2019-2020年高二化學(xué)《電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 電解》教案1.doc

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2019-2020年高二化學(xué)《電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 電解》教案1 課 題： 選修4 第1章 第2節(jié) 電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能———電解（第2課時(shí)） 課 型： 復(fù)習(xí)課 教學(xué)時(shí)間： 教學(xué)模式： 問題探究式教學(xué) 教學(xué)手段： 講練結(jié)合、多媒體輔助、合作探究 教學(xué)目標(biāo)： 1.通過運(yùn)用電解的原理分析食鹽水的電解、銅的電解精煉，了解這些較復(fù)雜體系中所發(fā)生的反應(yīng)以及電解的實(shí)用價(jià)值。 3.通過學(xué)習(xí)電鍍的內(nèi)容，了解具有一定特殊性的、另一種電解原理的應(yīng)用方法，并進(jìn)一步體會電解對人類社會的重要貢獻(xiàn)。 4.通過活動探究，提高實(shí)驗(yàn)?zāi)芰头治瞿芰Α? 重點(diǎn)：電解原理的應(yīng)用 難點(diǎn)：陰極和陽極以及電極反應(yīng)的概念、正確書寫電極反應(yīng)式。 內(nèi)容分析： 本節(jié)在復(fù)習(xí)電解原理和規(guī)律的后，在理解電解原理的基礎(chǔ)上了解相關(guān)化工生產(chǎn)方面的應(yīng)用，如電解食鹽水制備燒堿、氫氣和氯氣，銅的電解精煉，電鍍等。通過學(xué)習(xí)進(jìn)一步理解原理，加深對氧化還原反應(yīng)的認(rèn)識，提高辯證思維能力，同時(shí)幫助學(xué)生牢固樹立理論聯(lián)系實(shí)際的學(xué)風(fēng)。 教學(xué)過程： 環(huán)節(jié) 教師活動 學(xué)生活動 設(shè)計(jì)意圖 考 點(diǎn) 解 讀 本講重點(diǎn)考查： 了解電解原理的應(yīng)用。 閱讀 明確復(fù)習(xí)目的。 自 我 診 斷 1.請寫出惰性電極電解食鹽水過程中的電極反應(yīng)為： 2.總反應(yīng)的電解離子方程式 問題1.怎樣書寫電極反應(yīng)式和電解的化學(xué)方程式？ 教師總結(jié)。 完成習(xí)題 回答電解時(shí)電極產(chǎn)物的判斷方法，并寫出離子放電順序、極反應(yīng)式的書寫方法。 檢查學(xué)生對電解基本原理和規(guī)律等的掌握情況。 知 識 梳 理 回顧相關(guān)知識點(diǎn)，完成填空。 梳理好關(guān)鍵知識點(diǎn)，設(shè)計(jì)好教學(xué)問題，圍繞問題來達(dá)成復(fù)習(xí)目標(biāo)。 多媒體展示 （3）工業(yè)生產(chǎn)裝置示意圖 學(xué)生觀察了解 使學(xué)生知道工業(yè)生產(chǎn)中裝置的主要特點(diǎn) 問題探究1.陽離子交換膜的作用是什么？分析氯堿工業(yè)在電解飽和食鹽水時(shí)為什么要阻止陰極區(qū)的OH-進(jìn)入陽極區(qū)？如果兩極產(chǎn)物混合，會發(fā)生什么反應(yīng)？ 2.電解一段時(shí)間后，陽極室和陰極室應(yīng)分別補(bǔ)充什么物質(zhì)？ 3.怎樣檢驗(yàn)兩極產(chǎn)生的氣體？ 學(xué)生交流討論 進(jìn)一步深化對裝置的了解 要 點(diǎn) 精 講 1.氯堿工業(yè):離子交換膜法制燒堿：（1）生產(chǎn)設(shè)備名稱：離子交換膜電解槽 陰極：碳鋼 陽極：鈦 陽離子交換膜：只允許陽離子通過(Cl－、OH－離子和氣體不能通過)，把電解槽隔成陰極室和陽極室。 （2）離子交換膜的作用： a、防止氫氣和氯氣混合而引起爆炸； b、避免氯氣和氫氧化鈉反應(yīng)生成 ，而影響氫氧化鈉的產(chǎn)量。 （3）電極反應(yīng)及總反應(yīng) 陽極：2Cl——2e-= Cl2 陰極：2H++2e-= H2 或2H2O+2e-= H2+2OH— 2Cl—+2H2O Cl2 +H2+2OH- (4)飽和食鹽水的精制：電解前應(yīng)除去食鹽溶液中的Ca2＋、Mg2＋、 等雜質(zhì)離子，加入試劑依次為過量NaOH溶液、過量BaCl2溶 液、過量Na2CO3溶液、稀鹽酸(或?qū)⑦^量BaCl2溶液和過量NaOH溶液 的順序互換)。 整理知識 抓基礎(chǔ) 鞏固、加深 考點(diǎn)例題 【例1】電解原理在化學(xué)工業(yè)中有廣泛應(yīng)用。如圖表示一個電解池，裝有電解液a；X、Y是兩塊電極板，通過導(dǎo)線與直流電源相連。請回答以下問題： (1)若X、Y都是惰性電極，a是飽和NaCl溶液，實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，同時(shí)在兩邊各滴入幾滴酚酞試液，則 ①電解池中X極上的電極反應(yīng)式為__________。 在X極附近觀察到的現(xiàn)象是________________。 ②Y電極上的電極反應(yīng)式為________________， 檢驗(yàn)該電極反應(yīng)產(chǎn)物的方法是______________ (2)如要用電解法精煉粗銅，電解液a選用CuSO4溶液，則①X電極的材料是_____，電極反應(yīng)式是__________。②Y電極的材料是_____，電極反應(yīng)式是____________。 【思路點(diǎn)撥】： 此題是考查電解飽和食鹽水的相關(guān)知識。 根據(jù)電源的正負(fù)極可以確定X應(yīng)為電解池的陰極，發(fā)生還原反應(yīng)：2H++2e- = H2↑，同時(shí)有堿生成；Y為電解池的陽極，發(fā)生氧化反應(yīng)：2Cl- = Cl2↑+2e-，實(shí)驗(yàn) 室檢驗(yàn)Cl2一般使用濕潤的淀粉碘化鉀試紙，若變藍(lán)證明有Cl2生成；根據(jù)電解精煉銅的原理可知，陽極Y極應(yīng)用粗銅，陰極X極應(yīng)用純銅。 學(xué)生練習(xí)并分析回答 思考整理 檢查學(xué)生對知識的運(yùn)用能力。 進(jìn)一步鞏固、加深 知 識 梳 理 要 點(diǎn) 精 講 回顧相關(guān)知識點(diǎn)，完成填空。 梳理好關(guān)鍵知識點(diǎn)，設(shè)計(jì)好教學(xué)問題，圍繞問題來達(dá)成復(fù)習(xí)目標(biāo)。 問題探究：1.陽極泥中為什么會有銀？ 2.電解一段時(shí)間后電解質(zhì)溶液濃度怎樣變化？ 3.兩極質(zhì)量變化相等嗎？ 教師點(diǎn)撥總結(jié)。 學(xué)生交流討論總結(jié) 進(jìn)一步深化對銅的精煉的理解 考點(diǎn)例題 【例2】金屬鎳有廣泛的用途。粗鎳中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等雜質(zhì)，可用電解法制備高純度的鎳，下列敘述正確的是（已知：還原性Fe＞Ni＞Cu） ﹙ ﹚ A．陽極發(fā)生還原反應(yīng)，其電極反應(yīng)式：Ni2+ + 2e— == Ni B．電解過程中，陽極質(zhì)量的減少與陰極質(zhì)量的增加相等 C．電解后，溶液中存在的金屬陽離子只有Fe2+ 和Zn2+ D．電解后，電解槽底部的陽極泥中只有Cu和Pt 【思路點(diǎn)撥】選D。此題考查的是電解的基本原理。在電解中，陽極上失去電子，化合價(jià)升高，發(fā)生氧化反應(yīng)，而陰極上得到電子，化合價(jià)降低，發(fā)生還原反應(yīng)。題目中已告訴氧化性：Fe2+＜Ni2+＜Cu2+，可以推出在陽極的放電順序?yàn)椋篫n>Fe>Ni>Cu>Pt（惰性金屬不放電），陰極的放電順序?yàn)椋篫n2+＜Fe2＋＜Ni2+＜Cu2+，所以A中陽極電極反應(yīng)有： Zn == Zn2++2e-，F(xiàn)e == Fe2++2e-，Ni == Ni2++2e-（主要電極反應(yīng)）。所以陽極中Cu和Pt沉淀。 學(xué)生練習(xí)并分析回答 檢查學(xué)生對知識的運(yùn)用能力。 知 識 梳 理要 點(diǎn) 精 講 3．電鍍 電鍍是一種特殊的電解,要求鍍件必須作陰極,鍍層金屬作陽極, 含鍍層金屬離子的可溶性鹽溶液作電解質(zhì)溶液(作為電鍍液)。電鍍時(shí)，理論上電解質(zhì)溶液的濃度保持不變。 