高三复习课  电解原理教学设计

manbetx电脑端    赵凤玲

 

一、教材与学情分析

1.教学内容分析

电化学是无机化学中很重要的内容，它与基本概念、基本理论、元素化合物等内容密切相关。学生在高二已经学习了电化学的相关知识，探究了化学能与电能的相互转化，初步学会了电极反应式的书写，也接触到了几种化学电源及金属的电化学腐蚀等知识，因此高三复习需要再次深入学习氧化还原反应知识，比较物质氧化性还原性强弱的方法、化学反应中的物质变化和能量变化等理论知识，使学生对这些内容有更加全面和深刻的理解。

电解原理属于氧化还原反应范畴，内容包含了电解概念、电解池形成的条件、电极的判断、离子在电极上的放电顺序、电极反应式及电解方程式的书写、电解精炼铜、电镀等多个知识点，是高中化学教材中的重要基本理论之一，也是学习过程中的一个难点。由于直流电源可以提供强大的能量，正极具有很强的夺取电子的能力，而负极能把电子强加给有氧化性的物质，所以说电解是最强有力的氧化还原手段之一。学好电解的核心是熟记离子放电顺序，这也是解决问题的出发点和落脚点。

2.学情分析

学生已经有了原电池和电解池的基础，通过原电池熟悉的内容引出电解池，能够体会电能与化学能的相互转化关系，比较这两者之间的不同，基本具备了对比学习原电池和电解池的方法。

二、教学目标

    根据全日制高中化学《教学大纲》提出的“双基要求”和高考化学《考试说明》所提出的电解原理“理解”的要求，结合近年高考化学试题中常见的题型，现设计教学目标如下：

1、通过几种电解池的比较使学生掌握电解的基本原理、电解池形成的基本条件及电解的一般规律，能正确判断电解池的阴极和阳极，能正确书写电极反应式和电解方程式。

2、运用电解原理，能分析铜的电解精炼以及电镀装置。

3.根据题目信息，结合电解原理，能自己设计并分析电解池，并能进行简单计算。

三、教学重点及难点

1、重点：

（1）电解池的原理及构成条件

（2）电极的判断，电极反应

2、难点：电解池与原电池的区别

四、教学媒体

1.实验用品：仪器--小烧杯、玻璃棒、石墨棒、铜片、铁片、导线、电流表、

直流电源。

药品--CuCl₂溶液、KI淀粉试纸

2.多媒体、投影等

五、设计思路

动手做1：氯化钠溶液导电性实验——→引入本节探究课题——电解原理

  

动手做2：检验两极电解产物——→用酚酞、KI淀粉试纸检验两极产物

                 

老师讲：实验现象描述——→利用多媒体对实验现象进行总结，复习阴、阳离子放

电顺序

写一写：书写电解氯化钠溶液的电极反应式—→根据现象及电极材料写出电极反应式

 

议一议：为什么有的小组电极反应式会不一样——→小组讨论电极材料

                                                对电极反应的影响

理一理：归纳得出结论——→电解概念、离子放电顺序、电极材料对离子放电顺序

影响

练一练：电解原理应用示例练习——→书写电解氯化铜、盐酸、硫酸铜溶液的两极

反应以及总反应化学方程式

讲一讲：学生归纳本节课收获——→学生代表归纳本节课知识要点

 

比一比：知识巩固——→学生进行巩固性练习

六、教学过程

[实验] 在每一张台面上，有一些仪器（包括一个稳压电源、一个电流计、一个有机玻璃水槽、两根碳棒、一条铜片、一条铁片、导线若干）和CuCl_2２溶液，请大家利用已有的仪器和试剂组成原电池，最多能组成几个不同的原电池?它们的电极和电解质溶液是什么?

[问题] 1.这两个原电池的现象如何?请写出电极反应式。
负极：Fe－2e^-＝Fe²⁺ 正极：Cu²⁺＋2e^-＝Cu
2.用两个碳棒做电极来组成原电池呢?会不会有电流通过电流计呢?

[多媒体投影]电解氯化铜溶液的多媒体课件

[分析]分析实验4-1，探讨实验现象，并分析原因。实验现象是什么？

[思考]

1.通电前氯化铜溶液里有哪些离子?这些离子的运动情况怎样?

2.通电时这些离子的运动情况有什么变化?为什么?

