【推荐】专题4-3-1 电解原理（教学案）-2017-2018学年高二化学同步精品课堂（选修4）

【推荐】专题4-3-1 电解原理（教学案）-2017-2018学年高二化学同步精品课堂（选修4）

一、教材分析 主要介绍了电解原理以及电解原理的应用，电解属于电化学知识的范畴，是中学化学理论体系不可缺少的一部分，是氧化还原反应、原电池、电离等知识综合运用。‎ 二、教学目标: ‎ ‎1.知识与技能 ‎(1)能够正确叙述电解原理；能够正确判断电解池的阴阳极；‎ ‎(2)知道惰性材料和活动性金属作电极时，离子的放电顺序。会判断两极发生反应的类型。能独立正确书写几种电解池的电极反应式和电解池中发生的化学反应方程式。‎ ‎2．过程与方法 通过对电解CuCl2溶液的实验操作对实验现象的观察、分析和推理，让学生体验科学探究的过程。‎ ‎ 3．情感态度与价值观 通过实验探究，培养学生良好的科学态度和科学方法，渗透由现象看本质、由个别到一般、由一般到特殊的辩证唯物主义观点。‎ 三、教学重难点 教学重点 理解电解原理，惰性电极作阳极时电解的一般规律。‎ 教学难点 电极反应式的书写。‎ 四、教学过程 预习探究（学生用）‎ ‎1.电解的定义：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。‎ ‎2.电解池或电解槽的定义：电能转变为化学能的装置。阴极：在电解池中与直流电源的负极相连的电极，发生还原反应；阳极：与直流电源的正极相连的电极，发生氧化反应；电子的流向：电源的负极→电解池的阴极，电解池的阳极→电源的正极；离子：阳离子向电解池的阴极移动，阴离子移向电解池的阳极。‎ ‎3.‎ 装置类别 原电池 电解池 原理（能量转化）‎ 化学能转化成电能 电能转化成化学能 离子迁移方向 阴离子向负极移动 阳离子向正极移动 阴离子向阳极移动 阳离子向阴极移动 发生氧化反应的电极 负极 阳极 发生还原反应的电极 正极 阴极 相同点(从原理分析)‎ 都是氧化还原反应 互动课堂 ‎（一）情景激思（教师用）‎ ‎【引入】必修二中我们学习了金属的冶炼，我们知道冶炼金属钠、钾、钙、镁、铝等，我们采用的是电解法，那什么是电解呢？它的原理是什么？今天我们一起学习电解池。‎ ‎【教师强调】本节课主要内容是电解原理、电解的一般规律 ‎【板书】电解池 ‎【问题1】完成课本实验4-2，判断实验电解前，溶液中含有离子有哪些？现象是什么？‎ ‎【学生动手实验】 ‎ ‎【教师总结】电解前溶液中含有的离子，CuCl2电离产生的Cu2＋和Cl－，还有H2O微弱电离产生的H＋和OH－，现象是：阴极石墨上有一层红色物质析出，经检验此红色物质为Cu，阳极上产生黄绿色气体，此气体能使湿润的KI－淀粉试纸变蓝，说明此气体为氯气。‎ ‎【问题2】根据实验4-2的现象，为什么得到的是Cu和氯气，而不是氢气等？‎ ‎【学生阅读课本并回答】‎ ‎【教师总结】涉及到离子放电顺序，惰性材料作电极：阳离子：Ag＋＞Hg2＋＞Cu2＋＞Fe2＋＞Zn2＋＞H＋＞Al3＋＞Na＋＞K＋ 阴离子：S2－＞I－＞Br－＞Cl－＞OH－＞含氧酸根；惰性材料一般指金属Pt和石墨，剩余金属一般是活动性金属，如果是活动性金属作电极，阳离子：Ag＋＞Hg2＋＞Cu2＋＞Fe2＋＞Zn2＋＞H＋＞Al3＋＞Na＋＞K＋ 阴离子：活动性金属>S2－＞I－＞Br－＞Cl－＞OH－＞含氧酸根，注意一般情况下，是按照此顺序进行分析，但有时需要结合题目中所给信息完成，也就是灵活运用。‎ ‎【问题3】写出H2SO4、盐酸、NaCl、CuSO4，惰性材料作电极时的电极反应式，得出什么结论。