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2019-2020年高一化學(xué)《電解池的工作原理及應(yīng)用》教案 一、教材分析 本節(jié)內(nèi)容選自蘇教版化學(xué)2專題2第三單元，電解知識(shí)屬于電化學(xué)的知識(shí)范疇，是中學(xué)化學(xué)理論體系中不可缺少的一部分，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)的綜合運(yùn)用。電解教學(xué)安排在氧化還原反應(yīng)、離子方程式和原電池知識(shí)后教學(xué)，符合化學(xué)學(xué)科知識(shí)的邏輯體系和學(xué)生認(rèn)知規(guī)律。通過化學(xué)能和電能之間的相互轉(zhuǎn)變，能夠使學(xué)生對(duì)氧化還原反應(yīng)的認(rèn)識(shí)及化學(xué)反應(yīng)中能量變化的認(rèn)識(shí)更加深刻。 電解原理研究的是如何借助電能使不能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)能夠發(fā)生，從而使電能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能。此部分內(nèi)容與日常生活、工業(yè)問題有密切聯(lián)系，能培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)素養(yǎng)與社會(huì)責(zé)任感。 二、學(xué)情分析 在前面化學(xué)1的學(xué)習(xí)中，教師堅(jiān)持以學(xué)生為主體的探究式教學(xué)，學(xué)生已形成了一定的探究習(xí)慣。學(xué)生對(duì)化學(xué)現(xiàn)象、化學(xué)實(shí)驗(yàn)興趣濃厚，有探求欲、表現(xiàn)欲和成就欲。已具備了一定的實(shí)驗(yàn)操作能力和觀察分析能力。 在知識(shí)上，學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)變化和能量變化等理論知識(shí)，研究了化學(xué)能是如何轉(zhuǎn)變成電能的，在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步研究電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能是完全符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律的。 三、教學(xué)目標(biāo) 1、使學(xué)生理解電解原理，初步掌握一般電解反應(yīng)產(chǎn)物的判斷方法，能寫出電極反應(yīng)和電解化學(xué)方程式； 2、了解電解原理在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用，知道氯堿工業(yè)和電鍍的原理。 3、把化學(xué)知識(shí)與生產(chǎn)實(shí)際聯(lián)系起來，達(dá)到學(xué)以致用的效果。 4、通過對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作能力、團(tuán)結(jié)協(xié)作能力、觀察能力、分析總結(jié)能力、語言表達(dá)能力的培養(yǎng)使其體會(huì)運(yùn)用知識(shí)解決問題的過程；通過實(shí)驗(yàn)探究過程培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)、認(rèn)真的科學(xué)方法觀。 5、培養(yǎng)學(xué)生探究和合作學(xué)習(xí)的精神，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。 四、教學(xué)重點(diǎn)：電解池的工作原理、放電順序 教學(xué)難點(diǎn)：放電順序的判斷及電極方程式的書寫 五、教學(xué)過程 [引入]現(xiàn)在電動(dòng)車使用的越來越多了，那么電動(dòng)車使用和充電過程分別發(fā)生了什么樣的能量變化？ [復(fù)習(xí)]順帶復(fù)習(xí)原電池的有關(guān)知識(shí) [設(shè)問]請(qǐng)同學(xué)們回憶金屬導(dǎo)電跟電解質(zhì)溶液（或熔融電解質(zhì)）導(dǎo)電在方式上有何不同？當(dāng)電流通過電解質(zhì)溶液（或熔融電解質(zhì)）時(shí)，會(huì)不會(huì)發(fā)生什么實(shí)質(zhì)性的變化呢？如果有，其結(jié)果如何呢？ [思考]學(xué)生觀察課本P18圖1-19熔融態(tài)氯化鈉通電前后離子的運(yùn)動(dòng)，作簡單分析。 [板書]電解：在直流電的作用下，在兩電極上分別發(fā)生氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)的過程叫做電解。 [過渡]剛才分析的熔融態(tài)氯化鈉中只有兩種陰陽離子，那么電解CuCl2 溶液又如何呢？ [設(shè)問]請(qǐng)同學(xué)們分析通電前溶液中有哪些離子，離子如何運(yùn)動(dòng)？ 通電后離子如何運(yùn)動(dòng)？ [演示]多媒體演示電解CuCl2 溶液的實(shí)驗(yàn)。 　　 觀察兩碳棒及電解液有什么變化，出現(xiàn)了什么現(xiàn)象？ [追問]當(dāng)CuCl2 溶液中通過電流時(shí)，為什么會(huì)產(chǎn)生單質(zhì)銅和氯氣呢? [思考]為何當(dāng)一個(gè)電極存在多種可能的放電離子時(shí)，不是大家共同放電，而是只有一種離子放電？放電能力與什么因素有關(guān)？ [分析] （根據(jù)兩極反應(yīng)的實(shí)質(zhì)分析）　 陰極： ___電子，發(fā)生____反應(yīng)，離子_____越強(qiáng)，反應(yīng)越容易。 [結(jié)論]常見陽離子放電順序： Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+ [分析]陽極：___電子，發(fā)生____反應(yīng)，離子_____越強(qiáng)，反應(yīng)越容易。 [結(jié)論]①當(dāng)陽極為惰性電極(石墨、鉑、金)時(shí), 常見陰離子放電順序： S2ˉ > I- > Br - > Cl - > OH - > 含氧酸根 > F- [思考]若以銅為陽極,鐵為陰極,電解氯化銅溶液，情況又如何？ [提示]金屬的還原性與陰離子的還原性大小比較。 [結(jié)論]②當(dāng)陽極為金屬電極(除鉑、金)時(shí)，金屬電極優(yōu)先放電。 [總結(jié)]分析電解反應(yīng)的一般思路：首先明確溶液中存在哪些離子 → 陰陽兩極附近有哪些離子（注意電極材料） → 根據(jù)陽極氧化，陰極還原分析得出產(chǎn)物。 [總結(jié)歸納]原電池與電解池在能量轉(zhuǎn)換、離子的遷移方向、發(fā)生氧化反應(yīng)的電極、發(fā)生還原反應(yīng)的電極的不同及在反應(yīng)原理上的相同點(diǎn)。 六、板書設(shè)計(jì) 電解池的工作原理及應(yīng)用 1、電解原理 （1）電解：使電流通過電解質(zhì)溶液而在陰、陽兩極上引起氧化還原反應(yīng)的過程。 []  電解池：把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置。 與電源負(fù)極相連接陰極：Cu2++2e-=Cu（還原反應(yīng)） 與電源正極相連接陽極：2Cl－—2e-=Cl2（氧化反應(yīng)） 總反應(yīng)：CuCl2 ===Cu＋Cl2↑ （2）電極的判斷方法：　①由電源正負(fù)極判斷； ②由電極反應(yīng)現(xiàn)象判斷； ③由電極反應(yīng)類型判斷； （3）電解池的形成條件：①兩根電極（活潑性同或不同）。[] ②直流電源。 ③電解質(zhì)溶液（或熔融電解質(zhì)）。 常見陽離子放電順序： Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+ 常見陰離子放電順序： S2ˉ > I- > Br - > Cl - > OH - > 含氧酸根 > F- 七、課后練習(xí) A類： 金屬鎳有廣泛的用途。粗鎳中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等雜質(zhì)，可用電解法制備高純度的鎳，下列敘述正確的是（已知：氧化性Fe2+＜Ni2+＜Cu2+） （ D ） A．陽極發(fā)生還原反應(yīng)，其電極反應(yīng)式：Ni2+ + 2e— == Ni B．電解過程中，陽極質(zhì)量的減少與陰極質(zhì)量的增加相等 C．電解后，溶液中存在的金屬陽離子只有Fe2+ 和Zn2+ D．電解后，電解槽底部的陽極泥中只有Cu和Pt B類： 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 （ D ） A．a(chǎn)為負(fù)極、b為正極 B.a為陽極、b為陰極 C. 電解過程中，氯離子濃度不變 D. 電解過程中，d電極質(zhì)量增加 C類：下列敘述的方法不正確的是 （ B ） A．金屬的電化學(xué)腐蝕比化學(xué)腐蝕更普遍 B．用鋁質(zhì)鉚釘鉚接鐵板，鐵板易被腐蝕 C．鋼鐵在干燥空氣中不易被腐蝕 D．用犧牲鋅塊的方法來保護(hù)船身