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山东省枣庄八中高二化学电能转化为化学能电解教案4

山东省枣庄八中高二化学电能转化为化学能电解教案4
山东省枣庄八中高二化学电能转化为化学能电解教案4

第一章化学反应与能量转化

第2节电能转化为化学能----电解

考纲展示:

1、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。

2、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;

考情分析

常见的考查形式:

1、综合应用电解原理解决实际问题。

2、电解的有关计算。

学情分析:大部分学生对电解原理掌握较好,相当一部份学生在书写电极反应式时不太准确,不知何时要考虑环境。

主干知识梳理:(学生已预习,展示一下,学生回答,用时15分钟)

【讲解】电解的几种类型

(1)电解含氧酸、强碱溶液及活泼金属的含氧酸盐,实质上是电解水,电解水型;

(2)电解不活泼金属无氧酸盐,实际上是电解电解质本身,电解电解质型;

(3)电解不活泼金属的含氧酸盐,放氧生酸型;

(4)电解活泼金属(K/Ca/Na)的无氧酸盐,放氢生碱型;

【板书】二、电解原理的应用

电解的类型:1、电解水型 2、电解电解质型 3、放氧生酸型 4、放氢生碱型

【过渡】下面我们结合几个例子看看电解原理的应用

(一)电解食盐水

【预习提示】1、预测电解食盐水的现象是有哪些?

2、电解食盐水的产物是什么?

3、在电解食盐水时,溶液中各离子的移向何极?

4、在电解食盐水的过程中,溶液的PH值如何变化?

【学生】预习后回答

【讲解并板书】现象:电流流向:电子流向:

阴阳极反应方程式(滴加酚酞红,红色先出现在哪?):

阴极:2H++2e-→ H2↑ 阳极:2Cl-→ Cl2↑+2e-

总方程式(阴极产物,阳极产物各是什么?):

总反应式:2NaCl+2H2O = 2NaOH+H2↑+Cl2↑ (条件:通电)

溶液PH值变化:

【讲解】氯碱工业示意图及阳离子交换膜的两个优点。

【讲解】在电解过程中,由于阴极区OH -浓度变小,水的电离平衡向生成H +和OH -的方向移动,随着H +不断变为氢原子并最终形成氢气逸出,使阴极区溶液中的OH -越来越多。用隔膜就可以阻止OH -

移向阳极,则使氢氧化钠可以在阴极附近的溶液中富集,由阴极溶液可以得到烧碱。还可以得到另外两种重要的化工产品—氯气和氢气。

【指导学生阅读资料在线】水的电离和离子放电顺序

【强调】离子放电顺序是对在一定条件下,离子并不都能在电极上发生反应。而且所给的离子放电顺序是一定条件下的经验规律,不同的实验条件会存在不同的顺序,规律是有条件限制的。

【阅读】工业电解食盐水制备烧碱

【板书】(二)铜的电解精炼

阳极材料: 阴极材料: 电解液:

现象: 电流流向: 电子流向:

阴阳极反应方程式: 阴极:Cu 2+ + 2e - == Cu

阳极:Cu== Cu 2++2e -

(三)电镀

【讲解】一件表面镀有其他金属的制品,我们可以把它的结构大致分为两大部分:镀件和镀

层金属。那么这个镀层金属是这么镀在这个镀件上的呢?这节课我们就来看看这个问题。 【活动探究】在铁钉上镀铜

注意点: ①电极: 阴极——镀件 (待镀金属制品) 阳极——镀层金属或惰性电极 ②电镀液:含有镀层金属离子的电解质溶液。

【投影小结】 电解池、电解精炼池、电镀池的比较

电解池 电解精炼池 电镀池 Na + Na +

H 2O(含少量NaOH) NaOH 浓溶液

NaCl 稀溶液 NaCl 浓溶液

H 2

Cl 2 阳离子交换膜

镀层金属 镀件

定义将电能转变成化学能的

装置

应用电解原理将不纯的金

属提纯的装置

应用电解原理在某些金属

表面镀上一层其他金属的

装置

形成条件①两电解接直流电源

②电极插入电解质溶液

或熔融电解质中

③形成闭合回路

①不纯金属接电源正极,

纯的金属接电源负极

②电解质溶液须待提纯金

属的离子

①镀层金属接电源正极,待

镀金属接电源负极

②电镀液须含有镀层金属

的离子

电极名称阳极:电源正极相连

阴极:电源负极相连

阳极:不纯金属

阴极:纯金属

阳极:镀层金属

阴极:镀件

电极反应阳极:氧化反应阴极:还原反应

【投影练习】

1.(1)a 、b哪一极为正极?

(2)若要给铁叉镀锌,a极选用什么材料?选择何种溶液?

(3)若要给铁叉镀金,a极选用什么材料?选择何种溶液?

2. 工业上采用Fe、C为电极电解K2MnO4溶液制KMnO4

(1)电解时,应以作阴极,电解过程中

阴极附近溶液pH将会 ,

(2)阳极反应式为,

(3)总电解反应式为 .

答案: Fe 增大 MnO42——e- =MnO4— 2K2MnO4+2H2O=2KMnO4+2KOH+H2↑

【典型例题精讲】

例1:铂电极电解1LCu(NO3)2和KNO3混合溶液,通电一段时间,两极均产生11.2L(,并确定析出铜的物质的量.

解析:阳极 4OH--4e-=2H2O+O2↑

阴极 Cu2++2e- =Cu↓ 2H++2e- =H2↑

阳极转移电子的物质的量为: 0.5×4 = 2mol,消耗4OH- 2mol,即产生H+ 2mol.

阴极生成0.5molH2,消耗H+ 1mol;所以溶液中C(H+)=1mol/L pH=0

生成H2转移的电子:0.5 ×2=1mol,故还有1mole- 用于还原Cu2+,可析出铜为0.5mol. 【达标练习】

1.用石墨电极电解100mL H2SO4与CuSO4的混合液,通电一段时间后,两极均收集到

2.24L(标

况)气体,则原混合液中Cu2+的物质的量浓度为()

A.1mol/L

B.2mol/L

C.3mol/L

D.4mol/L

2.某硝酸盐晶体化学式为M(NO3)x·nH2O,式量为242,将1.21g该晶体溶于水配成100mL溶

液,用惰性电极进行电解。当有0.01 mol 电子转移时,溶液中金属离子全部析出,此时阴

极增重0.32g。求:

①金属M的相对原子质量及x.n的值;