‎ ‎【学生思考并回答】‎ ‎【教师总结】(1) 电解质分解型：无氧酸（HCl）、不活泼金属的无氧酸盐溶液（CuCl2）的电解，水不参加反应 ‎(2) 电解水型：强碱、活泼金属的含氧酸（如KNO3）、含氧酸等溶液的电解，只有水参加 ‎(3) 放氢生碱型：电解活泼金属的无氧酸盐（如NaCl）时，电解质的阴离子和水电离的H＋放电，溶质和水都参加反应，pH增大 ‎(4) 放氧生酸型：电解不活泼金属的含氧酸盐（如CuSO4）时，电解质电离的阳离子和水电离的OH―离子放电，溶质和水都参加反应，pH减小。‎ ‎【问题4】区分电离和电解，‎ 电离 电解 条件 过程 举例 特点 联系 ‎ ‎【学生思考并填写】‎ ‎【教师总结】‎ 电离 电解 条件 电解质溶于水或熔化状态 电解质电离后，再通直流电 过程 电解质电离成为自由移动的离子 阴、阳离子定向移动，‎ 在两极上放电 举例 CuCl2 ==Cu2＋+2Cl― ‎ CuCl2Cu＋Cl2↑‎ 特点 只产生自由移动的离子 发生氧化还原反应，形成新物质 联系 ‎ 电解必须建立在电离的基础上 ‎【板书】 电解池 ‎ 一、电解原理 ‎1、电解原理：　 CuCl2 ＝Cu2+＋2Cl－‎ ‎　阴极：　Cu2+＋2e－=Cu　（还原反应）‎ 阳极：　2Cl－-2e－=Cl2↑（氧化反应）‎ ‎2、基本概念 ‎(1) 使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极上引起氧化还原反应的过程叫做电解。　‎ ‎(2) 把电能转变为化学能的装置叫做电解池或电解槽。‎ ‎(3) 当离子到达电极时，失去或获得电子，发生氧化还原反应的过程 CuCl2Cu＋Cl2↑‎ ‎２、电解池的两极 ‎　阴极：与电源负极相连的电极。（发生还原反应）‎ 阳极：与电源正极相连的电极。（发生氧化反应）‎ ‎３、电解池中的电子的移动方向 电源负极 →电解池阴极 →电解液中的阳离子（被还原）　　电解池中阴离子（被氧化）→电解池阳极 →电源正极 ‎4、电解的本质：电解质溶液的导电过程就是电解质溶液的电解过程 ‎5、离子的放电顺序 阳离子：Ag+＞Hg2+＞Cu2+＞Fe2+＞Zn2+＞H+＞Al3+＞Na+＞K+‎ ‎　　阴离子：S2-＞I-＞Br-＞Cl-＞OH－＞含氧酸根 ‎6、电极产物的判断 ‎ (1) 阳极放电顺序：活泼阳极(金属)>无氧酸根离子>OH―>含氧酸根离子>F― ‎ ‎(2) 阴极放电：溶液中的阳离子放电 ‎7、电极反应式的书写：列物质，标得失；选离子，配电荷；配个数，巧用水；两式加，验总式。‎ ‎8、电解规律 ‎(1) 电解质分解型：无氧酸、不活泼金属的无氧酸盐溶液的电解，水不参加反应 ‎(2) 电解水型：强碱、活泼金属的含氧酸、含氧酸等溶液的电解，只有水参加 ‎(3) 放氢生碱型：电解活泼金属的无氧酸盐时，电解质的阴离子和水电离的H＋放电，溶质和水都参加反应，pH增大 ‎(4) 放氧生酸型：电解不活泼金属的含氧酸盐时，电解质电离的阳离子和水电离的OH―离子放电，溶质和水都参加反应，pH减小。‎ ‎【自主练习】判断正误 ‎（1）电解是将电能转化为化学能 (√）‎ ‎（2）电解质溶液导电是化学变化，金属导电是物理变化 （√）‎ ‎（3）电解时，电子会通过电解质溶液 (×，电解质溶液中没有电子通过，只有阴阳离子的定向移动)‎ ‎（4）电解质溶液导电过程是电解的过程，电离也必须通电才能实现 （×，电离不需要通电）‎ ‎ [教师点拨]学习知识时，不要只简单掌握知识，应该要记住知识的内涵和延伸。‎ 五、教学反思 本课的设计采用了课前下发预习学案，学生预习本节内容，找出自己迷惑的地方。课堂上师生主要解决重点、难点、疑点、考点、探究点以及学生学习过程中易忘、易混点等，最后进行当堂检测，课后进行延伸拓展，以达到提高课堂效率的目的。 ‎