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第2节《电能转化为化学能--电解》教案

※基本信息※
- 资料类型：教(学)案
- 教材版本：不限
- 适用学校：不限
- 所需点数：0点(会员免费)
- 资料来源：收集
- 资料作者：
- 资料大小：1.4MB
- 资料上传：admin
- 资料审核：
- 下载次数：56
- 更新时间：2013-01-05 16:12:39
- 上传时间：2013-01-05 16:14:15
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※资料简介※
第2节电能转化为化学能----电解
教材分析
电解原理和其他电化学知识一样是中学化学重要理论之一,它是无机化学中很重要的知识,既涉及理论知识,又与元素化合物知识密切相关,是高考的重点考查点,在工农业生产日常生活、科技领域中用途广泛，故占有重要的地位。学习电解原理等电化学理论，将为学生升学、就业、解决生产与生活中的实际问题打下良好的基础。“电解原理”的学习，是在学生已经学习和掌握了金属活动性顺序、氧化还原以及阴（阳）离子还原性（氧化性）的相对强弱的比较、电解质的电离、离子反应、原电池原理以及化学化学反应中的物质变化和能量变化等知识的基础上安排的，是电化学知识的深化和发展，具有一定的科学性。它可使学生在接受新知识中有旧知识作基础，缓解学习困难，体现知识梯度的合理性。
教学目标
知识与技能
1．通过对熔融氯化钠电解体系的分析，使学生掌握电解、电解池概念，清晰地建立起电极反应的概念并能够正确地判断阴极和阳极；
2．通过运用电解的原理分析食盐水的电解、铜的电解精练，了解这些较复杂体系中所发生的反应以及电解的实用价值；
3．通过学习电镀的内容，使学生了解具有一定特殊性的、另一种电解原理的应用方法，并进一步体会电解对人类社会的重要贡献；
4．通过活动探究，提高学生的实验能力和分析能力；
5．从能量的角度理解化学科学的重要性。
过程与方法
1.采用问题驱动的方法，经联想质疑中熟知的反应切入提出问题，将学生引入本节学习；
2.以已知离子在电场中的定向移动为起点，从而分析具体反应中阴阳离子的移向，在渐进的学习中明白电解、电解池，并学会书写电极反应式；
3.在电解原理的应用中，要让学生明白规律是有条件限制的。
情感、态度与价值观
进一步体会化学的魅力，激发对学习的兴趣；了解方法的重要意义，明白将来实现的重要价值。
设计思路及教学方法
从实验入手帮助学生学习电解原理，通过电解熔融NaCl视频演示结合计算机微观模拟NaCl电解过程，引导学生分析实验结果，认识电源正、负极和电解池阴、阳极之间的关系及电极反应的书写方法，进一步理解电解原理、电能向化学能的转化过程。
开设研究性学习课题“电解食盐水”、“设计实验（原电池和电解池）判断电池的正、负极并写出电极反应”，拓宽视眼，培养实验探究能力。
教学重点：电解原理、电极反应
教学难点：阴极和阳极以及电极反应的概念、正确书写电极反应式
教学过程
第1课时
教师活动学生活动设计意图及反思
【引言】已知金属钠与氯气反应的热化学方程式：
2Na(s)+Cl2=2NaCl(s) △H= —822.3kJ•mol—1   如果要真个反应反方向进行，则需要外界提供能量，那么大家想一想我们可以采用什么样的外界能量？
【提问】那么这样的反应是什么能转化为什么能？

【教师】对，电能转化为化学能的一中重要方法就是电解，下面我们就来学习电解。首先我们来以电解熔融NaCl了解一下电解的原理
【板书】第2节电解原理
【交流﹒研讨】
    工业上可以用电解熔融氯化钠的方法生产金属钠，图1-2-2为该法的装置示意图。容器中盛有熔融的氯化钠，两侧分别插入石墨片和铁片作为电极材料，两个电极分别与电源的正极和负极相连。