②电解溶液的pH(溶液体积仍为100mL)。

M x+ + x e- = M

0.005mol 0.01mol 0.32g

所以:x = 2 ;Ar(M) = 64 ;n= 3 产生H+为0.01mol,pH=1

3.右图中x、y分别是直流电源的两极,通电后发现a极板质量增加,b极板处有无色无臭气体

放出,符合这一情况的

4.根据金属活动顺序表,Cu不能发生如下反应:Cu + 2H2O=Cu(OH)2↓+ H2↑。但选择恰当电

极材料和电解液进行电解,这个反应就能变为现实。下列四种电极材料和电解液中,能实现该反应最为恰当的是

A B C D

阳极石墨Cu Cu Cu

阴极石墨石墨Fe Pt

电解液CuSO4溶液Na2SO4溶液H2SO4溶液H2O

5.按下图的装置进行电解实验:A极是铜锌合金,B极为

纯铜,电解质中含有足量的铜离子。通电一段时间后,若

A极恰好全部溶解,此时B极质量增加7.68克,溶液质量

增加0.03克,A合金中Cu、Zn原子个数比为

A 4︰1

B 3︰1

C 2︰1

D 任意比

【板书设计】

二、电解原理的应用

电解的类型:1、电解水型 2、分解电解质型

3、放氧生酸型

4、放氢生碱型

(一)电解食盐水

(二)铜的电解精炼

(三)电镀

注意点: ①电极:阴极——镀件 (待镀金属制品)

阳极——镀层金属或惰性电极

②电镀液:含有镀层金属离子的电解质溶液。

三、电解池、电解精炼池、电镀池的比较

作业布置:完成新课程P164—166的三维达标练习

教学反思:

化学能转化为电能教案

《化学能转化为电能》教案 张丽红 教学目标: 知识目标:通过实验探究, 使学生认识化学能可以转化为电能,初步认识原电池的结构和工作原理。学会判断原电池的正、负极,初步认识电极反应式及原电 池反应方程式的书写。 情感目标:培养学生的探究精神和依据实验事实得出结论的科学态度,训练科学的学习方法,渗透环境保护意识 能力目标:培养学生探究式的思维能力、自学能力和动手能力及发现问题、分析问题和解决问题的能力。 教学重点、难点:原电池原理,构成原电池的一般条件。 教学方法:1、实验探究法——通过实验、分析、讨论、总结应用等过程,引导学生观察、思考、推理、探究。 2、利用多媒体将微观、抽象的理论转为具体、直观的形象。 学习方法:实验——观察——思考——讨论——结论——应用。 教学用品:铁丝、铜丝、锌片、铜片、镁条、铅笔芯、火柴梗、西红柿、稀硫酸、无水乙醇、导线、烧杯、电流计、实物展台、投影仪。 教学过程: 『导入』由实验:将铜片和锌片用导线连接起来,并串联一个电流计,插入稀硫酸溶液中,观察实验现象。导出什么叫做原电池。 【板书】第三节化学能转化为电能-----原电池 一、原电池 1、概念:把化学能转化为电能的装置 2.工作原理:氧化还原反应 [投影]化学能转化为电能 一、原电池 1、概念:将化学能转化成电能的装置称为原电池 2、电极名称及电极反应:负极(锌片):Zn-2e-=Zn2+正极(铜片):2H++2e-=H2↑ 原电池总反应: Zn + 2H+ = Zn2+ + H2↑ 3、电子方向: 由负极经导线到正极电流方向:正极到负极 4、实质:氧化还原反应分开在两极进行,还原剂所失去的电子通过导线转移到氧化剂。 『实验探究』(学生分组实验并讨论) 构成原电池的一般条件 注意观察指针是否偏转,若偏转,方向如何?正负极分别是什么?若不偏转,可能的原因是什么?

化学能与电能的知识点

化学能与电能的知识点 化学能与电能的知识点 1、原电池原理 (1)原电池概念 把化学能直接转化为电能的装置叫做原电池。 (2)原电池的工作原理 通过氧化还原反应(有电子的转移)把化学能转变为电能。 (3)构成原电池的条件 ①电极为导体且活泼性不同;②两个电极接触(导线连接或直接接触);③两个相互连接的`电极插入电解质溶液构成闭合回路。 (4)电极名称及发生的反应 正极:较不活泼的金属或石墨作正极,正极发生还原反应。 电极反应式:溶液中阳离子+ne-=单质。 正极的现象:一般有气体放出或正极质量增加。 负极:较活泼的金属作负极,负极发生氧化反应。 电极反应式:较活泼金属-ne-=金属阳离子。 负极现象:负极溶解,负极质量减少。 (5)原电池正负极的判断 ①依据原电池两极的材料: 较不活泼金属或可导电非金属(石墨)、氧化物(MnO2)等作正极;

较活泼的金属作负极(K、Ca、Na太活泼,不能作电极)。 ②根据原电池中的反应类型: 负极:失电子,发生氧化反应,现象通常是电极本身消耗,质量减小。 正极:得电子,发生还原反应,现象是常伴随金属的析出或H2 的放出。 ③根据内电路离子的迁移方向:阳离子流向原电池正极,阴离子流向原电池负极。 ④根据电流方向或电子流向:(外电路)的电流由正极流向负极;电子则由负极经外电路流向原电池的正极。 (6)原电池电极反应的书写方法 ①原电池反应所依托的化学反应原理是氧化还原反应,负极反应是氧化反应,正极反应是还原反应。因此书写电极反应的方法归纳 如下: a.写出总反应方程式。 b.把总反应根据电子得失情况,分成氧化反应、还原反应。 c.氧化反应在负极发生,还原反应在正极发生,反应物和生成物对号入座,注意酸碱介质和水等参与反应。 ②原电池的总反应式一般把正极和负极反应式相加而得。 (7)原电池的应用 ①加快化学反应速率,如粗锌制氢气速率比纯锌制氢气快。②比较金属活动性强弱。③设计原电池。④金属的腐蚀。 2、化学电源基本类型 (1)干电池:活泼金属作负极,被腐蚀或消耗。如:Cu-Zn原 电池、锌锰电池。

电解池教案(第一课时)

第三节电解池教案(第一课时)

