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2019-2020年高中化學《化學能與電能的轉化》教案2 蘇教版選修2 教學目標： 1. 通過實驗使學生了解電解的基本原理、電解池形成的基本條件。 2. 能正確判斷電解池的陰極和陽極，能正確書寫電極反應式和電解化學方程式。 3. 培養(yǎng)和發(fā)展學生的自學能力、觀察能力、探究能力。 教學重點：電解裝置的特點和工作原理 教學難點：電解時電極反應式的書寫 教具準備：幻燈片、兩個石墨電極、導線若干、直流電源一個，燒杯兩個，氯化銅溶液一瓶、淀粉碘化鉀試紙、蒸餾水一瓶、鑷子一個。 教學方法： 1. 通過實驗，提高分析、探討、總結和語言表達能力 2. 體驗問題解決的過程 課時安排 一課時 教學過程 引言：我們知道化學能和電能可以相互轉化，前面我們學習了化學能轉化為電能，那么電能如何轉化為化學能呢？ 首先請大家回憶已經學過的有關電解的反應，完成教材“你知道嗎？”中的表格。 實例 化學方程式 電解水 2H2O 2H2 ↑+ O2↑ 電解食鹽水 2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑ 電解熔融氯化鈉 2NaCl（熔融） 2Na + Cl2↑ 電解熔融氧化鋁 2Al2O3 （熔融） 4Al +3O2↑ 推進新課程：這上面涉及的都是電解的反應，那電解是怎么發(fā)生的呢？ 講述：這首先需要一個裝置——電解池 板書：一、電解裝置——電解池 1. 定義：電能轉化為化學能的裝置 2. 組成： （1）外加直流電源，形成閉合回路 陰極：與電源負極相連的電極 （2）電極 陽極：與電源正極相連的電極 （3）電解質：水溶液或者熔融電解質 過渡：具體這種電解池是怎么工作的呢？我們一起看書本44頁 觀察與思考 演示：44頁觀察與思考 補充：播放電解氯化銅的微觀模擬。 問題：根據(jù)實驗現(xiàn)象回答下列問題： 1. 陰極的現(xiàn)象是什么？發(fā)生的電極反應為？ 2. 陽極的現(xiàn)象是什么？發(fā)生的電極反應為什么？ 3. 電解反應的方程式？ 4. 在上述電解反應中，被氧化的物質是什么？被還原的物質呢？ 5. 電解過程中能量發(fā)生什么變化？ 講解： 1. 與電源的負極相連的石墨棒上有一層紅色的固體析出，說明有銅生成。 Cu2+ + 2e━＝ Cu 2. 與電源的正極相連的石墨棒上有氣體生成，呈黃綠色，這氣體使淀粉碘化鉀試紙變藍，說明生成氯氣。 2Cl━－2e━ ＝ Cl2↑ 3. 總反應：CuCl2 Cu +Cl2↑ 4. 被氧化和被還原的物質都是氯化銅 5. 電解過程中電能轉化為化學能 講述：以氯化銅為例我們一起分析電解的原理是什么？ 在原電池中我們把與電源正極相連的一極稱為陽極，與電源負極相連的稱為陰極 板書：二、電解池的原理 陰極：Cu2+ + 2e━＝ Cu 陽極：2Cl━－2e━＝ Cl2↑ 疑問：那陽極發(fā)生什么反應呢？陰極呢？ 回答：陰極得到電子，化合價升高，被還原發(fā)生的是還原反應；陽極失去電子化合價降低，被氧化發(fā)生的是氧化反應。 板書： 陰極：Cu2+ + 2e━＝ Cu （還原反應） 陽極：2Cl－－2e ━ ＝Cl2↑（氧化反應） 總反應：Cu2+ + 2Cl－ Cu +Cl2↑ CuCl2 Cu +Cl2↑ 講述：象這個在直流電的作用下，在兩電極上分別發(fā)生氧化還原反應的過程我們稱為電解。 板書：1. 電解：在直流電的作用下，在兩電極上分別發(fā)生氧化還原反應的過程 講解：所以電解池的原理就是電解質溶液里，自由移動的離子在通電時定向的發(fā)生移動陽離子移向陰極，在陰極獲得電子發(fā)生還原反應；陰離子移向陽極，在陽極失去電子發(fā)生氧化反應 過渡：電解在工業(yè)生產中有著廣泛的應用 板書：三、電解的應用 1. 電解熔融鹽或金屬氧化物制備活潑金屬單質 1）電解熔融NaCl制Na單質 2）電解熔融MgCl2制Mg單質 3）電解熔融Al2O3制Al單質 2. 氯堿工業(yè)——電解飽和食鹽水 3. 銅的電解精煉 提問：根據(jù)我們剛才學習的電解的原理，請同學寫出電解熔融氯化鈉制鈉和電解熔融氯化鎂制鎂的電極反應方程式？ 回答：電解熔融氯化鈉 （1）電極反應 陰極：2Na++2e- =2Na 陽極：2Cl--2e- = Cl2↑ （2）電解總的化學方程式2NaCl（熔融） 2Na+ Cl2↑ 電解熔融氯化鎂 （1）電極反應 陰極：Mg2++2e- = Mg 陽極：2Cl--2e- = Cl2↑ （2）電解總的化學方程式MgCl2(熔融) Mg+ Cl2↑ 小結：電解池 將電能轉化為化學能的裝置 陽極（與外接電源的正極相連）：陰離子失電子發(fā)生氧化反應 陰極（與外接電源的負極相連）：陽離子得電子發(fā)生還原反應 (陽氧陰還) 作業(yè)：書46頁3題 板書設計 一、電解裝置——電解池 1. 定義：電能轉化為化學能的裝置 2. 組成：（1）外加直流電源，形成閉合回路 陰極：與電源負極相連的電極 （2）電極 陽極：與電源正極相連的電極 （3）電解質：水溶液或者熔融電解質 二、電解池的原理 陰極：Cu2+ + 2e━＝ Cu （還原反應） 陽極：2Cl－－2e ━ ＝Cl2↑（氧化反應） 總反應：Cu2+ + 2Cl－ Cu +Cl2↑ CuCl2 Cu +Cl2↑ 電解：在直流電的作用下，在兩電極上分別發(fā)生氧化還原反應的過程 三、電解的應用 1. 電解熔融鹽或金屬氧化物制備活潑金屬單質 1）電解熔融NaCl制Na單質 2）電解熔融MgCl2制Mg單質 3）電解熔融Al2O3制Al單質 2. 氯堿工業(yè)——電解飽和食鹽水 3. 銅的電解精煉