高中化學(xué)教案 第一部分化學(xué)(選修)第三冊 電解和電鍍教案
第一課時(shí)
教學(xué)目標(biāo)
知識技能:使學(xué)生掌握電解的原理,能夠準(zhǔn)確判斷電解池的陰、陽極;正確書寫兩極所發(fā)生的反應(yīng)及電解的總化學(xué)方程式;會判斷兩極所發(fā)生的是氧化反應(yīng),還是還原反應(yīng);掌握惰性材料做電極時(shí),離子的放電順序。
能力培養(yǎng):通過看書,培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力;通過分組實(shí)驗(yàn),使學(xué)生親自實(shí)踐感悟求知過程,培養(yǎng)觀察能力、動手實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ约胺治鰡栴}、解決問題的能力;通過一些設(shè)問及質(zhì)疑,培養(yǎng)學(xué)生的思維能力,概括總結(jié)的能力,以及形成規(guī)律性認(rèn)識的能力。
科學(xué)思想:從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析得出宏觀現(xiàn)象和微觀本質(zhì)的關(guān)系,使學(xué)生領(lǐng)悟到感性認(rèn)識到理性認(rèn)識的過程。
科學(xué)品質(zhì):通過分組動手實(shí)驗(yàn),并準(zhǔn)確記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的過程,調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,提高學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生求實(shí)的精神及團(tuán)結(jié)合作精神。
科學(xué)方法:觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,分析實(shí)驗(yàn)過程,結(jié)合電極上的氧化還原反應(yīng),得出電解的概念,通過分析過程,使學(xué)生領(lǐng)悟到科學(xué)的正確的分析問題的方法。
重點(diǎn)、難點(diǎn) 電解的基本原理;離子放電順序。學(xué)習(xí)分析問題的方法,從而提高解決問題的能力。
教學(xué)過程設(shè)計(jì)
教師活動
學(xué)生活動
設(shè)計(jì)意圖
【復(fù)習(xí)提問】上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了原電池的有關(guān)知識,請大家回憶,構(gòu)成原電池的條件是什么?
【總結(jié)】構(gòu)成原電池的條件:
1.活潑性不同的兩個(gè)電極;
2.電解質(zhì)溶液;
3.形成閉合電路;
4.自發(fā)氧化還原反應(yīng)。
【投影顯示】如下圖所示。要求:觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,并回答在兩極發(fā)生了什么反應(yīng)?
思考,回答。
觀察現(xiàn)象:
1.電流表的指針發(fā)生偏移;
復(fù)習(xí)鞏固原電池的組成條件和電極反應(yīng)及原電池的兩極判斷方法。
教師活動
學(xué)生活動
設(shè)計(jì)意圖
觀察要點(diǎn):①電流表指針的變化。②碳棒上有什么變化?
2.碳棒上有紅色物質(zhì)生成。
寫出電極反應(yīng):
鐵為負(fù)極,碳棒為正極。
Fe:Fe-2e=Fe2+ 氧化反應(yīng)
C:Cu2++2e=Cu還原反應(yīng)
總反應(yīng)方程式:
Fe+Cu2+=Fe2++Cu
為電解CuCl2溶液的實(shí)驗(yàn)做對照。
【設(shè)疑】設(shè)計(jì)三個(gè)實(shí)驗(yàn)
【投影顯示】
1.將兩根碳棒分別插入裝有CuCl2溶液的小燒杯中,浸一會,取出碳棒觀察碳棒表面現(xiàn)象(圖1);
2.用導(dǎo)線連接碳棒后,再浸入CuCl2溶液一會兒,取出碳棒,觀察碳棒表面變化(圖2);
3.浸入CuCl2溶液中的兩根碳棒,分別跟直流電源的正極和負(fù)極相連接,接通一段時(shí)間后,觀察兩極上的現(xiàn)象并用濕潤的KI-淀粉試紙檢驗(yàn)所生成的氣體(圖3)。
要求:操作規(guī)范,注意安全。
【提問】三個(gè)實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象和結(jié)果如何?