(2)电解质; (3)构成闭合回路 [学生活动]让学生独立书写电解CuCl2溶液的化学反应方程式。(能够请1—2名学生到黑板上书写,然后讲评) [板书] CuCl 2Cu+Cl 2 ↑ [过渡]下面我们再分析电解池的两个电极。 [板书]3、电解池的两极 [讲]电解池的两极是由与之相连的电源电极的极性决定的。 [板书]阴极:与电源负极相连的电极。(发生还原反应)阳极:与电源正极相连的电极。(发生氧化反应) [设疑]电解质溶液是如何将电路沟通的呢? [板书]4、电解池中的电子的移动方向 [学生活动]请学生讨论、总结并回答上面提出的问题。 [板书]电源负极→电解池阴极→电解液中的阳离子(被还原)电解池中阴离子(被氧化)→电解池阳极→电源正极 [讲]由上面分析可知:电解质溶液的导电过程必须有阴阳离子的参与,如果溶液中的离子不参加反应,电路就不能沟通,所以电解质溶液的导电过程就是电解质溶液的电解过程。 [板书]5、电解的本质:电解质溶液的导电过程就是电解质溶液的电解过程 [问]从上已知CuCl2溶液中存有的离子有:Cu2+、Cl-、OH-、H+为什么电解时,只有Cu2+和Cl-放电?这要涉及到离子的放电顺序问题。[板书]6、离子的放电顺序 [讲]因为各种离子得失电子的水平不同,所以,电解时离子放电难易也不同。 [板书]阳离子:Ag+>Hg2+>H+>Cu2+>Fe2+>Zn2+>H+>Al3+>Na+>K+ 阴离子:S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根 [讲]电解电解质溶液时,在阴阳两极上首先发生放电反应的离子分别是溶液里最容易放电的阳离子和最容易放电的阴离子。 [讲]我们还要注意的是要先看电极材料,是惰性电极还是活性电极,若阳极材料为活性电极(Fe、Cu)等金属,则阳极反应为电极材料失去电子,变成离子进入溶液;若为惰性电极材料,则根据阳离子的放电顺序,依据阳氧阴还的规律来书写电极反应式 [板书]7、电极产物的判断 (1) 阳极放电顺序:活泼阳极(金属)>无氧酸根离子>OH―>含氧酸根离子>F―

化学能转化为电能——电池(教案)

§1.3化学能转化为电能—电池 原 小 梅 蒲城县尧山中学 二OO九年十二月

§1.3化学能转化为电能—电池 一、教学目标 1、知识与技能 (1)使学生认识到化学能可以转化为电能. (2)初步认识原电池地反应原理及形成条件,并能利用生活中地常见物品制作简易原电池. (3)能准确判断原电池地正负极,并能正确书写电极反应. 2、过程与方法 通过对原电池形成条件进行探究地过程,进一步理解科学探究地意义,学习科学探究地一般过程,提高科学探究地能力. 3、情感态度与价值观 (1)在化学学习地过程中体验并探究带来地快乐,感受化学世界地奇妙. (2)增强联系实际学习化学并将化学知识应用于生活地意识. (3)关注与化学有关地社会热点问题和科技前沿问题,增强环保地意识,逐步形成可持续发展地思想. 二、教学重点 原电池地工作原理及形成条件,电极反应及电池反应方程式地书写. 三、教学难点 通过对原电池实验地探究,引导学生从电子转移角度理解化

学能向电能转化地本质及原电池地工作原理. 四、教学方法和手段 实验发现法、引导探究法、实践巩固法 五、教学过程 〔引言〕经验可知化学反应中常伴随着能量地转化,能量地转化具有多样性.生火取暖是将化学能转化为热能地过程,电解是将电能转化为化学能地过程,而使用电池则是将化学能转化为电能地过程,这一节课我就来学习化学能转化为电能——电池. 〔板书〕§1.3化学能转化为电能—电池 〔过渡〕原电池地工作原理是什么?这就是我们本节课要研究地主要内容. 〔板书〕一、原电池地工作原理 〔讲述〕阅读P19页活动探究1,完成Zn与CuSO4反应过程中溶液温度变化地实验. 〔教师活动〕:请各小组长负责分工,组织成员做好实验,记录相关现象. 〔学生活动〕: 〔小组代表发言〕描述实验现象 〔教师活动〕倾听,组织学生 〔思考问题〕由现象得到什么结论? 温度升高化学能转化为热能

人教版高中化学选修4(教案+习题)4.3电解池(二)最全版

课题 4.3电解池(二)课型新授课主备人授课人授课班级授课时间2017. 教学目标知识与 技能: 了解氯碱工业,电镀,冶金的原理 过程与 方法 培养学生的实验操作能力,团结协作能力、观察能力、分析能力、归纳总结能力以及运用知识解决问题的能力 情感态 度与价 值观 通过电镀工业废水处理的简单介绍,增强学生的环境保护意识 教学重点电解池原理 教学难点电解池应用 教学过程 【引言】上节课我们学习了电解的原理,电解是通过电流引起化学反应的过程,即将电能转变成了化学能。电解的原理在工业上有哪些应用呢?这节课就向同学们介绍两个电解原理在工业上应用的事例. 【板书】二、电解原理的应用 【讲解】电解饱和食盐水以制备烧碱、氢气和氯气,电解饱和食盐水的工业生产叫氯碱工业。 【板书】1、电解饱和食盐水制烧碱、氢气和氯气 【投影】 实验装置及原理 按上图装置,在U形管里倒入饱和食盐水,插入一根石墨棒做阳极,一根铁棒做阴极。同时在两边管中各滴入几滴酚酞试液,并用湿润的碘化钾淀粉试纸检验阳极放出的气体。接通直流电源后,注意管内发生的现象。 【讲解】在这个反应中,由于H+在阴极上得到电子而生成H2,破坏了附近的水的电离平衡,促进了水继续电离,结果阴极区溶液里OH―浓度增大而呈碱性。 【板书】(1) 实验原理: 阳极(放电顺序:Cl->OH-):2Cl―-2e == Cl2↑ (氧化反应) 阴极(放电顺序:H+>Na+):2H++2e==H2↑(还原反应) 总反应:2NaCl+2H2O 电解 2NaOH +H2↑+ Cl2↑ 阴极阳极 【注意】在学习电解食盐水的化学原理时,学生往往不容易理解碱为什么在阴极区生成。这点可以从H+在阴极上大量被还原,从而引起水的电离平衡被破坏,来分析在阴极区积累大量OH-的理由。 【板书】(2)工业制备方法---离子交换膜法

实验活动6 化学能转化成电能 高中化学必修二教案教学设计 人教版

化学能转化为电能 【教学目标】 知识与技能: 1.获得化学能与电能转化的化学实验的基础知识和基本技能,学习实验研究的方法,能设计并完成化学能与电能转化的化学实验。 2.形成原电池的概念,探究构成原电池的条件。 过程与方法: 1.经历对化学能与电能转化的化学实验探究的过程,进一步理解探究的意义,学习科学探究的基本方法,提高科学探究的能力。 2.能对自己的探究原电池概念及形成条件的学习过程进行计划、反思、评价和调控,提高自主学习化学的能力。 情感态度与价值观:赞赏化学科学对个人生活和社会发展的贡献,关注能源问题,形成正确能源观。 【教学重难点】 重点:原电池的概念与构成的条件。 难点:用已经学过的有关知识探究化学能转化成电能的条件和装置。 【教具准备】 多媒体、烧杯、导线、电流表、铜片、锌片、石墨棒、稀硫酸 【教学过程】 [新课导入]【多媒体动画展示:热电厂生产的过程】 [板书]一、化学能直接转化为电能的原理与装置 [学生自学]阅读课本,思考问题:(教师播放投影片) 1.当氧化剂和还原剂直接接触进行反应时,化学能要经过一系列能量转换才能转化为电能。 2.把氧化剂和还原剂分开,使氧化反应和还原反应在两个不同区域进行。 3.需要在氧化剂和还原剂之间架设桥梁使电子从氧化剂区域流向还原剂区域。 4.考虑氧化反应和还原反应发生的条件和环境,化学物质的选择。 5.从电学角度考虑仪器选择和组装问题