回顧相關(guān)知識點(diǎn)，完成填空。 梳理好關(guān)鍵知識點(diǎn)，圍繞問題來達(dá)成復(fù)習(xí)目標(biāo)。 問題探究：電解一段時(shí)間后，電解液的濃度是否發(fā)生變化？如果在鐵上鍍銀，畫出該裝置示意圖？ 教師點(diǎn)評。 學(xué)生交流討論總結(jié) 學(xué)會知識的遷移應(yīng)用 問題探究：能否用電解鈉、鎂、 鋁鹽溶液的方法制備鈉、鎂、 鋁？ 教師點(diǎn)評。 學(xué)生交流討論總結(jié) 深化知識理解 知 識 梳 理 要 點(diǎn) 精 講 4．電解法冶煉活潑金屬 Na、Mg、Al等活潑金屬都可用電解它們的熔融鹽或氧化物制得 問題探究：為什么不能電解熔融氯化鋁制備金屬鋁？ 教師點(diǎn)評。 學(xué)生回答 學(xué)生交流討論總結(jié) 培養(yǎng)學(xué)生對知識的歸納能力 深化知識理解 知識總結(jié) 電解池、電解精煉池、電鍍池的比較 電解池 電解精煉池 電鍍池 定義 電極 材料 電解質(zhì)溶液 電極 反應(yīng) 學(xué)生歸納整理 自主構(gòu)建知識體系 當(dāng)堂反饋 1．50 mL 0.2 molL－1硫酸銅溶液中插入兩個電極，通 電電解(不考慮水分蒸發(fā))。則： (1)若兩極均為銅片，試說明電解過程中濃度將怎樣變化 。 (2)若陽極為純鋅，陰極為銅片，陽極反應(yīng)式是 ________。 (3)如不考慮H＋在陰極上放電，當(dāng)電路中有0.04 mol e－通過 時(shí)，陰極增重______g，陰極上的電極反應(yīng)式是 __________________________。 2.如下圖裝置所示，C、D、E、F都是惰性電極，甲、乙中溶液的體積和濃度都相同（假設(shè)通電前后溶液體積不變），A、B為外接直流電源的兩極。將直流電源接通后，F(xiàn)極附近呈紅色。 請回答： （1）B極是電源的_____。 （2）若甲、乙裝置中的C、D、E、F電極均只有一種單質(zhì)生成時(shí)，對應(yīng)單質(zhì)的物質(zhì)的量之比為_____。 （3）現(xiàn)用丙裝置給銅件鍍銀，則H應(yīng)該是_____（填“鍍層金屬”或“鍍件”），電鍍液是_____溶液。當(dāng)乙中溶液的c（OH-）=0.1 molL-1時(shí)（此時(shí)乙溶液體積為 500 mL），丙中鍍件上析出銀的質(zhì)量為_____，甲中溶液的pH_____（填“變大”、“變小”或“不變”）。 3.（xx全國高考改造題）如圖是一個用鉑絲作電極，電解稀的MgSO4溶液的裝置，電解液中加有中性紅指示劑，此時(shí)溶液呈紅色。（指示劑的pH變色范圍：6.8～8.0，酸色——紅色，堿色——黃色） 回答下列問題： （1）下列關(guān)于電解過程中電極附近溶液顏色變化的敘述正確的是______（填編號）； ①A管溶液由紅變黃 ②B管溶液由紅變黃 ③A管溶液不變色 ④B管溶液不變色 （2）寫出A管中發(fā)生反應(yīng)的反應(yīng)式：____________； （3）寫出B管中發(fā)生反應(yīng)的反應(yīng)式：____________； （4）若將C電極換為鐵，其他裝置都不變，則甲中發(fā)生總反應(yīng)的離子方程式是_____。 學(xué)生練習(xí) 回答 及時(shí)鞏固反饋 作業(yè)設(shè)計(jì) 市發(fā)《高考總復(fù)習(xí)》第七單元 第二節(jié) 第2課時(shí) 自查導(dǎo)學(xué)、變式訓(xùn)練、及三維達(dá)標(biāo) 完成習(xí)題 鞏固復(fù)習(xí)效果 課后反思 備課時(shí)沒有充分考慮到的學(xué)生存在的問題 整理反思課堂內(nèi)容 不斷提高 教 學(xué) 反 思 復(fù)習(xí)課應(yīng)充分考慮學(xué)生的學(xué)情，打好基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)好教學(xué)問題，使學(xué)生在理解知識同時(shí)構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)，并學(xué)會遷移應(yīng)用，抓好細(xì)節(jié)及落實(shí)情況。