【評價(jià)】學(xué)生實(shí)驗(yàn)情況,對好的給予表揚(yáng)。
【講述】在類似的實(shí)驗(yàn)中,規(guī)定:與直流電源負(fù)極相連的電極叫陰極;與直流電源正極相連的電極叫陽極。
【板書】電源 負(fù)極-陰極 電解池
正極-陽極
分組實(shí)驗(yàn)。
觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,準(zhǔn)確記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,匯報(bào)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
回答:
前兩個(gè)實(shí)驗(yàn)碳棒上沒有明顯變化,第三個(gè)實(shí)驗(yàn)通電一會兒發(fā)現(xiàn),與電源負(fù)極相連的一端的碳棒上有紅色固體物質(zhì)析出,與電源正極相連的一端碳棒上有使?jié)駶櫟牡矸?KI試紙變藍(lán)的氣體生成。
分析整理作出判斷。
紅色物質(zhì)為銅,黃綠色使?jié)駶櫟矸?KI試紙變藍(lán)的氣體為氯氣。
陽極產(chǎn)物—氯氣(Cl2)
陰極產(chǎn)物—銅(Cu)
培養(yǎng)學(xué)生動手能力,調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性,培養(yǎng)觀察能力,準(zhǔn)確記錄實(shí)驗(yàn)?zāi)芰皥F(tuán)結(jié)合作精神。
培養(yǎng)學(xué)生概括總結(jié)能力及口頭表達(dá)能力。
教師活動
學(xué)生活動
設(shè)計(jì)意圖
【質(zhì)疑】為什么會有這樣的結(jié)果?
【提示】討論提綱
【投影顯示】
1.通電前溶液中存在哪些離子?這些離子是如何運(yùn)動的?
2.接通直流電后,原來的離子運(yùn)動發(fā)生了怎樣的改變?
3.有關(guān)離子在兩極發(fā)生了什么樣的反應(yīng)?
【總結(jié)板書】
通電前:CuCl2=Cu2++2Cl-
通電后:陽極:2Cl--2e=Cl2↑氧化反應(yīng)
陰極:Cu2++2e=Cu還原反應(yīng)
總反應(yīng)化學(xué)方程式:
【概括】通俗記法,利用諧音。
陽(極)—氧(化反應(yīng))
【設(shè)疑】在CuCl2溶液中有自由移動的Cu2+、Cl-、H+、OH-,為什么只有Cu2+、Cl-得失電子,而H+、OH-卻不能在兩極上得失電子呢?
【講述】電解質(zhì)溶液中各種離子在兩極上得失電子是有一定順序的,我們稱之為放電順序,放電順序涉及到多種因素,我們在中學(xué)階段只要求掌握:
陽離子放電順序:按金屬活動性順序越不活潑的金屬其陽離子越容易得電子。
陰離子放電順序:S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根離子。
【講述】CuCl2溶液在外加電場的作用下,在陰陽兩極發(fā)生了氧化還原反應(yīng),我們把這個(gè)過程叫做電解。
【板書】電解:使電流通過電解質(zhì)溶液而在陰陽兩極引起氧化還原反應(yīng)的過程,叫做電解。
討論分析,回答:
1.通電前溶液中Cu2+、Cl-、H+、OH-自由移動。
2.通電后帶正電的Cu2+、H+向陰極移動;帶負(fù)電的Cl-、OH-向陽極移動。
3.Cu2+在陰極得電子變成了單質(zhì)Cu,Cl-在陽極失電子變成了Cl2。
思考,猜想。
整理歸納離子放電順序:
陽離子:Ag+>Cu2+>H+…
陰離子:Cl->OH->SO42-。
看課本第64頁,歸納電解概念,并了解什么是電解池,什么是電解槽。
調(diào)動學(xué)生思維,分層次思考,有利于激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。分析方法在教學(xué)中潛移默化的滲透。
實(shí)現(xiàn)感性認(rèn)識到理性認(rèn)識的過程。
加深記憶,培養(yǎng)興趣。
調(diào)動學(xué)生處于積極思考狀態(tài),培養(yǎng)思維能力。
培養(yǎng)閱讀能力及自學(xué)能力、分析問題的能力。
教師活動
學(xué)生活動
設(shè)計(jì)意圖
【設(shè)疑】在電解過程中,電子是如何形成閉合回路的?
【歸納】電子的方向與電流的方向相反從電源負(fù)極流出,流向電解池的陰極,陰極附近的Cu2+在陰極得電子被還原為銅,溶液中的陰陽離子定向移動,陽極附近的Cl-在陽極失電子被氧化為氯原子。氯原子結(jié)合形成氯氣分子,失去的電子從陽極流回電源的正極,從而形成了閉合電路。
【設(shè)疑】電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電與溶液的電離有什么關(guān)系?
