高中苏教版 (2019)第二单元 化学能与电能的转化第3课时教案设计

这是一份高中苏教版 (2019)第二单元 化学能与电能的转化第3课时教案设计，共4页。教案主要包含了核心素养发展目标，教学重难点，教学方法，教学过程等内容，欢迎下载使用。
一、核心素养发展目标
1.从宏观和微观的角度理解电解池中电子的移动、阴阳离子的移动、阴阳两极上的反应及其变化、电流形成的过程和原理。
2.建立对电解过程系统分析认识的思维模型，理解电解的规律，会判断电解的产物，会书写电解的电极反应式和总反应式。
二、教学重难点
重点：1.电解池的工作原理；
2.电解的电极反应式和总反应式书写。
难点：电解的电极反应式和总反应式书写。
三、教学方法
探究法、总结归纳法、分组讨论法等
四、教学过程
【导入】中国空间站及精密加工零件
【展示】精微电化学加工技术视频
【讲解】在工业生产和日常生活中，人们常常需要通过电解的方法使许多不能自发进行的反应顺利进行，
电解过程中电能转化为化学能。
电解池：电能转化为化学能的装置。
【展示】电解池的构造
【讲解】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。
【问】电解池的构成条件：
【生】①具有直流电源；②两个电极(阴极、阳极)；③电解质溶液或熔融电解质；④形成闭合回路。
【展示】电解熔融氯化钠过程图片
【讲解】通电前，Na＋、Cl－做无规则(或自由)运动
通电后，Na＋移向阴极，Cl－移向阳极
电极上发生的反应：
阴极：2Na＋＋2e－===2Na，发生还原反应；
阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑，发生氧化反应。
总反应式是2NaCleq \(=====,\s\up7(通电))2Na＋Cl2↑。
此反应用于工业制金属钠。
【展示】电解池工作原理示意图
【讲解】阴极：发生还原反应；
阳极：发生氧化反应。
电子移动方向
从电源负极流向电解池的阴极，从电解池的阳极流向电源的正极。
离子移动方向
阳离子移向电解池的阴极；阴离子移向电解池的阳极。
【展示】电解氯化铜溶液实验
【讲解】微观-通电前：氯化铜溶液中存在的离子有Cu2＋、Cl－、H＋、OH－，通电前这些离子在溶液中做自由运动。
通电时：通电时在电场的作用下，溶液中的离子做定向运动，即Cl－、OH－趋向a极，Cu2＋、H＋趋向b极。
a极(阳极)Cl－的还原性大于OH－，因而Cl－被氧化为Cl2，b极(阴极)Cu2＋的氧化性大于H＋，因而Cu2＋被还原为Cu。
【生】阴极反应式是：Cu2＋＋2e－===Cu
阳极反应式是：2Cl－－2e－===Cl2↑
【讲解】电极反应规律
阴极：无论是惰性电极还是活泼电极都不参与电极反应，发生反应的是溶液中的阳离子。阳离子放电顺序：Ag＋>Cu2＋>H＋>Pb2＋>Fe2＋>Zn2＋……
因：阴极发生还原反应
氧化性：Ag＋>Cu2＋>H＋>Pb2＋>Fe2＋>Zn2＋……
阳极：溶液中还原性强的阴离子失去电子被氧化，或者电极材料本身失去电子被氧化而溶入溶液中。其放电顺序：活泼金属阳极>S2－>I－>Cl－>OH－>含氧酸根。
因：阳极发生氧化反应
还原性：活泼金属阳极>S2－>I－>Cl－>OH－>含氧酸根。
【讲解】用惰性电极电解下列酸、碱、盐溶液
【生】逐一完成相关问题
(1)电解水型
(2)电解电解质型
(3)电解质和水都发生电解型
【强化巩固】
从H＋、Cu2＋、Na＋、SOeq \\al(2－,4)、Cl－5种离子中两两恰当的组成电解质，按下列要求进行电解：
(1)以碳棒为电极，电解过程中电解质质量减少，水量不变，则采用的电解质是____________。若要恢复到电解前的状态，应加入的物质是____________。
(2)以碳棒为电极，电解过程中电解质质量不变，水量减少，则采用的电解质是____________。若要恢复到电解前的状态，应加入的物质是__________。
(3)以碳棒为阳极，铁棒为阴极，电解过程中电解质和水量都减少，则电解质是____________。若要恢复到电解前的状态，应加入的物质是____________。
【生】 (1)HCl、CuCl2 HCl、CuCl2
(2)Na2SO4、H2SO4 H2O
(3)CuSO4、NaCl CuO(或CuCO3)、HCl
【课堂小结】师生共同完成。
【课堂练习】
1、以石墨为电极，电解KI溶液(其中含有少量酚酞和淀粉)。下列说法错误的是( )
A．阴极附近溶液呈红色
B．阴极逸出气体
C．阳极附近溶液呈蓝色
D．溶液的pH变小
答案：D
2、用惰性电极电解稀H2SO4、Cu(NO3)2、NaCl的混合液，最初一段时间阴极和阳极上析出的物质分别是( )
A．H2和Cl2 B．Cu和Cl2
C．H2和O2 D．Cu和O2
答案：D电解质
H2SO4
NaOH
Na2SO4
阳极反应式
4OH－－4e－===O2↑＋2H2O
阴极反应式
4H＋＋4e－===2H2↑
pH变化
减小
增大
不变
复原加入物质
加入H2O
电解质
HCl
CuCl2
阳极反应式
2Cl－－2e－===Cl2↑
阴极反应式
2H＋＋2e－===H2↑
Cu2＋＋2e－===Cu
pH变化
增大
复原加入物质
加入HCl
加入CuCl2
电解质
NaCl
CuSO4
阳极反应式
2Cl－－2e－===Cl2↑
4OH－－4e－===O2↑＋2H2O
阴极反应式
2H＋＋2e－===H2↑
2Cu2＋＋4e－===2Cu
pH变化
增大
减小
复原加入物质
加入HCl
加入CuO或CuCO3