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化学教学中渗透法制德育教案课题名称：电解原理的应用教学目标知识技能：初步掌握电解食盐水两极上所发生的化学反应；正确书写电极反应式及电解的总化学方程式；弄清非惰性材料做电极时离子的放电顺序；学会判断电镀池的电极，镀层金属和镀件金属；精炼铜的电极；弄清电解质溶液中离子浓度的变化规律；了解电解法冶炼铝的原料，懂得两极上的化学反应；正确书写电极反应式和电解的总化学方程式；了解电解槽的简单结构。能力培养：通过电解食盐水、电镀锌的实验，培养学生的观察能力，分析、归纳能力和利用化学原理解决实际问题的能力；通过阅读材料，培养学生的自学能力。科学思想：从电解的基本原理到实际应用；使学生进一步认识理论来源于实践，理论又能指导实践的辩证唯物主义观点；从电极材料的变化引起离子放电顺序的改变，运用具体问题具体分析的观点认识客观事物的内在联系与本质的关系。科学品质：通过实验，激发学生的求知欲，好奇心；培养创新意识；通过相互讨论培养合作精神。科学方法：通过对实验现象的观察，掌握观察实验的方法和步骤，准确记录实验现象；正确分析实验现象；探究实验规律的方法。重点、难点判断非惰性材料的电极反应；离子（金属电极）的放电顺序；电解过程中电解质溶液中离子浓度的变化；初步学会运用化学原理分析解决工业生产实际问题的能力和方法。教学过程设计教师活动学生活动设计意图【复习】前面我们学习了电解的基本原理，请同学们参照投影图片，思考以下几个问题。倾听并思考。复习上节重点内容，为学习新知识做铺垫。教师活动学生活动设计意图【投影】1．这个装置是原电池还是电解池？判断的依据是什么？2．确定电极并写出电极反应式和总的化学方程式。板演副板书并强调“通电”或“电解”；阳极发生氧化反应简记“阳氧”3．概括电解的基本原理。仔细观察；同桌小声讨论。回答：1．是电解池；判断依据是有外加电源。回答与电源正极相连的电极为电解池的阳极；与电源负极相连的电极为电解池的阴极。阳极：2Cl—2e→Cl2↑（氧化反应）阴极：Cu2++2e→Cu（还原反应）CuCl2通电Cu+Cl2↑概括出：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，即把电能转化为化学能。复习原电池和电解池的判别方法。复习电极反应式的书写规则。区别电解池和原电池。【引入】电解CuCl2溶液，用惰性材料做电极，（Pt或C）电极本身不参加氧化还原反应。因此，两极上的反应只是溶液中的阴阳离子放电，发生氧化还原反应。【设问】若将两个电极换成活泼材料的电极，情况将会怎样呢？【板书】二、电解原理的应用电解食盐水【投影实验】倾听。思考。仔细思考观察出：Fe为阴极，C棒为阳极。吸引学生的注意力。激发学习兴趣和好奇心，促进进一步思考。确定电极产物，培养观察能力和口头表达能力。【引导】1．观察要点：（1）阴极上的现象（2）阳极上的现象（3）阴极区溶液中的现象2．能使湿润的淀粉-KI试纸变蓝的气体，应是学过的什么气体？教师活动学生活动设计意图【投影】1．这个装置是原电池还是电解池？判断的依据是什么？2．确定电极并写出电极反应式和总的化学方程式。板演副板书并强调“通电”或“电解”；阳极发生氧化反应简记“阳氧”3．概括电解的基本原理。仔细观察；同桌小声讨论。回答：1．是电解池；判断依据是有外加电源。回答与电源正极相连的电极为电解池的阳极；与电源负极相连的电极为电解池的阴极。阳极：2Cl—2e→Cl2↑（氧化反应）阴极：Cu2++2e→Cu（还原反应）CuCl2通电Cu+Cl2↑概括出：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，即把电能转化为化学能。