电解原理及其应用1.doc

第四单元 电解原理及其应用 第一节 电解原理 天津市宝坻区第一中学 刘 旺 【教学目的】 1．使学生理解电解原理，初步掌握一般电解反应产物的判断方法。 2．使学生了解铜的电解精炼和电镀铜的原理。 3．培养学生的实验操作能力、团结协作能力、观察能力、分析能力、归纳总结能力以及运用知识解决问题的能力。 4．通过电镀工业废水处理的简单介绍，增强学生的环境保护意识。 【教学重点】 电解原理。 【教学难点】 电解原理。 【教具准备】 小烧杯、玻璃棒、碳棒、导线、电流表、直流电源。 25％的氯化铜溶液、碘化钾淀粉试纸、新铁钉、钢片、铜氨溶液(通过向 lmol/L的硫酸铜溶液中边搅拌边加入浓氨水的方法制得)。 【课时安排】 2课时。 第一课时 电解原理。 第二课时 铜的电解精炼及电镀铜 【教学方法】 实验探究与启发讨论法。 【教学过程】 第一课时 【复习提问】在前面我们已经学习了原电池的知识，谁能举例说明原电池是怎样的能量转化装置？ 【学生讨论】学生讨论后回答：原电池是把化学能转变成电能的装置。 【导入新课】电能如何才能转变成化学能呢？这就是本节课我们要共同探讨的问题。 【板书】第一节 电解原理 一、电解原理 1．电解原理 【设疑】我们已经知道，金属和电解质溶液都能导电，金属的导电过程是物理变化，电解质溶液的导电过程是否与金属的导电过程相同呢？ 【学生实验】学生以学习小组为单位完成[实验4-1](将U型管改为小烧杯)，并观察、记录实验现象。教师巡回指导。 【学生总结】实验现象： 阴极：碳棒上逐渐覆盖了一层红色物质。 阳极：生成有刺激性气味、能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝的气体。 【启发引导】请大家根据实验现象和氯化铜溶液的组成成分以及原有知识分析推断两极生成物的名称。 【学生讨论】(略) 【学生总结】两极产物： 阴极——铜 阳极——氯气 【设疑】氯化铜溶液在电流的作用下为什么会生成 Cu和Cl2呢？ 【讲述】CuCl2在水溶液中完全电离生成Cu2+和Cl-。 【板书】CuC12＝Cu2+＋2Cl- 【讲述】通电前，Cu2+和Cl-在溶液里自由运动；通电后，在电场的作用下，带负电的Cl-移向阳极，并失去电子被氧化成氯原子，进而结合成Cl2放出，带正电的Cu2+移向阴极，并得到电子被还原成铜原子，覆盖在阴极上。 【课件展示】播放课前制作的多媒体课件，模拟CuCl2溶液中Cu2+和Cl-在通电前后的运动、变化情况。 【板书】阴极：Cu2+＋2e = Cu(还原反应) 阳极：2Cl-－2e－＝Cl2↑(氧化反应) 【小结】电解质溶液在导电过程中有新物质产生，是化学变化。 【板书】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。 把电能转变为化学能的装置叫做电解池或电解槽。 【学生活动】让学生独立书写电解 CuCb溶液的化学反应方程式。(可以请1～3名学生到黑板上书写) 【板书】CuCl2 === Cu + Cl2↑ 【过渡】下面我们再分析电解池的两个电极。 【板书】2．电解池的两极 【讲述】电解池的两极是由与之相连的电源电极决定的。 【板书】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) 【设疑】电解质溶液是如何将电路沟通的呢？ 【板书】3．电解池中的离子的移动方向 【学生活动】请学生讨论、总结并回答上面提出的问题。 【板书】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 【讲述】由上面分析可知：电解质溶液的导电过程必须有阴阳离子的参与，如果溶液中的离子不参加反应，电路就不能沟通，所以电解质溶液的导电过程就是电解质溶液的电解过程。 【引导】在上述分析过程中，我们始终回避了一个重要的问题——水的电离。 【提问】CuCl2溶液中存在的离子有哪些？ 【学生回答】Cu2+、Cl-、OH-、H+。 【设疑】为什么电解时，只有CU2+和Cl-放电呢？这要涉及到离子的放电顺序问题。 【板书】4．离子的放电顺序 【讲述】各种离子得失电子的能力不同，因此，电解时离子放电难易也不同。用惰性电极电解时，溶液中不放电。 【板书】阳离子：Ag+＞Hg2+＞Cu2+＞Fe2+＞Zn2+＞H+ 阴离子：S2-＞I-＞Br-＞Cl-＞OH-＞含氧酸根