看課本第64頁,歸納電子流動方向:
電源負(fù)極→電解池陰極→電解質(zhì)溶液→電解池陽極→電源正極(正確)
回答:
先有電離,后有電解。電離不需要通電,電解建立在電離的基礎(chǔ)上。
創(chuàng)設(shè)問題情境激發(fā)學(xué)生求知欲望,培養(yǎng)自學(xué)能力。
使學(xué)生處于思考問題、探索問題的情境中,有利于訓(xùn)練學(xué)生思維,調(diào)動學(xué)習(xí)積極性。
【投影顯示】復(fù)合片(先給出空白表頭
電離
電解
條件
電解質(zhì)溶于水或
電解質(zhì)電離
受熱融化狀態(tài)
后,再通直流電
過程
電解質(zhì)電離成為自由移動的離子例:CuCl2=Cu2++2Cl-
陰陽離子定向移動,在兩極上失得電子成為原子或分子。如:
特點(diǎn)
只產(chǎn)生自由移動的離子
發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成了新物質(zhì)
聯(lián)系
電解必須建立在電離的基礎(chǔ)上
【評價(jià)】視學(xué)生回答情況,給予表揚(yáng)或完善。
【概括】電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電過程就是它的電解過程,這一過程能夠進(jìn)行的前提是溶液中有自由移動的離子,也
每位學(xué)生完成一項(xiàng),共同填好此表。
在教學(xué)中及時(shí)幫學(xué)生總結(jié)規(guī)律,
教給他們科學(xué)的方法,使它們有整體化清晰認(rèn)識。
教師活動
學(xué)生活動
設(shè)計(jì)意圖
就是說,先電離,在外加直流電源的條件下,才能發(fā)生電解。
【設(shè)疑】金屬導(dǎo)電與電解質(zhì)溶液導(dǎo)電有什么不同?
【提示】從做定向移動的微粒有什么不同,和有沒有發(fā)生化學(xué)變化來比較。
【講述】在電解中我們經(jīng)常使用的電極有兩種,一種是惰性電極,就是電極本身不參加化學(xué)變化,如石墨、鉑電極等。還有另外一種是金屬做電極,它們在電解中本身發(fā)生了化學(xué)變化,我們在下節(jié)課將繼續(xù)學(xué)習(xí)。
【小結(jié)】電解的概念及電解的原理,理順知識,要求學(xué)生會判斷電解池的陰陽兩極,寫電極反應(yīng)方程式,判斷所發(fā)生的氧化還原反應(yīng)。
思考,回答:
金屬導(dǎo)電靠自由電子的定向移動,移動過程不發(fā)生化學(xué)變化。電解質(zhì)溶液導(dǎo)電是陰陽離子的定向移動,在兩極發(fā)生氧化還原反應(yīng)。
為下節(jié)課設(shè)疑,使學(xué)生產(chǎn)生懸念,有利于激發(fā)學(xué)習(xí)積極性,使學(xué)生去探疑預(yù)習(xí)新知
識。
明確應(yīng)該掌握的內(nèi)容。
【隨堂檢測】(投影顯示)
1.標(biāo)明下列裝置中電解池的陰陽極,寫出電極反應(yīng)的化學(xué)方程式,并判斷是氧化反應(yīng),還是還原反應(yīng)?
2.用石墨做電極,電解下列溶液,寫出電解反應(yīng)的化學(xué)方程式。
(1)CuSO4溶液
(2)NaOH溶液
作業(yè):
1.復(fù)習(xí)課本第62~65頁第一段。
2.預(yù)習(xí)電解原理的應(yīng)用。
3.列表比較原電池和電解池的異同。[提示:從電極的確定及名稱,兩極所發(fā)生的反應(yīng),能量的轉(zhuǎn)換等幾項(xiàng)考慮]
附:隨堂檢測答案
1.①陽極:2Cl--2e=Cl2↑(氧化反應(yīng)) ②陽極4OH--4e=2H2O+O2↑(氧化反應(yīng))
陰極2H++2e=H2↑(還原反應(yīng))陰極4Ag++4e=4Ag(還原反應(yīng))
③陽極:2Br--2e=Br2(氧化反應(yīng))
陰極:2H++2e=H2↑(還原反應(yīng))
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