思考：
⑴通电前，熔融氯化钠中存在哪些离子？这些离子的运动情况怎样？
⑵通电后，外电路上的电子方向怎样？
⑶接通电源后，熔融氯化钠中Na+、Cl-各向那个方向运动？
⑷移到两极表面的Na+、Cl-将发生什么变化？
【讲解】在熔融NaCl中，存在自由移动的Na+和Cl-，做杂乱无章的运动。通电后，电子由电源的负极流出，聚集到铁电极上。由于正负电荷相互吸引，Na+要移向铁电极，做定向移动。Na+在铁电极上得到电子，Na+ + e- = Na，发生还原反应。
【设问】电子要流向正极，那么石墨电极上哪来的电子？
【讲解】对，Cl-要移到石墨电极上，失去电子，2Cl- — 2e- = Cl2↑，发生氧化反应。为了维持电流，Cl-要不断地失去电子，不断地定向移动到石墨电极上。这样在通电的情况下NaCl就分解成了Na和 Cl2，电能就转化为化学能储存在Na和 Cl2里面了。这个过程就称之为电解。
【板书】1、电解：
【讲解】能够发生电解的装置叫电解池
【板书】2、电解池：
这种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叫电解。把电能转变为化学能的装置叫做电解池或电解槽。
【提问】大家结合电解熔融NaCl的例子，说说构成电解池的条件有哪些？
【板书】3、构成电解池的条件：
（1）外加直流电源
（2）两个固体电极
（3）电解质溶液或熔融电解质
（4）构成闭合的电路
【讲解】这两个电极分别叫着阴、阳极，我们来看看阴阳极是怎么定义的？

【讲解】结合电解熔融NaCl的例子讲解。
【板书】阴极：发生还原反应的电极。
              与电源“+”相连的电极，
              得到电子的电极，
              阳离子移到的电极。
        阳极：发生氧化反应的电极。
              与电源“—”相连的电极，
              失去电子的电极，
              阴离子移到的电极。
【练习】1.分析下图，属于电解池的有（）
2.下列说法正确的是( )
①电解是把电能转变成化学能；   ②电解是化学能转变成电能；
③电解质溶液导电是化学变化；
④任何电解过程，必将导致氧化还原反应的发生；

【过渡】如果随便给你一个电解池，你怎么来判断电极的产物和每个电极上所发生的反应呢？下面我们就来讲讲这个问题。
【板书】（4）电极产物的判断和电极方程式的书写
【讲解】要讲这个问题，首先我们得明白什么是电极反应，大家阅读课本了解一下。
【板书】1、电极反应：
【举例】2、电解熔融NaCl
【板书】
NaCl电离：NaCl = Na++ Cl-
通电后
阳极：Cl-失去电子生成Cl2（氧化反应）
      2Cl- — 2e-= Cl2
阴极：Na+得到电子析出Na（还原反应）
      2Na + + 2e- = 2Na
电解
总反应化学方程式：2NaCl==== 2Na + Cl2↑
【巩固练习】
工业制镁是采用电解熔融的氯化镁的方法。试分析电解熔融的MgCl2的原理，写出有关的电极反应式及总反应式。
【归纳小结】
熔融氯化钠
装置名称
电极名称
电极反应
总反应式
能量转变
【小结】这节课我们主要学习了电解的基本原理，同学们不仅要知道了电解是利用电能转化为化学能而发生化学反应的过程，而且要掌握正确书写电解电极方程式。
电能转化为化学能
【交流﹒研讨】
⑴NaCl电离生成Na+和Cl-，这些离子在溶液中自由移动。
⑵通电后，电子从电源的负极流出。
⑶溶液中的离子在电场的作用下由自由移动变为定向移动，Na+向阴极移动，Cl-向阳极移动。
⑷一段时间后与电源负极相连的铁片上生成了银白色物质——钠，与电源正极相连的碳棒上生成使湿润的淀粉-碘化钾试纸变蓝的气体——氯气。
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