[师生互动]: 1.学生活动形式:组成课堂学习小组进行讨论,建立思维模型。 2.挖掘学生已有的氧化还原反应知识来分析氧化剂和还原剂之间电子转移中的能量转化。 3.积极引导学生思考将氧化反应和还原反应拆开的有关问题(怎样实现上述想法?氧化剂和还原剂分别选择什么物质?它们怎样给出和接受电子?)。 师:能否将氧化反应区域和还原反应区域拆开?这样在氧化反应区域和还原反应区域之间可能有电子流动,从而完成化学能向电能的转化。 [板书] 实验设计: 1.Cu-Zn原电池实验: ①Cu、Zn分别插入稀硫酸中。②Cu、Zn同时插入稀硫酸中,但不接触。③将Cu、Zn 用导线连接起来。④在Cu、Zn导线之间接电流表。⑤将Cu、Zn导线互换再接电流表。 [板书] Zn片发生氧化反应,Zn:Zn-2e=Zn2+负极 H+在Cu片上发生还原反应,Cu:2H++ 2e=H2↑正极 师:很好,总的离子反应方程式:Zn2+ + 2H+=Zn2++H2↑ [板书]实验探究2: 2.Zn-Zn与稀硫酸进行实验。 3.Cu-石墨与稀硫酸进行实验。(在短时间内,不考虑氧气的作用) 4.Zn-石墨与稀硫酸进行实验。 5.Fe-Zn与稀硫酸进行实验。 上述实验及现象以表格对比的形式呈现出来。 ①两极材料不同的各种现象。 ②不同溶液的各种现象。 ③电极在同一容器和不同容器中的现象。 化学用语化:将上述成功转化实验中的反应,用氧化反应式、还原反应式和总化学方程式的形式表示出来。 同一容器不同容 器 实验 序号 电极材料溶液现象氧化反应还原反应总反应

(完整版)高中化学能与电能试题(含答案)

第二节化学能与电能B卷 一、选择题 1.下列关于电能的特点叙述中错误的是() A.电能较其它能源使用方便 B.电能在现代社会中的使用最为广泛 C.电能使用导致的污染小 D.电能是化学能与各种能量转化中利用率最高的 2.下面的能源中属于二次能源的是() A.电能、蒸汽B.电能、风能C.蒸汽、风能D.煤、石油 3.三峡工程水电站装机总容量是1820万千瓦,这将给中国电网带来历史性变革,有利于全国电力联网和西电东输工程。目前在我国发电总量中的比例最大的是() A.水电(水力发电)B.火电(火力发电) C.核电(核能发电)D.风电(风力发电) 4.火力发电是通过化石燃料燃烧,使化石燃料中化学能转化为电能,其能量转化方式正确的是()A.化学能→电能B.化学能→机械能→电能 C.化学能→热能→电能D.化学能→热能→机械能→电能 5.现在电池的种类非常多,且由电池造成的污染越来越严重,下列电池不会造成环境污染的是()A.锂电池B.锌锰电池 C.氢氧燃料电池 D.镍镉电池 6.化学电池可以直接将化学能转化为电能,化学电池的本质是() A.化合价的升降 B.电子的转移C.氧化还原反应D.电能的储存 7.下列电池中不属于二次电池的是() A.碱性锌锰电池B.铅蓄电池C.镍镉电池D.锂离子电池 8.有关原电池的工作原理中的下列说法中不正确的是() A.电池负极发生氧化反应 B.电池正极发生还原反应 C.电子流向是从负极流向正极(外电路) D.电流方向是从负极流向正极(外电路)

9.原电池是将化学能转化为电能的装置,但其构成具有一定的条件,这些条件是() ①电极(负极与正极:金属活动性不同)、②电解质溶液、③闭合回路、④灯泡 A.①②③④B.①②③C.①②④D.②③④ 10.锌电池可望代替铅蓄电池,它的构成材料是锌、空气、某种电解质溶液,发生的总反应是2 Zn+O2=2ZnO。 下列有关它的说法正确的是() A.锌为电池负极,发生氧化反应 B.电解质溶液是酸性溶液 C.电池工作时,氧气与锌直接化合,生成氧化锌 D.负极发生的反应是:Zn-2e-+H2O=ZnO+2H+ 11.日常所用干电池其电极分别为碳棒和锌皮,以糊状NH4Cl和ZnCl2作电解质(其中加入MnO2氧化吸收H2),电极反应可简化为:Zn-2e-=Zn2+;2NH4++2e-=2 NH3+H2(NH3再用于结合Zn2+。)根据上述叙述判断下列说法中正确的是() A.干电池中Zn为正极,碳为负极 B.干电池工作时,电子由Zn极经外电路流向碳极 C.干电池长时间连续使用时内装糊状物可能流出腐蚀电器 D.干电池可以实现化学能向电能的转化和电能向化学能的转化 12.某同学做完铜、锌原电池的实验后得出了下列结论,你认为正确的是() A.构成原电池正极和负极的材料必须是两种金属 B.由铜、锌电极与硫酸铜溶液组成的原电池铜是负极 C.电子沿导线由锌流向铜,通过硫酸溶液被氢离子得到而放出氢气 D.铜锌原电池工作时,锌被硫酸溶解,所以才产生电子 13.燃料电池是一种新型电池,下列有关燃料电池的说法中正确的是() ①优点之一是能量转换率高②优点之二是无污染③缺点之一是需要持续的补充燃料④缺点之二 技术问题有待改进,尚未广泛使用 A.①②③④B.只有①②C.只有②③ D.只有② 14.下列反应中,在原理上可以设计成原电池的是() A.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应 B.铝片与盐酸的反应 C.甲烷与氧气的反应 D.石灰石的分解反应

化学能转化为电能教学设计(推荐文档)