复习原电池和电解池的判别方法。复习电极反应式的书写规则。区别电解池和原电池。【引入】电解CuCl2溶液，用惰性材料做电极，（Pt或C）电极本身不参加氧化还原反应。因此，两极上的反应只是溶液中的阴阳离子放倾听。思考。仔细思考观察出：Fe为阴吸引学生的注意力。激发学习兴趣和好奇心，促进进一电，发生氧化还原反应。【设问】若将两个电极换成活泼材料的电极，情况将会怎样呢？【板书】二、电解原理的应用电解食盐水【投影实验】【引导】1．观察要点：（1）阴极上的现象（2）阳极上的现象（3）阴极区溶液中的现象2．能使湿润的淀粉-KI试纸变蓝的气体，应是学过的什么气体？极，C棒为阳极。步思考。确定电极产物，培养观察能力和口头表达能力。教师活动学生活动设计意图【提问】请描述实验现象，试判断出结论。【板演】通电前：NaCl=Na++Cl-通电后：阴极（Fe）：Na+、H+移向阴极2H++2e=H2↑（还原反应）阳极（C）：Cl-、OH-移向阳极回答现象与结论：1．阴极上有气泡。2．阳极有刺激性气味气体产生，能使润湿的淀粉-KI试纸变蓝；应是Cl2。3．阴极区附近溶液变红，有碱产生。金属铁做阴极，不参加反应。阳极发生氧化反应。阅读课本第59页最后确定两极上的反应。培养概括、分析能力，正确书写电极反应式。知识再现，强调分析电解原理的一般步骤，培养分析方法。与第一课时相呼应。强化概念和基础知识。充分发挥学生的主观因素，使他们成为学习的主体，问题设计有梯度，便于不同层次学生思考，相互讨论培养合作精2Cl--2e=Cl2↑（氧化反应）【提问】阴极区附近酚酞试剂变红是什么原因？【追问】是什么碱？【小结】在阴极：由于2H++2e=H2↑，H+不断被消耗，促进H2OH++OH-向右移动，破坏了水的电离平衡，［OH-］的浓度相对地增大了，因此，在阴极附近形成了氢氧化钠溶液。【提问】总的电解化学方程式怎么写？【板演】2NaCl+2H2O=H2+Cl2↑+2NaOH【追问】这样写是否正确？【讲解】工业上就是应用电解食盐水溶液的方法制取烧碱和氯气。【板书】1．电解食盐水制取氯气和烧碱。【讲解】目前，我国工业上大多采用立式隔膜电解槽电解食盐水溶液制取氯气和烧碱。请同学们打开课本第60页自学阅读材料。一行：看后相互讨论，推选代表回答：阴极区附近有碱生成，NaOH。回答：2NaCl+2H2O=H2↑+Cl2↑+2NaOH（1）未配平。（2）反应条件应写通电或电解。阅读、记重点号。1．电极材料；阳极：金属钛或石墨；阴极：铁丝网。2．隔膜作用：把电解槽隔成阳极室和阴极室；阻止气体分子穿过，防止H2和Cl2混合爆炸，避免Cl2和NaOH反应。3．净制：除去Mg2+和Cu2+、SO42-。防止Mg（OH）2之类的不溶性杂质堵塞隔膜孔隙。神。正确书写电解的总的化学方程式。培养自学能力，创设新型学习氛围，养成阅读、看书、小结的良好习惯和方法，进行理论联系实际的教育。教师活动学生活动设计意图4．H2由阴极室上边导管放出；Cl2由阳极室上边导管放出。【讲解】利用电解原理，还可以冶炼铝、电镀和精炼铜等。【板书】2．铝的冶炼。【投影】冶炼铝的电解槽示意图阅读课本第67页2。整理出要点如下：1．原料：纯净的氧化铝和冰晶石的熔融体（助熔剂）。2．电极反应式和总的了解电解槽的简单结构。了解冶炼铝的原料。正确书写电极反应式和总的化学方程式。【板演】阳极：6O2--12e=3O2（氧化反应）阴极：4Al3++12e=4Al（还原反应）【提示】阳极产生O2，且为碳电极。所以：C+O2=CO2，因此，电解过程中，氧化铝和碳块需要不断补充。化学方程式；阳极：6O2--12e=3O2↑（氧化反应）阴极：4Al3++12e=4Al（还原反应）【演示】【板书】3．电镀：利用电解原理在某些金属表面镀上一薄层金属或合金的过程，金属叫镀件，薄层叫镀层。