2022年电能转化为化学能教学设计 .pdf

学习必备欢迎下载教案设计课题电能转化为化学能教材苏教版高中化学必修二专题二第三单元第二节教学目标1通过实验探究了解电解原理，理解化学能和电能转化的相互联系和区别；2了解电解池的形成条件， 能正确书写简单电解池的电极反应式；3初步了解电解在生活和生产中的应用，感受化学在促进社会发展、提高人们生活质量中的重要作用。教学重点电解原理，电极反应式的书写教 学难点电解池电极反应式的书写，原电池与电解池的区分精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 8 页学习必备欢迎下载教学过程设计【引入】设问：通过我们前面的学习，知道了化学能可以通过原电池的方式转化成电能。那么我们能把电能转化成化学能吗？回想：我们在必修1 中曾经接触过一个电解饱和食盐水的实验，如果从能量的角度分析应该属于哪种形式的转化呢？追问：电能转化为化学能一般通过电解的方法来完成。除了电解饱和食盐水，大家还了解哪些利用电解反应来制取新物质的例子？学生猜想讨论回答【投影】电解反应实例：电解水，电解熔融氯化钠，电解熔融氧化铝。学生讨论完成书上41 页的表格【设疑】在电解的过程中被电解的物质是怎样转化为生成物的呢？下面我们通过电解氯化铜溶液的实验一起来探讨电解的原理。【演示实验】电解氯化铜溶液精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 8 页学习必备欢迎下载教 学过 程设计按照上图所示装置连接好仪器，在 U 形管中加入饱和氯化铜溶液，用石墨棒做电极，接通电源，电解数分钟后，观察阴极(与电源负极连接的石墨棒 )表面的颜色， 用湿润的淀粉碘化钾试纸检验阳极（与电源正极连接的石墨棒）上放出的气体。【教师介绍】实验前介绍连接电源负极的是阴极，连接电源正极的是阳极，并及时板书，并复习使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝的气体是氯气。【交流讨论】边做实验边让同学回答观察到的现象，讨论出现这些现象的可能原因。【投影与讲解】1实验现象阴极：电极上逐渐覆盖了一层红色固体，电极周围CuCl2 溶液绿色变深阳极：电极上有气泡冒出，并且气体能使湿润的碘化钾淀粉试纸精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 8 页学习必备欢迎下载教 学过 程设计变为蓝色，电极周围CuCl2 溶液绿色变浅。2电解过程中电子的转移刚开始时 Cu2+、Cl-做无规则运动，插入电极连接电源后，Cu2+向阴极定向移动， Cl-向阳极定向移动， 在阳极电极上失电子变成氯气分子； Cu2+向阴极定向移动，在阴极电极上得电子变成单质铜。【过渡】根据实验现象和动画描述，完成电极反应并注明电极反应类型。阴极： Cu2+ + 2e- = Cu 还原反应（ Cu2+被还原）阳极： 2Cl- - 2e- = Cl2 氧化反应（ Cl-被氧化）电解总反应方程式：CuCl2电解 Cu + Cl2【概念引入】电解池：我们将电能转变为化学能的装置称为电解池。那么同学们可以根据原电池形成的条件对比一下，想想电解池形成的条件是什么呢？同学讨论归纳总结。【小结板书】电解池形成的条件： 直流电源导体电极电解质溶液（熔融）闭合回路精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 8 页学习必备欢迎下载教 学过 程设计【过渡讲解】那么电解池对导体电极有没有要求呢？是不是所有的材料/活泼金属都可以作为阳极或者阴极呢？（对照动画）直流电源提供电势差，相当于一个水泵一样，把电子从电源正极抽向电源负极。负极电子涌向阴极，阴极富集电子而带负电，由于异性相吸，所以阳离子向阴极移动，在阴极得电子。而在电势差的作用下，电子从阳极向直流电源的正极移动，阳极缺少电子显正电，所以阴离子向阳极移动，在阳极失电子。因为活泼金属本来就容易失电子，在电源提供电势差作用下，一般金属都会更容易失电子。所以我们可以用石墨或者不活泼的金属，如铂电极，作阳极。而阴极阳离子得电子，活泼金属不会参与得电子反应。所以活泼金属可以作阴极。【交流讨论】完成下面的表格：向阴极移动的离子有哪些？Cu2+、H+向阳极移动的离子有哪些？Cl-、OH-优先在电极上发生反应的离子是谁？阳离子： Cu2+阴离子： Cl-精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 8 页学习必备欢迎下载教 学过 程设计【过渡引入】通过分析，我们发现阴极阳离子存在得电子顺序，阳极阴离子存在失电子放电顺序问题，那么为什么存在顺序呢？存在什么样的顺序呢？【教师讲解】：我们知道：在阴极阳离子得电子，表现氧化性，那么氧化性越强的阳离子越容易得电子；那么阳离子的氧化性强弱顺序是怎样的呢？我们知道金属越活泼，越容易失电子，失去电子后形成的阳离子就越难得电子。（让一个学生说金属活动性顺序，教师反向写出 , 说明铂和金非常难失电子，通常以单质形式存在。然后得出阳离子的得电子顺序）【小结板书】阴极： Ag+ Hg+ Cu2+ H+ Pb2+ Sn2+ Fe2+ Zn2+ Al3+ Mg2+Na+ Ca2+ K+ 【教师讲解】：在阳极阴离子失电子，表现还原性，那么还原性越强的阴离子越优先失电子。刚才我们得出：Cl- OH-（板书）。我们前面学过氧化性 Cl2 Br2 I2 , 那么 Cl- 、Br-、 I-的失电子顺序是什么？根据上面的分析，Cl2、 Br2、 I2得电子变难，所以离子失电子变容易（板书）。再把活泼金属电极和最高价含氧酸根离子进行补充（板书）。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 8 页学习必备欢迎下载【小结板书】阳极：活性电极 S2- I- Br- Cl- OH- 最高价含氧酸根离子【交流讨论】比较原电池与电解池的区别。【教师讲解】：两个电极都是活泼金属时，我们看到阳极失电子被腐蚀，而阴极得电子阴极材料被保护，由此你能想到什么用途？【投影小结板书】电解原理的应用： 1 、氯碱工业生产NaOH 、 H2、Cl2 2 、电解精炼 3 、电镀 4 、金属防护（阴极保护法） 5 、冶炼活泼金属【板书设计】电能转化为化学能一、 电解：使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程。二、电解池：将电能转化为化学能的装置。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 8 页学习必备欢迎下载三、电解原理电源负极阴极 （石墨电极） ：阳离子得电子， 发生还原反应，表现氧化性。电源正极阳极 （石墨电极） ：阴离子失电子， 发生氧化反应，表现还原性。四、离子得失电子顺序：阴极： Ag+ Hg+ Cu2+ H+ Pb2+ Sn2+ Fe2+ Zn2+ Al3+ Mg2+Na+ Ca2+ K+ 阳极：活性电极 S2- I- Br- Cl- OH- 含氧酸根离子五、原电池与电解池的区别与联系六 、电解原理的应用 1 、氯碱工业生产NaOH 、 H2 、Cl2 2 、电解精炼 3 、电镀 4 、金属防护（阴极保护法） 5 、冶炼活泼金属精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 8 页