《化学能转化为电能》教学设计 ——化学组林秉珠 一、设计意图 高中化学新课程的一种重要理念是学习生活中的化学,学习有用的化学。而能源是社会发展、人类文明进步不可或缺的重要条件。本单元把化学能与电能转化联系起来,让学生认识到能源科学的发展与化学科学的发展息息相关。学生已经掌握氧化还原反应的本质及化学反应中存在的能量的变化和转化,这是学习本单元重要的知识基础。我所在的学校释厦门六中,学生普遍思维活跃,想法大胆又创新,具备了一定的自主探究的经验和能力。 本单元安排3个课时完成教学任务,重点是第一课时《化学能转化为电能》,而原电池的原理和应用又是第一课时的重点和难点。 在第一课时的教学中,首先利用学生日常生活中熟知的事物,创设问题情境导入新课,激发学生的探究欲往。其次,对原电池工作原理的学习,设计到较多需要想象的抽象思维概念,学生理解起来较为费力。可先设计四个操作简单、对比性强、现象明显的实验,引导学生也能够实验探究发现问题:化学反应过程中会产生电能。再借助动画演示形象地分析原电池的工作原理,帮助学生更加快更深刻地理解原电池的工作原理。并且引导学生进行分组实验探究原电池的构成条件,有效地反馈学生的学习情况,进一步培养学生的各种能力。 最后,引导学生进行实践活动:1、制作水果电池,以巩固原电池的工作原理,引出原电池的应用:制作电源。2、对比实验:粗锌和纯锌分别与稀硫酸反应,让学生在自主探究中喜获新知:利用原电池能加快化学反应速率。也为认识钢铁腐蚀及防止金属腐蚀原理作了很好的铺垫,使学生对原电池的原理和应用有更深刻的认识和体验。 二、教案 (一)课时:1课时 (二)教学目标 1、知识与技能: ①通过实验探究,认识化学能可以转化为电能; ②掌握原电池的工作原理和构成条件; ③了解原电池原理在生产、生活中的实际应用。 2、过程与方法: 利用实验探究方法学习原电池的原理和构成条件。 3、情感态度与价值观: 通过实验探究,培养严谨细致的科学态度和质疑精神。 (三)重、难点 教学重点: 1、初步了解原电池的原理和组成 2、了解原电池原理在生产、生活中的实际应用 教学难点 1、化学电源的组成和工作原理 2、原电池原理在生产生活中的实际应用 (四)教学方法 教法:试验法、讲授法、探究法、阅读讨论法 学法:自主学习、探究学习、合作学习相结合

电解池教案人教版

电解原理 [重点难点] 1.理解电解的基本概念和原理。 2.了解铜的电解精炼、电镀铜。 3.会写电极反应式、电解方程式,掌握围绕电解的计算。 [知识点讲解] [基础知识导引] 1.电解 电解CuCl2 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做电解。如用惰性电极电解CuCl2溶液时,电极反应式:阳极2Cl——2e—=Cl2↑(氧化反应) 阴极Cu2++2e—=Cu(还原反应) 电解方程式为:CuCl2Cu+Cl2↑ 2.电解池 把电能转变为化学能的装置叫做电解池或电解槽。 电解池与直流电源的连接 其中跟直流电源或原电池的负极相连的电极是电解池的阴极;跟直流电源或原电池的正极相连的电极是电解池的阳极。 3.铜的电解精炼和电镀铜 ⑴铜的精炼 以粗铜做阳极,精铜做阴极,硫酸铜(加入一定量的硫酸)做电解液,如图:

电解精炼铜原理 两极反应式如下: 阳极Cu—2e—=Cu2+ 阴极Cu2++2e—=Cu ⑵电镀铜 电镀铜和精炼铜的原理是一致的,但阴、阳两极材料略有差别: 1、精炼铜时,粗铜板作阳极,纯铜片作阴极,用CuSO4溶液(加入一定量的硫酸)作电解液。 2、电镀铜时,镀层金属(铜片)作阳极,待镀件(铁片)作阴极,用含有镀层金属离子的电解质(CuSO4)配成电镀液。 镀铜 [重点难点点拨] 一、电解原理 1.电解质溶液的导电 我们知道,金属导电时,是金属内部的自由电子发生的定向移动,而电解质溶液的导电与金属导电不同。 通电前电解质溶液中阴、阳离子在溶液中自由地移动;通电后在电场的作用下,这些自由移动的离子改作定向移动,带负电荷的阴离子由于静电作用向阳极移动,带正电荷的阳离子则向阴极移动,并在两极上发生氧化还原反应。我们把:借助于电流引起氧化还原反应的装置,也就是把电能转化为化学能的装置叫电解池。 电解池中与直流电源负极相连的电极叫阴极,与直流电源正极相连的电极叫阳极。 物质能否导电是由其内部能否形成定向移动的自由电荷所决定的,对金属就是自由电子,而对电解质溶液就是自由移动的阴阳离子。 2.电解 (1)概念: 使电流流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。 (2)电子流动的方向:

化学能与电能(第一课时)教学设计

第二节化学能与电能(第一课时)教学设计 一、探究目标 (一)知识技能 1、理解化学能与电能之间转化的实质。 2、掌握化学能是能量的一种形式,它同样可以转化为其他形式的能量。 (二)过程与方法 通过反应物之间电子的转移的探究,理解原电池的形成是氧化还原反应的本质的拓展和运用。 (三)情感价值观 感悟研制新型电池的重要性以及化学电源可能会引起的环境问题,形成较为客观、正确的能源观,提高开发高能清洁燃料的意识。 二、探究重点 初步认识原电池概念、原理、组成及应用。 三、探究难点 通过对原电池实验的研究,引导学生从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质,以及这种转化的综合利用价值。 四、探究过程 【实验探究引入课题】 【问题探究】 1、锌片和铜片分别插入稀硫酸中有什么现象发生? 2、锌片和铜片用导线连接后插入稀硫酸中,现象又怎样?为什么? 3、锌片的质量有无变化?溶液中c (H+)如何变化?

4、锌片和铜片上变化的反应式怎样书写? 5、电子流动的方向如何? 【引入】 电能是现代社会中应用最广泛,使用最方便、污染最小的一种二次能源,又称电力。例如,日常生活中使用的手提电脑、手机、相机、摄像机……这一切都依赖于电池的应用。那么,电池是怎样把化学能转变为电能的呢?这就让我们用化学知识揭开电池这个谜。 【板书】第二节化学能与电能 【板书】一、化学能与电能的相互转化 【板书】1、燃煤发电的过程 【板书】2、燃烧的本质──氧化还原反应 【分析】氧化还原反应的本质是氧化剂与还原剂之间发生电子转移的过程,电子转移引起化学键的重新组合,伴随着体系能量的变化。要使氧化还原反应释放的能量不通过热能而直接转化为电能,就要设计一种装置,使氧化反应和还原反应分别在两个不同的区域进行。如果要把可产生的电能以化学能的形式储存起来,这就是我们这节课要研究的重要知识点──原电池,这种装置可以将氧化还原反应的能量储存起来,类似于水库的蓄能。 【板书】3、原电池 原电池实验探究

