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2020教师资格证高中化学《电能转化为化学能》教案

2020-12-28 20:26:16| 来源:广东中公教育

苏教版必修2专题2第三单元

电能转化为化学能

一、教学目标

1.说出电解的基本原理;能够书写电解氯化铜溶液的电极反应方程式。

2.通过小组讨论、查找资料等生动活泼的教学形式,初步学会科学的思维方法;在实验探究的过程中,提高总结归纳,交流评价的能力

3.通过了解电解池在生产中的广泛应用,体会化学对人类社会的促进作用;增强学习化学的积极性,以及关注社会的意识和责任感。

二、教学重难点

【重点】电解氯化铜溶液电极方程式的书写、电解原理

【难点】电解原理

三、教学过程

(一)复习导入

【提出问题】在之前的学习中,涉及过哪些电解反应,电解的物质是什么,得到的电解产物、电解方程式分别是什么?电解过程中能量转化形式是怎样的?完成表格的填写。

高中化学《电能转化为化学能》教案

【学生回答】涉及过电解水、电解饱和食盐水等,电解过程中电能转化为化学能。

高中化学《电能转化为化学能》教案

【提出问题】电解过程中,电能是如何转化为化学能的呢?被电解的物质又是怎样转化为生成物的?

引入本节课“电能转化为化学能”。

(二)新课讲授

1.电解氯化铜

【学生实验】如图所示装置连接好仪器,在U形管中加入饱和氯化铜溶液,用石墨棒作电极,接通电源,电解数分钟后,观察实验现象。

高中化学《电能转化为化学能》教案

【教师引导】已知该装置中,与电源正极相连的电极为阳极,与电源负极相连的电极为阴极。观察实验现象时,需要注意阴极(与电源负极连接的石墨棒)表面的颜色,并且用湿润的淀粉碘化钾试纸检验阳极(与电源正极连接的石墨棒)上放出的气体。

(学生实验,教师指导。)

【学生回答】①阴极:石墨棒表面有紫红色物质析出(判断该物质是铜);②阳极:现象:有一种有刺激性气味的气体生成,能够使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝(判断该气体是氯气)。

【提出问题】根据推断得出的产物尝试写出阴极、阳极的电极反应方程式以及总的反应方程式。

高中化学《电能转化为化学能》教案

【提出问题】在该电极反应中,发生氧化反应、还原反应的分别是何种物质?发生的能量转化形式是怎样的?

【学生回答】Cl-被氧化,Cu2+被还原。能量转化形式:电能转化为化学能。

【教师总结】在直流电的作用下,溶液中的Cu2+在阴极得到电子,被还原成单质铜。Cl-在阳极失去电子,被氧化成氯原子,并结合生成Cl2。

在这一过程中,电能转化为了化学能,化学上把电能转化为化学能的装置称为电解池。

电解质溶液在电流作用下,在电极上发生氧化还原反应的过程即为电解。

2.电解原理

【提出问题】

①使用的电极是活性的还是惰性的?

②通电前,氯化铜溶液中存在哪些阴、阳离子?

③电子的流动方向如何?外电路上的电流方向怎样?

④根据阴阳两极的反应产物分析,接通直流电源后,阴、阳离子怎样运动?

⑤在CuCl2溶液中,存在哪些离子,放电顺序如何?

(小组讨论,教师指导。)

【学生回答,教师总结】使用的是惰性电极,通电前,CuCl2溶液中存在着Cu2+、Cl-、H+、OH-,通电之后,Cu2+、H+朝着电解池的阴极移动,Cl-、OH-朝着电解池的阳极移动,由于放电顺序:Cu2+>H+,Cl->OH-,因此Cl-在阳极失去电子生成Cl2,电子沿导线向阴极流动,Cu2+得到电子,生成铜单质。

【教师总结】电解质在水溶液或熔融状态下电离出自由移动的离子,通电时,自由离子作定向移动,阴离子向阳极移动,在阳极失去电子发生氧化反应,阳离子向阴极移动,在阴极得到电子发生还原反应。

(三)拓展提升

【提出问题】对比原电池与电解池,有什么不同?

【学生回答】

①能量转化不同:原电池把化学能转化为电能,电解池把电能转化为化学能;

②装置不同:电解池有外加直流电源,原电池没有;

③原电池两极反应:正极发生得电子的还原反应,负极发生失电子的氧化反应;

电解池两极反应:阴极发生得电子的还原反应,阳极发生失电子的氧化反应;

…………

(四)小结作业

【小结】学生总结本节课的收获。

【作业】作业:预习电解原理在工业生产中的应用——电镀、电解精炼铜,尝试书写对应的电极方程式。

四、板书设计

高中化学《电能转化为化学能》教案

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(责任编辑:王泽纯)

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