电解原理.doc

电能转化为化学能---电解
教材分析
电解属于电化学的知识范畴,是中学化学理论体系不可缺少的一部分,同时电解与物理学科中的电学、能量的转换有密切的联系,是氧化还原反应、原电池、电离等知识综合运动。电解教学安排在氧化还原反应、离子方程式、电离平衡和原电池知识后教学符合化学科知识的逻辑体系和学生认知规律。本节教材可分为三个部分:电解原理、电解原理的应用、电镀。
教学设计思路
教学设计时,考虑到改变学生的学习方式,采用在教师启发引导下的“探究式学习”,体现自主性、探究性和合作性,对问题进行理论分析、大胆假设、实验验证、得出结论,符合科学研究的一般方法,有利于学生精神和实践能力的培养。
教学目标和教学重点难点
【教学目标】
知识与技能
理解电解的原理
能正确判断电解池的阴阳极,大多数学生能正确书写电极反应和电解反应
能力与方法
培养发现问题、提出问题和解决问题能力。
情感态度价值观
体验大胆猜测,合作讨论。
【教学重点】
电解的原理
【教学难点】
离子放电和电解反应的书写
教学媒体
多媒体和有关实验用品
教学过程设计
【联想·质疑】
铜丝在氯气中燃烧:Cu+Cl2CuCl2,化学能转变为热能;化学能能否转变为其它形式的能:化学能转变为电能,如何将上述反应设计成原电池?Cu作负极,通氯气的石墨电极作正极,氯化铜溶液作电解质溶液;那么,电能能否转变为化学能?本节课我们一起来研究这个课题。(点出课题:电解。)
【交流研讨】用石墨电极电解氯化铜溶液
(1)氯化铜溶液有什么微粒组成?(Cu2+离子、Cl-离子、H2O分子和少量H+、OH-),
(2)四种离子在水中如何运动?(无规则的自由运动),
(3)在什么条件下可以使这四种离子作定向运动?(通入电流,产生一定的电势差。)
(4)通入直流电时上述四种离子怎样运动?(Cu2+、H+向电源负极方向移动,Cl-、OH-向电源正极方向运动)
(5)运动到电极表面时,这些离子会否发生变化,发生什么变化?
(6)请你大胆猜测一下,可能生成什么物质?(让学生进行小组合作讨论,发表不同意见,并加以肯定)
(7)你猜测的依据是什么?(Cu2+氧化性比H+强、Cl-还原性比OH-强,不求完整和正确)。
【实验探究】下面我们通过实验来验证你的推测。
小组实验:用石墨电极电解氯化铜溶液。
①观察两极上发生的变化;
②检验放出的气体。
【交流总结】从实验事实可知:与电源负极相连接的C棒产生Cu ,与电源正极相连接的C棒产生Cl2。
【合作探究】Cu 和Cl2是怎样产生的?(Cu2+离子得到2个电子被还原成Cu,Cl-离子失去1个电子被氧化成Cl原子,两个Cl原子结合成一个Cl2分子。)
【小结归纳】上述装置中两个炭棒作电极,炭棒不参与反应,通常把C、Pt不参与反应的电极材料称之为惰性电极,为了与电源的正负极相区别,将与电源负极相连接的C棒,称为阴极;将与电源正极相连接的C棒,称为阳极;将两个电极上的反应合并,可以得到电解的总方程式。根据已经确定的反应物与产物,请写出电解氯化铜的总方程式。
【板书】
电解氯化铜溶液
(四种离子作无规则的自由移动)
通电前:CuCl2 =Cu2++2Cl-
H2OH++OH-
通电时:Cu2+、H+向电源负极方向移动;