化学能与电能》完美版教学内容

化学能与电能》完美 版

课题情景创设在“化学能与电能”中的应用 第二节化学能与电能(第1课时) 教学前期分析 1.教材及课标相关内容分析 与元素化合物的知识相比,化学反应原理部分内容更注重学科知识的应用、整合以及学生的思维的有序性和缜密性的培养。初中化学已经从燃料的角度初步学习了“化学与能源”的一些知识,在选修模块“化学反应原理”中,将从科学概念的层面和定量的角度比较系统深入地学习化学反应与能量。本章是学生第一次接触到化学反应与能量之间的相互关系,是化学理论知识在工业生产中的重要应用。而本节内容则是侧重于化学能转化为电能的研究,从知识上说则是氧化还原反应的重要应用之一,也是实现氧化还原反应这一主干知识的螺旋式上升的一个重要环节,因此本节课的重心是实现通过氧化还原反应将化学能转变成电能的装置的研究。它既是对初中化学相关内容的提升与拓展,又为选修“化学反应原理”奠定必要的基础。 2.学生调研分析 (1)学生已有的认知基础 知识方面:学生通过“化学1”的学习,已经了解了氧化还原反应的实质是电子的得失或偏移,通过初中物理的学习已经知道带电粒子的定向移动形成电流,知道电流的形成的基本条件:有电源,形成闭合回路,知道化学反应中存在能量变化。 能力方面:通过高中一年多的教学,学生具备了一定的实验动手能力、观察能力、分析与归纳能力。因此本节课主要采用学生探究实验获得大量的感观材料之后加以分析的方法来进行学习。

情感方面:电池与生活各方面息息相关,中学生普遍对新鲜事物感兴趣,求知欲旺盛,电池与生活各方面息息相关,中学生普遍对新鲜事物感兴趣,求知欲旺盛,因此,本节课教学通过分组实验、演示实验、多媒体模拟动画,充分调动学生的积极性和主动性。 (2)学生的学习障碍 学生对于将一个氧化还原反应分为两个半反应在两个不同场所发生这种情况是第一次接触,很难想象氧化剂和还原剂还能分开反应,而且能真实感受到电子确实发生了转移,觉得很神奇。因此,在教学中设计了大量的对比实验,然后通过实验事实的直观材料去分析原电池的工作原理,形成条件、实际应用,降低了难度,符合学生的认知规律。 教学目标 (一)知识与技能 1、理解原电池的工作原理,能正确判断原电池的正负极。初步掌握形成原电池的条件。 2、训练学生的实验操作技能。 (二)过程与方法 1. 高效利用教材、课外资料和图片、事实数据等教育资源,对“火力发电”进行完整透彻的剖析,为学生创设情景,使他们有机会去研究和总结“火力发电”的利与弊,实现从“化学能→热能→机械能→电能”的思维模式向“将化学能直接转化为电能”新思维模式的转换,并且形成高效利用燃料、不浪费能源的意识。 2. 充分调动学生已有的生活经验,以及电学、化学反应中能量变化和氧化还原反应等知识,建立在学生已有背景知识上的教学设计,能更好地体现课程的完整性和教材编排体系的层次性,也符合认识规律。 3. 选择实验探究教学方法。通过课堂内的实验探究,使学生认识和体会化学能与电能相互转

【化学】鲁科版选修4《化学反应原理》教案:1.2《电能转化为化学能

第2节电能转化为化学能——电解 知识与能力: 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: 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;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;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。 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 课时安排:共5课时(新课3课时,复习练习2课时) 教学过程: (第一课时) 【联想?质疑】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。 【学生】电能。 【提问】那么这样的反应是什么能转化为什么能? 【学生】电能转化为化学能 【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】一、电解的原理 【阅读交流】 1)、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? 2)、通电后,外电路上的电流方向怎样? 3)、接通电源后,熔融氯化钠中Na+、Cl-各向那个方向运动?

《电解池》教案最全版

第三节电解池 教学目的 1.了解电解池的工作原理,能写出电极反应和电池反应方程式。 2.使学生了解氯碱工业、电镀工业、电冶金工业的化学原理。 教学重点、难点:电解原理 实验准备:小烧杯、玻璃棒、碳棒、导线、电流表、直流电源。 25%的氯化铜溶液、碘化钾淀粉试纸、新铁钉、铜片、铜氨溶液(通过向1mol/L的硫酸铜溶液中边搅拌边加入浓氨水的方法制得)。 课时划分:两课时 教学方法:实验探究与启发讨论法 教学过程 第一课时 [复习提问]在前面我们已经学习了原电池的知识,谁能举例说明原电池是怎样的能量转化装置? [学生讨论]学生讨论后回答:原电池是把化学能转变成电能的装置。 [导入新课]电能如何才能转变成化学能呢?这就是本节课我们要共同探讨的问题。 [板书]第三节电解池 一、电解原理 1、电解原理 [设疑]我们已经知道,金属和电解质溶液都能导电,金属的导电过程是物理变化,电解质溶液的导电过程是否与金属的导电过程相同呢? [学生实验]学生以学习小组为单位完成[实验4—2](将U型管改为小烧杯),并观察、记录实验现象。教师巡回指导。 [学生总结]实验现象阴极:碳棒上逐渐覆盖了一层红色物质。 阳极:生成有刺激性气味、能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝的气体。 [启发引导]请大家根据实验现象和氯化铜溶液的组成成分以及原有知识分析推断两极生成物的名称。 [学生讨论](略) [学生总结]两极产物阴极——铜阳极——氯气 [设疑]氯化铜溶液在电流的作用下为什么会生成Cu和Cl2呢? [讲述]CuCl2在水溶液中完全电离生成Cu2+和Cl- [板书]CuCl2 =Cu2++2Cl-

