正確地書(shū)寫(xiě)電極反應(yīng)式。 【基礎(chǔ)再現(xiàn)】 【教師活動(dòng)】引題，電能與化學(xué)能的轉(zhuǎn)化是能量變化的重要方式。在生產(chǎn)生活中應(yīng)用廣泛：二次電源的使用、金屬的冶煉、電鍍等。 【學(xué)生活動(dòng)】：獨(dú)立完成：1、閱讀課本、筆記，回顧“電解的原理”；2、填寫(xiě)導(dǎo)學(xué)案的下列內(nèi)容。（10分鐘） 合作互助：同組內(nèi)交換意見(jiàn)，檢查更正。（5分鐘） 考點(diǎn)一　電解的原理 1．電

2、解定義 在 作用下，電解質(zhì)在兩個(gè)電極上分別發(fā)生 和 的過(guò)程。 2．能量轉(zhuǎn)化形式： 轉(zhuǎn)化為 。 3．電解池 (1)構(gòu)成條件 ①有與________相連的兩個(gè)電極。 ②__________(或__________)。 ③形成____________。 (2)電極名稱(chēng)及電極反應(yīng)(如圖) (3)電子和離子移動(dòng)方向 ①電子：從電源________流向電解池的________；從電解池的________流向電源的________。 ②離子：陽(yáng)離子移向電解池的________； 陰離子移向電解池的________。 【學(xué)生展示

3、】2名同學(xué)將完成的導(dǎo)學(xué)案實(shí)物投影或?qū)W生朗讀等形式展示，全班同學(xué)對(duì)內(nèi)容修正，明確最終答案。 【教師活動(dòng)】對(duì)知識(shí)進(jìn)行點(diǎn)評(píng)（以投影形式）： 1、電解實(shí)質(zhì)：不可自發(fā)進(jìn)行的、吸熱的氧化還原反應(yīng) 2、電解池的構(gòu)成：兩極一液一電源 3、電極材料及電極反應(yīng): 惰性電極：石墨、鉑、金等 a、電極材料：相同或不同導(dǎo)體 活性金屬電極：銀、銅、鐵、鋅等 b、電極反應(yīng) 電子流出—陰極—帶負(fù)電荷—吸引陽(yáng)離子—陽(yáng)離子得電子—氧化反應(yīng)—產(chǎn)物： 氫氣、金屬、低價(jià)離子等 電子流入—陽(yáng)極—帶正電荷—吸引陰離子—陰

4、離子矢電子—還原反應(yīng)—產(chǎn)物： 氧氣、非金屬單質(zhì)（S、Cl2、O2）等 【學(xué)生活動(dòng)】：獨(dú)立完成：分析以石墨為電極電解飽和食鹽水的過(guò)程。以以下內(nèi)容體現(xiàn)出：①裝置簡(jiǎn)圖②標(biāo)出電子、電流方向③標(biāo)出離子的移動(dòng)方向④寫(xiě)出電極式⑤寫(xiě)出電解反應(yīng)的離子方程式、化學(xué)方程式（5分鐘） 合作互助：同組內(nèi)交換意見(jiàn)，檢查更正。（3分鐘） 【學(xué)生展示】2名同學(xué)將完成的內(nèi)容以實(shí)物投影或?qū)W生板書(shū)等形式展示，全班同學(xué)對(duì)內(nèi)容修正，明確最終答案。 【教師活動(dòng)】對(duì)知識(shí)進(jìn)行點(diǎn)評(píng)（以投影形式）： 4．分析電解過(guò)程的思維程序 (1)首先判斷陰、陽(yáng)極，分析陽(yáng)極材料是惰性電極還是活潑電極。 (2)再分析電解質(zhì)水

5、溶液的組成，找全離子并分陰、陽(yáng)兩組(不要忘記水溶液中的H＋和OH－)。 (3)然后排出陰、陽(yáng)兩極的放電順序 陰極：陽(yáng)離子放電順序：Ag＋>Fe3＋>Cu2＋>H＋(酸)>Fe2＋>Zn2＋>H＋(水)>Al3＋>Mg2＋>Na＋>Ca2＋>K＋。 陽(yáng)極：活潑電極>S2－>I－>Br－>Cl－>OH－>含氧酸根離子。 (4)分析電極反應(yīng)，判斷電極產(chǎn)物，寫(xiě)出電極反應(yīng)式，要注意遵循原子守恒和電荷守恒。 (5)最后合并兩個(gè)電極反應(yīng)式得出電解反應(yīng)的總化學(xué)方程式或離子方程式。 【學(xué)生活動(dòng)】：合作完成：用分析電解過(guò)程的思維程序分析電解下列物質(zhì)的過(guò)程。 電解質(zhì)(水溶液) 電極方程式 被電解

6、 的物質(zhì) 電極產(chǎn)物 溶液pH變化的原因、結(jié)果 電解質(zhì)溶液復(fù)原 陽(yáng)極 陰極 含氧酸(如H2SO4) 陽(yáng)極：______ 陰極：______ 水減少，酸溶液的濃度____，pH____ 加 強(qiáng)堿(如NaOH) 陽(yáng)極：______ 陰極：______ 水減少，堿溶液的濃度____，pH____ 加 活潑金屬的含氧酸鹽(如KNO3、Na2SO4) 陽(yáng)極：______ 陰極：______ 水減少，鹽溶液的濃度____，pH__________(若為水解的鹽) 加 無(wú)氧酸(如HCl)，除HF外