【板演】阳极Zn、CI-【设问】谁先放电？【板演】Zn-2e=Zn2+（氧化反应）阴极Fe、Zn2+【设问】谁先放电？Zn2++2e=Zn（还原反应）【设疑】在阳极Zn-2e=Zn2+在阴极Zn2++2e=Zn观察：1．Fe板上有一层银白色物质。2．Zn板上变化不明显。分析：阳极：Zn、CI-Zn-2e=Zn2+（氧化反应）概括出：阳极（1）金属放电能力＞阴离子。（2）金属做阳极时首先放电。电极参加反应。培养观察能力。培养概括能力。Zn做阳极时的放电顺序：Zn＞Cl-概括：弄清非惰性材料作电极的放电顺序。电镀过程中电解质离子的浓度不变。教师活动学生活动设计意图溶液中的［Zn2+］是否改变？【讲解】在上面的实验中，Fe板是镀件，Zn是镀层金属，用ZnCl2作电镀液。【设疑】如果想在Fe板上镀铜，请分析镀件是什么？镀层金属是什么？电镀液应选用什么化合物？【小结】电镀时应选用【板书】阴极：镀件→待镀金属阳极：镀层金属电镀液：含有镀层金属离子的溶液。【讲解】请打开课本第64页阅读第一段和阅读材料。思考。［Zn2+］不发生改变。讨论得出结论：1．镀件：Fe板2．镀层金属：Cu3．电镀液：CuCl2溶液。阅读。培养创新精神和概括能力。了解电镀工业的发展简况。【课堂练习】【投影】1．写出下列电极反应式：①电解水（Pt作电极）制氢气和氧气（加入少量的H2SO4或NaOH稀溶液）。②电解熔融MgCl2制金属镁（C棒做电极）。2．有如下装置示意图，请分析：讨论做练习并向教师询问。反馈练习，用电解理论指导实验。复习惰性电极不参加反应和离子放电顺序。练习电解池的两极判别方法。非惰性材料作电极时的电极反应，了解提炼铜的电极反应。①这个装置是原电池，还是电解池？②阳极、阴极各为什么材料？③写出电极反应式。【设问】通过以上练习，你能从中得到什么判断？【评价】对学生做出的判断给予评价，并提炼成板书。【板书】略通过练习做出判断：1．惰性材料做电极时，（Pt、C）电极不参加反应。离子的放电顺序为：阳离子：Ag+＞Cu2+＞H+＞Zn2+…及时总结、归纳，掌握学习重点。教师活动学生活动设计意图【作业】1．阅读课本第65～71页，电解原理的应用。2．课本第71～72页：1、2、3、4题。阴离子：S2-＞I-＞Br-＞Cl-＞OH-＞含氧酸根2．非惰性材料做电极时（除Pt、C）外，阴极不参加反应，阳极发生氧化反应，放电顺序：阴极：Ag+＞Cu2+＞H+＞Zn2+阳极：金属＞S2-＞I-＞…阳极损耗。【随堂检测】1．用Pt电极电解AgNO3水溶液，写出两极上的电极反应式和总反应的化学方程式，并指出阴阳两极上各有什么物质生成。2．电镀铜时，下列各组中阳极材料、电镀液以及阳极连接电源的电极都正确的是（）。正确判断惰性电极材料作电极时的离子放电顺序和电解产物。判断电镀时镀层金属，电镀液及阳极和阴极。（A）Cu、CuSO4、正极（B）Cu，CuCl2、负极（C）CuCl2、Cu、正极（D）Cu、CuSO4、负极3．若用Cu作电极，电解Na2SO4水溶液两极上发生什么化学变化？写出电极反应式。非惰性电极上发生的电极反应时，离子放电顺序及电解质溶液中离子浓度的变化。附1：课堂练习答案1．①阳极：4OH--4e=2H2O+O2↑阴极：4H++4e=2H2↑②阳极：2Cl--2e=Cl2↑阴极：Mg2++2e=Mg2．①电解池，因有外接电源。②阳极：粗铜棒阴极：精铜棒③阳极：Cu-2e=Cu2+（氧化反应）阴极：Cu2++2e=Cu（还原反应）附2：随堂检测答案1．阳极：4OH--4e=2H2O+O2↑（氧化反应），有O2产生。阴极：4Ag++4e=4Ag（还原反应），有Ag产生。2．（A）3．阳极：Cu-2e=Cu2+（氧化反应）Cu2++2OH-=Cu（OH）2↓阴极：2H++2e=H2↑（还原反应）