[讲述]通电前,Cu2+和Cl-在溶液里自由运动;通电后,在电场的作用下,带负电的Cl 2+移向阴极,并得-移向阳极,并失去电子被氧化成氯原子,进而结合成Cl 2放出,带正电的Cu 到电子被还原成铜原子,覆盖在阴极上。 [课件展示]播放课前制作的多媒体课件,模拟CuCl2溶液中Cu2+和Cl-在通电前后的运动、变化情况。 [板书]阴极:Cu2++2e-=Cu (还原反应) 阳极:2Cl--2e-=Cl 2↑(氧化反应) [小结]电解质溶液在导电过程中有新物质产生,是化学变化。 [板书]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叫做电解。 把电能转变为化学能的装置叫做电解池或电解槽。 [学生活动]让学生独立书写电解CuCl2溶液的化学反应方程式。(可以请1—3名学生到黑板上书写) [板书] CuCl2Cu+Cl2↑ [过渡]下面我们再分析电解池的两个电极。 [板书]2、电解池的两极 [讲述]电解池的两极是由与之相连的电源电极决定的。 [板书]阴极:与电源负极相连的电极。(发生还原反应) 阳极:与电源正极相连的电极。(发生氧化反应) [设疑]电解质溶液是如何将电路沟通的呢? [板书]3、电解池中的电子的移动方向 [学生活动]请学生讨论、总结并回答上面提出的问题。 [板书]电源负极→电解池阴极→电解液中的阳离子(被还原) 电解池中阴离子(被氧化)→电解池阳极→电源正极 [讲述]由上面分析可知:电解质溶液的导电过程必须有阴阳离子的参与,如果溶液中的离子不参加反应,电路就不能沟通,所以电解质溶液的导电过程就是电解质溶液的电解过程。 [引导]在上述分析过程中,我们始终回避了一个重要的问题——水的电离。 [提问]CuCl2溶液中存在的离子有哪些? [学生回答]Cu2+、Cl-、OH-、H+ [设疑]为什么电解时,只有Cu2+和Cl-放电呢?这要涉及到离子的放电顺序问题。 [板书]离子的放电顺序 [讲述]各种离子得失电子的能力不同,因此,电解时离子放电难易也不同。 阳离子:Ag+>Hg2+>Cu2+>Fe2+>Zn2+>H+>Al3+>Na+>K+ 阴离子:S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根

最新化学能转化为电能教学设计

必修2《化学能转化为电能》教学设计案例 厦门集美中学化学组韩冬 一.教材分析与教学思路 1.教材分析 案例章节:《普通高中标准实验教科书(苏教版)》必修2专题二第三单元化学能转化为电能(第一课时) 内容分析:本单元知识内容在必修1中,讲到了很多的电解的生活实例但还没有形成具体的知识概念。教材利用活动与探究铜锌原电池的装置,总结出原电池的原理。通过实验现象的分析出两极的反应方程式,通过上面知识的构建总结出原电池的原理,提出原电池的概念。最后设计了交流与讨论钢铁的吸氧腐蚀来巩固学生对原电池的理解。 2. 教学思路与设计 本节课属于电化学的内容,学生第一次接触到电化学理论会接受起到会比较困难。根据课标要求:要学生能举例说明化学能与电能的转化关系及其应用,并能用生活中的材料制作简易电池。要求从知识角度上不高,在化学选修中还会继续学习。所以在设计这节课的主要以提升学生学习兴趣为主不拓展太多内容。根据前苏联教育家维果茨基提出的“最近发展区”理论,在提出原电池理论前应结合学生已有的生活体验和对电的感性知识给学生搭建一个平台。 在课的引入时,我用“借实验用品”的方式来完成第一个环节也就是借用学生在生活中接触很多的不同面值的硬币和面巾纸来完成。通过用灵敏电流表来测试硬币原电池的电流,来激发学生的学习兴趣和热情和提高参与度,同时也为学生提出问题如何解释电流产生的原因。为下一个环节提供了铺垫,为了更好的解释电流产生的原因给学生提供铜锌原电池的材料让学生按照发给学案内容完成书上的实验内容,并记录现象。做完实验交流结果,引出原电池的概念原理和氧化还原反应之间的关系及书写铜锌原电池的电极反应。通过投影生活中常见的案例练习来巩固原电池的概念理解通过习题讲述原电池的应用。实验探究分析课前硬币发电实验中如何利用电流表确定正负极,及哪种材料更为活泼,让学生知道化学就在身边和在生活中的应用。最后讨论交流钢铁的腐蚀完成吸氧腐蚀的内容,这部分以了解为主不拓展太多。 二. 三维目标

(完整版)化学能与电能教案

人教版高中化学新教材必修(2) 第二章化学反应与能量 第二节化学能与电能 一、教材分析: 在学习本节课之前已经学过氧化还原反应和电解质溶液并且介绍过电解方法冶炼金属(必修2第四章学习),电解方法冶炼金属属于把电能转化为化学能的过程。而原电池则是通过氧化还原反应把化学能转化为电能的过程。从教学内容上分析,教材内容的安排顺序是根据学生已有的金属性质设计实验创设学习情景,引入认知冲突,并通过铜锌原电池实验的分析,领悟原电池的组成和原理,再利用原电池原理认识常见的化学电源,解释常见的金属腐蚀问题(必修教材没有改内容)。在教学过程中重点是通过铜锌电池实验的分析使学生理解原电池的工作原理,和通过学生自己动手进行实验探究来总结原电池的形成条件。并且难点是通过铜锌电池实验的分析让学生理解原电池的工作原理。 原电池是对金属与电解质溶液知识的结合。通过学生学习要求达到对有关“电解质溶液的酸碱性、化学反应的能量变化、氧化还原反应、金属的性质及活动强弱比较”等知识的整和。 从学生认知发展的需要分析,学生达到由认识纯金属的性质到认识不纯金属的性质的要求。在此前学习的是纯金属的性质,日常生活中接触的金属制品都是不纯金属成合金,如何解释常温下金属制品生锈的现象呢(必修教材已经删除该内容)?通过本节学习学生实现书本知识(理论)与生活实践的结合,再由生活实践的感性认识向书本知识的认识的飞跃,提高学生关注自然,社会和生活现象的热情。 二、学情分析: 在学习原电池之前,学生学生已经学习了氧化还原反应,并且对带电粒子定向移动也非常了解。这为学生学习原电池两极变化和外电路电子流向,理解原电池原理提供了理论依据。学生通过对原电池的学习增加学生对原电池的感性认识,对原电池的探究,掌握逻辑推理方法,学会归纳化学反应原理的过程和运用相关原理解决实际问题的演绎过程。但在学习过程中由于学生缺乏知识连贯性,学生可能不会判断氧化还原反应,对原电池中正负极判断及电极方程式书写会存在问题。 三、教学思路分析: 本节以构建主义理论为依据,采用实验探究教学模式。首先,创设情境(让学生来当医生,提高自己动手的积极性)→引导学生提出猜想(阿呆的病因:假牙)→设计实验验证