7、陽(yáng)極：______ 陰極：______ H＋放電，c(H＋)減小，pH____ 加 不活潑金屬的無(wú)氧酸鹽(如CuCl2)，除氟化物外 陽(yáng)極：______ 陰極：______ pH基本不變 加______ 活潑金屬的無(wú)氧酸鹽(如NaCl) 陽(yáng)極：______ 陰極：______ H＋放電，c(H＋)減小，c(OH－)增大，pH____ 加 不活潑金屬的含氧酸鹽(如CuSO4) 陽(yáng)極：______ 陰極：______ OH－放電，c(OH－)減小，c(H＋)增大，pH____ 加___

8、_ 【學(xué)生展示】1名同學(xué)將完成的內(nèi)容以實(shí)物投影或?qū)W生板書(shū)、朗讀等形式展示，全班同學(xué)對(duì)內(nèi)容修正，明確最終答案。 【教師活動(dòng)】對(duì)知識(shí)進(jìn)行點(diǎn)評(píng)：肯定或糾正。 【小結(jié)】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。 （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，_____________________。

9、 陽(yáng)極OH-放電產(chǎn)生O2，____________________。 【學(xué)生活動(dòng)】：思考、完成下列問(wèn)題 1、．電解過(guò)程中放H2生堿型和放O2生酸型的實(shí)質(zhì)是什么？ 2、．用惰性電極電解，若要使電解后的溶液復(fù)原，應(yīng)怎樣操作？ 3、．Ⅰ.以鋁材為陽(yáng)極，在H2SO4溶液中電解，使鋁材表面形成氧化膜，陽(yáng)極電極反應(yīng)式為_(kāi)______________________________________。 Ⅱ.用Al單質(zhì)作陽(yáng)極，石墨作陰極，NaHCO3溶液作電解液進(jìn)行電解，生成難溶物R，R受熱分解生成化合物Q。寫(xiě)出陽(yáng)極生成R的電極反應(yīng)

10、式： ___________________________。 5．CuI是一種不溶于水的白色固體，可以由反應(yīng)：2Cu2＋＋4I－===2CuI↓＋I(xiàn)2得到。現(xiàn)以石 墨為陰極，以Cu為陽(yáng)極電解KI溶液，通電前向電解液中加入少量酚酞和淀粉溶液?；卮鹣铝袉?wèn)題： (1)陽(yáng)極區(qū)的現(xiàn)象___________________________________。 (2)陽(yáng)極電極反應(yīng)式_________________________________。 【反思?xì)w納】 (1)書(shū)寫(xiě)電解池中電極反應(yīng)式時(shí)，要以實(shí)際放電的離子表示，但書(shū)寫(xiě)總電解反應(yīng)方程式時(shí)，弱電解質(zhì)要寫(xiě)成分子式。 (2)要確保兩極電子轉(zhuǎn)移數(shù)

11、目相同，且注明條件“電解”。 (3)電解水溶液時(shí)，應(yīng)注意放電順序中H＋、OH－之后的離子一般不參與放電。 【課上鞏固】 基礎(chǔ)題 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，電解質(zhì)溶液的pH下降的是（ ） A. CuCl2 B. AgNO3 C.BaCl2 D.H2SO4 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(guò)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

12、 D．HCl 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 應(yīng)用題 4．（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 + 2H2

13、OCd(OH)2 + 2Ni(OH)2有關(guān)該電池的說(shuō)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(guò)程是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的過(guò)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) 6、某溶液中含有兩種溶質(zhì)NaCl和H2SO4，它們的物質(zhì)的量之比為3：1。用石墨作電極電解該混合溶液中，其電極產(chǎn)物可明顯分為三個(gè)階段。下列敘述不正確的是 A．陰極自始至終只析出H2 B．陽(yáng)極先析出Cl2，后析出O2 C．電解最后階段為電解水

14、 D．溶液pH不斷增大，最后為7 7、如右圖所示，a、b是兩根石墨棒。下列敘述正 確的是 A. a是正極，發(fā)生還原反應(yīng) B. b是陽(yáng)極，發(fā)生氧化反應(yīng) C. 稀硫酸中硫酸根離子的物質(zhì)的量不變 D. 往濾紙上滴加酚酞試液，a極附近顏色變紅 綜合題 8.（04全國(guó)）在玻璃圓筒中盛有兩種無(wú)色的互不相溶的中性液體。上層液體中插入兩根石墨電極，圓筒內(nèi)還放有一根下端彎成環(huán)狀的玻璃攪棒，可以上下攪動(dòng)液體，裝置如右圖。接通電源，陽(yáng)極周?chē)囊后w呈現(xiàn)棕色，且顏色由淺變深，陰極上有氣泡生成。停止通電，取出電極，用攪棒上下劇烈攪動(dòng)。靜置后液體又分成兩層，下層液體呈紫紅色， 上層液體幾乎無(wú)

15、色。根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)回答： （1）陽(yáng)極上的電極反應(yīng)式為_(kāi)______________________________。 （2）陰極上的電極反應(yīng)式為_(kāi)_______________________________。 （3）原上層液體是________________________________________。 （4）原下層液體是________________________________________。 （5）攪拌后兩層液體顏色發(fā)生變化的原因是_________ ________________________________________________

16、____。 （6）要檢驗(yàn)上層液體中含有的金屬離子，其方法_________ _______ ___， 現(xiàn)象是____________________________ 。 9、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(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 。 （說(shuō)明：雜質(zhì)發(fā)生的電極反應(yīng)不必寫(xiě)出） 【課下鞏固】《新課程高考總復(fù)習(xí)》第一課時(shí) 三維達(dá)標(biāo)