化学电解原理及应用

2019-12-05 10:49:58

  高中化学电解原理及应用:

  一、教学目标

  1、理解电解的基本原理。记住电解反应中常见离子在阴、阳极的放电顺序。

  2、能用电解的基本原理去指导应用(如电镀、精炼铜、氯碱工业、冶炼铝等)。

  3、能熟练地掌握电极反应式和总反应式的书写以及一些简单的计算。

  二、教学重点和难点

  1、电解的基本原理

  2、电解产物的判断与计算

  3、电化学知识与新能源、新材料、新科技、环境保护工业生产的热点问题联系

  三、教学方法

  1、引导学生思考、回忆、总结规律,提高自主学习能力

  2、通过引导学生设计电解池、书写电极反应来巩固对原理的理解

  3、通过应用实例的分析,增强学习兴趣,提高解题能力

  四、教学内容

  引入:生活中有很多化学电源,其中有很大一部分是可充电电池。这些电池放电的过程是原电池的原理,而充电的过程则是电解原理。可见电解和我们的生活密切相关。下面我们就以电解氯化铜溶液为例复习电解的基本原理。

  板书:一、电解的基本原理

  提问:电解之前溶液中存在哪些离子,这些离子如何运动?通电后这些离子如何运动?到达电极后发生什么反应?

  思考:1、什么叫电解?

  2、阴、阳两极反应类型?

  3、溶液中离子的放电顺序由什么决定?

  板书:1、电解的概念

  2、电极及电极反应类型

  3、电解过程中粒子的放电顺序

  思考:若将上述电解池作如下改变,电解反应有何变化?

  1、将电解质溶液换成CuSO4溶液

  2、将电解质溶液换成稀H2SO4

  3、将上述2中阳极材料换成金属Cu

  教师:总结电极放电顺序

  阳极:活性电极 > S2->I->Br->Cl->OH->SO42-(等高价含氧酸根离子)

  阴极:Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+>Zn2+>H+(水电离) Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+

  课堂练习 :采用惰性电极电解NaCl与CuSO4(各1mol)混合溶液

  1、先后产生的电极产物是什么?

  2、阳极何时开始产生氧气?阴极何时开始产生氢气?

  教师:电解的基本原理在生产生活实际中有非常广泛的应用,我们以几个典型应用来分析具体的过程

  板书:二、电解原理的应用

  思考:设计电解池将铁上镀上金属铜

  ①请画出电解装置图并请写出电极反应?

  ②电解结束后,溶液中离子浓度有何变化?

  投影展示:

  教师:电镀---镀件作阴极,镀层金属作阳极,含镀层金属的阳离子为电解质

  思考2:设计一个电解池电解精炼铜(粗铜含杂质Zn Fe Ag Au )

  ①请画出电解装置图并请写出电极反应?

  ②电解结束后,溶液中离子浓度有何变化?

  投影展示:

  教师:电解在物质制备方面也有着非常广泛的应用,如活泼金属冶炼,氯碱工业。

  板演:电解方程式书写

  教师: 用电解来解决我们实验中遇到的问题,氢氧化亚铁的制备

  例题:由于Fe(OH)2极易被氧化,所以实验室很难用亚铁盐与烧碱反应制得纯净的 Fe(OH)2沉淀,应用右图所示电解装置可制得纯净的Fe(OH)2沉淀,两电极的材料分别为石墨和铁。

  ⑴a电极材料应为_____

  电极反应式为____________________

  ⑵电解液c可以是_______

  A、纯水 B、NaCl溶液

  C、NaOH溶液 D、CuCl2溶液

  ⑶d可选用_________,其作用为___________ __________

  在加入d之前,对c简单处理的方法是_______

  小结:电解问题→氧化还原反应问题

  板书:

  一 、电解的基本原理

  1、电解的概念

  2、电极及电极反应

  3、阴阳两极粒子放电顺序:

  二、电解原理的应用

  【课后反思】

  本节课是高中知识的第一轮复习,所以在课堂设计的时候注重基础知识的回顾与巩固,力求层次分明,逐步到位,再通过练习来提升学生的能力。课堂中注重学生的参与,从参与中发现学生的理解难点,着重讲解。但是由于课堂时间有限,有个别问题未能完全展开分析,还需要后续课时来补充强化。另外反思中发现对学生课堂上出现的个别问题没能及时明确的指出,语言引导不够精炼,这些在以后的教学中都有待改进。

  同行视角

  【生成描述】

  1、电解原理复习:通过几个典型的电解反应让学生掌握电解的概念、电极反应以及放电顺序。并通过典型例题加以巩固。

  2、电解原理的应用:让学生根据电解原理设计装置使学生了解电解在电镀、精炼铜、物质制备等方面的应用,提高学生分析问题解决问题的能力。

  【精彩评述】

  1、无论是原理的复习,例题的选取还是应用实例非常典型,而且讲解比较到位。

  2、应用数轴分析例题,由定性到定量,简洁明了透彻。

  3、与学生交流自然亲切,能调动学生参与教学过程的积极性

  来源:博众教育