化学能转化为电能教案20

第3单元化学能与电能的转化 课时1化学能转化为电能 一、学习目标 1.通过实验探究,认识化学能转化为电能的装置。 2.理解原电池的工作原理,掌握原电池的构成条件,正确书写简单原电池的电极反应和总反应。 3.了解原电池在生产、生活中的应用。 二、教学重点及难点 教学重点:原电池的概念、原理、组成及应用。 教学难点:从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质、原电池的构成条件。 三、设计思路 学生对“电”有着较丰富的感性认识。充分利用学生已有的经验,以及电学、化学反应中能量变化和氧化还原反应等知识,调动学生主动探索科学规律的积极性。通过实验探究,引导学生从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质以及这种转化的综合利用价值。 本课从日常生活中常见的电池入手,通过各种电池的展示,提出疑问:这些电池是如何产生电流的?学生根据物理对电流的认识,提出假设:有电子的流动,因此可能在电池里发生了有电子转移的氧化还原反应。引导学生通过简单的氧化还原反应验证这一假设。通过锌、铜与硫酸的简单组合,体验电流的产生。引出原电池的概念。再利用分组实验的方式探究原电池的工作原理、构成条件。同时从电子转移的方向确定原电池正极、负极,电极上发生的反应,并写出电极反应式、电池总反应。认识到可以利用自发进行的氧化还原反应中的电子转移设计原电池,将化学能转化为电能,为人类的生产、生活所用。在此基础上介绍一些常见的化学电源,以拓宽学生的知识面。 四、教学过程 【创设情景】展示图片:生产、生活都离不开电。我们平时所用的手电筒、计算器、手机、笔记本电脑、电子表等都需要用到电池。这些电池是怎样产生电流的呢? 【板书】一、化学能转化为电能

电解池教学设计

电解原理教学设计 一、电解原理 1.电解质溶液的导电 我们知道,金属导电时,是金属内部的自由电子发生的定向移动,而电解质溶液的导电与金属导电不同。 通电前电解质溶液中阴、阳离子在溶液中自由地移动;通电后在电场的作用下,这些自由移动的离子改作定向移动,带负电荷的阴离子由于静电作用向阳极移动,带正电荷的阳离子则向阴极移动,并在两极上发生氧化还原反应。我们把: 借助于电流引起氧化还原反应的装置,也就是把电能转化为化学能的装置叫电解池。 电解池中与直流电源负极相连的电极叫阴极,与直流电源正极相连的电极叫阳极。 物质能否导电是由其内部能否形成定向移动的自由电荷所决定的,对金属就是自由电子,而对电解质溶液就是自由移动的阴阳离子。 2.电解 (1)概念: 使电流流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。 (2)电子流动的方向: 电子从外接直流电源的负极流出,经导线到达电解池的阴极,电解池溶液中的阳离子移向阴极,并在阴极获得电子而被还原,发生还原反应;与此同时,电解池溶液中的阴离子

移向阳极,并在阳极上失去电子(也可能是阳极很活泼而本身失去电子)而被氧化,发生氧化反应。这样,电子又从电解池的阳极流出,沿导线而流回外接直流电源的正极。 (3)电极反应的类型: 阳极反应为氧化反应,阴极反应为还原反应,故而阴极处于被保护的状态,而阳极则有可能被腐蚀。 3、电极名称的进一步理解 ⑴在原电池中,称正极、负极,其中负极流出电子 ⑵在电解池中,称阳极、阴极,其中阴极流入电子 ⑶电解池的阳极与原电池的正极相连,电解池的阴极与原电池的负极相连 4、电极反应式与电解方程式的书写 书写电极反应,首先要搞清楚电极材料,然后分析溶液中离子情况,再根据阴、阳极放电的规律,得出相应的结论。 电解过程总反应方程式叫电解方程式(指电解时总的化学方程式或离子方程式)。要正确书写电解方程式,首先要正确写出电极反应式,然后分析参加电极反应的离子来自何种物质,这样才能正确写出反应物、生成物,配平且在等号上方注明“电解”或“通电”。 书写的具体步骤: ⑴先查阳极电极材料和确定溶液中的离子种类

电能转变为化学能教案

第3单元课时2 电能转变为化学能 教学设计 一、学习目标 1.了解电解原理;能正确区分原电池和电解池,能从能量转化、装置、电极反应等方面区别电解反应和原电池反应。 2.了解电解池的形成条件,能正确书写简单电解池的电极反应式; 3.初步了解电解在生产和生活中的应用,感受化学在促进社会发展、提高人们生活质量中的重要作用。 二、教学重点及难点 教学重点:电解原理,电极反应式。 教学难点:原电池与电解池的区分,电解池电极反应式。 三、设计思路 在上一节了解了化学能转化为电能的形式——原电池的工作原理及形成条件之后,学生对自发进行的氧化还原反应的应用已有所了解,知道可以将氧化还原反应中电子转移的化学能转化为电能为人类所用。因此在本节提出能否将电能转化为化学能的疑问,利用已有知识,生产实例,引出对电解工作原理的分析讨论。通过电解氯化铜溶液的实验现象,得出电解的概念,理解电解池的工作原理和电极反应。同时把化学能与电能相互转化的两种装置——原电池和电解池进行比较,进一步巩固对有关原理的认识。最后介绍电解原理在实际工业生产中的应用,促使学生感受化学在促进社会发展、提高人们生活质量中的作用。 四、教学过程 [引入] 在生产和生活中我们不但要利用化学反应,使化学能转化为电能,有时还要利用电能,使电能转化为化学能。电能转化为化学能一般通过电解的方法来完成。你了解哪些利用电解反应来制取新物质的例子?

[讨论与交流]电解水能够制得氢气和氧气,电解食盐水能够制取烧碱、氢气和氯气,用于制造日常生活中各种铝制品的铝,是通过电解熔融氧化铝获得的。 [设问]电流怎样使水、食盐水、氧化铝发生反应,转化为各种产物的? [演示实验]电解氯化铜溶液。 [实验现象观察和记录](PPT3) [分析](PPT4)(利用动画模拟)在氯化铜溶液中,存在Cu2+和Cl—,接通电源后,Cu2+和Cl-定向移动,阴极周围的Cu2+得电子发生还原反应:Cu2++2e=Cu;在阳极Cl-失电子发生氧化反应:2Cl--2e-=Cl 2 ↑。在这一电解过程中,水中电离的H+和OH-。都没有被氧化或还原。 所以电解的化学方程式为:CuCl 2电解 Cu+ Cl 2 ↑阴极产物阳极产物 [归纳与小结] 电解原理(PPT5) 1.电解:使直流电通过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程,叫做电解。 2.电解池:电能转变为化学能的装置。 3.电解池的形成条件 ①直流电源; ②阴、阳电极; ③电解质溶液或熔融电解质。 [课堂练习]原电池、电解池的区分(PPT6、7) [观看投影资料]电解原理的应用:电解饱和食盐水(氯碱工业);电解制金属钠、镁、铝;铜的电解精炼。 [交流与讨论]工业上铜电解精练的基本原理 [介绍]电解反应的应用(PPT8、9) 1.氯碱工业 2.电冶金 3.铜的电解精炼 4.电镀 利用电解的方法把一层薄金属覆盖在一件物品表面的过程叫做电镀电镀的作用是防止物品受侵蚀或使物品外表更美观。(在电镀过程中,把清洁后的待镀物品作为阴极,拟镀金属作为阳极,以含有拟镀金属阳离子的溶液作为电解质)

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