3.当离子定向移动到电极表面时，发生的是什么类型的反应?

4.电子的流动方向如何?外电路上的电流方向怎样?

[板书］1．电极名称
阴极：与电源的负极相连的电极； 阳极：与电源的正极相连的电极。
学生写出上述变化过程的电极反应式，并分析电极上发生的反应属于氧化还是还原反应。

[副板书］
阴极：Cu²⁺＋2e^-＝Cu   （还原反应）  阳极：2Cl^-－2e^-＝Cl₂↑（氧化反应）

[讲解] 由上述讨论可知，Cu²⁺、Cl^—在电场的作用下在阴、阳两极上分别发生了还原反应、氧化反应，这就是电解。而借助于电流的作用引起氧化还原反应的装置就是电解池。

[板书］2．电解：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。
电解池：把电能转化为化学能的装置。

[思考]

1.电解的本质是什么?    

2.电解研究的对象是什么?      

3.电解的条件是什么?

4.电解质还能在什么条件下发生电离?

[讲解] 可见电解质在熔融状态下通电时也能发生电解，工业上冶炼K、Na、Ca常常是电解它们的熔融盐，冶炼Al是电解熔融的Al₂O₃。通电时，自由离子做定向移动。阳离子移向阴极，在阴极得到电子发生还原反应，阴离子则相反移动，这就是电解原理。

[板书］3．电解原理：通电时，阴离子移向阳极，在阳极上失去电子发生氧化反应。阳离子移向阴极，在阴极得到电子发生还原反应。

[过渡]电解池与比较电解质溶液的导电能力的实验装置相同，那么，电解质溶液的电解与电解质溶液的导电有什么关系呢?

[讨论］1.电解质溶液电解的过程就是电解质溶液导电的过程吗？

2.从做定向移动的微粒的不同和有没有发生化学变化的角度，讨论金属导电与电解质溶液导电有什么区别。

3.电解和电离有什么不同？

4.电解池是把电能转化为化学能的装置，请大家想一想，要组成一个电解池，至少应该包括哪几个部分。
[板书］4．电解池的组成：①两个电极接外电源。②电解质溶液。③有导线形成闭合回路。

课堂总结[投影]：

	原电池	电解池
装置图
形成条件
电极名称
电极反应
电子流向
电流方向
能量转化

[板书］5．电解池的应用：

课堂总结[投影]：

	精练池	电镀池
装置图
形成条件
电极名称
电极反应
电子流向
电流方向
能量转化

课堂过关练习（投影）

1. 根据氧化还原反应知识填空

（1）常见的惰性电极：                                                                                       

（2）常见简单阳离子氧化性强弱顺序：______________________________      

（3）常见阴离子还原性强弱顺序：___________________________________

2. 用石墨做电极电解，书写下列两极反应和总反应方程式

①稀盐酸           

②氢氧化钠溶液

③硫酸铜溶液   

④硝酸银溶液

⑤氯化镁溶液   

⑥熔融的氟化钠

3.用铁做阳极，石墨做阴极电解硫酸溶液、氯化钠溶液、氢氧化钠溶液，书写两极反应和总反应方程式

 

七、板书设计

1、电极名称

阴极：与电源的负极相连的电极；

阳极：与电源的正极相连的电极。

2、电解：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。

电解池：把电能转变为化学能的装置。

3、电解原理：通电时，阴离子移向阳极，在阳极上失去电子发生氧化反应；阳离子移向阴极，在阴极上得到电子发生还原反应。

4、电解池的组成

（1）两个电极接外电源

（2）电解质溶液

（3）有导线形成闭合回路

八、教学反思

   本节课的教学，为了充分体现新课程理念，采用了学生自主复习、进行实验探究的方式进行教学.关键是时间控制：一是探究实验时间的控制，两个学生分组实验需教师与实验员在课前做好充分的准备工作，以确保实验顺利进行；二是学生讨论过程进行的深度对教学时间的影响。对可能出现的现象要充分的预想到。

    另外学生最容易出现的情况是单独学原电池时容易理解，单独学电解池也没有太大问题，但若二者一起出现就会混淆，所以在复习过程中一定要逐渐培养学生良好的思维模式和常规的解题思路，不断强化两种装置的不同原理，例如，原电池是负极失电子，电解池是阳极失电子等等，让学生遇到问题时头脑更清晰。