高中人教版 (2019)第二节 电解池优秀教学ppt课件

课题名

《电解池》第一课时

教材分析

电解是中学化学理论体系中很重要的一部分，是氧化还原反应、离子方程式、原电池、电离等知识的综合运用。在高考中，电解和原电池往往结合在一起考察，涉及原理，电极反应的书写，计算等。

教学目标

宏观辨识与微观探析：理解电解及电解池的概念，熟悉电解池的构成条件。

证据推理与模型认知：理解电解原理，掌握电解池电极反应式的书写。

科学探究与创新意识：通过电解知识的学习，发现其在生活和工农业生产中的广泛应用，激发学生用于创新，积极实践的科学态度。

教学重点

 理解电解原理。

教学难点

 电解池电极反应式的书写。

教学方法

讲解、实验

教学准备

教师准备：PPT

学生准备：预习课本

教学过程

一、新课导入

1.电解水制氢气

教师：最早于1789年，杨-鲁道夫-德曼和阿德里安-派斯-范-特鲁斯维克通过静电装置发电用金电极把水电解成气体。

    1800年伏特发明了伏打电池后，被威廉-尼克森和安东尼-卡莱尔用于电解水。

    1869年格拉姆发明直流发电机后，电解水逐渐成为一种廉价制氢的方法。

学生：书写水分解的方程式，为学习电解原理打基础。

[设计意图]通过电解水的例子，引入电解原理的学习，激发学生学习的兴趣。

二、探究新知

1.一、电解原理

教师：【实验4-2】电解CuCl2溶液

(1)实验现象：

①电流表指针发生偏转；

②b极上逐渐覆盖了一层红色物质；

③a极上产生有刺激性气味的气体，该气体能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝。

(2)反应原理：

阴极：Cu2＋＋2e－= Cu (还原反应)

阳极：2Cl－－2e－= Cl2↑(氧化反应)

溶液中：阳离子移向阴极，阴离子移向阳极

总反应:CuCl2 = Cu  +Cl2↑   （氧化还原反应）

1、电解：使电流通过电解质溶液(或熔融电解质)而在阳极、阴极引起氧化还原反应的过程。

注意：①电流应是直流电。

②电解质溶液的导电过程，就是电解质溶液的电解过程。金属导电是由自由电子的定向运动形成，无反应发生，无新物质生成，两者有本质区别。

③电解是最强的氧化还原反应手段。

【思考】电离和电解有何区别？

电离无需通电而电解需要，电解质先电离后电解

电解池：

①定义：将电能转化为化学能的装置(也称电解槽)。

②构成电解池(电解槽)的条件

(1)直流电源

(2)阴、阳电极：

阴极:与电源负极相连

阳极:与电源正极相连

(3)电解质溶液或熔融的电解质

(4)形成闭合回路

(5)强制氧化还原反应

两极一液一电源一回路一反应

2.电解工作原理

阴极(与电源负极相连)：Cu2++ 2e- = 2Cu  还原反应

阳极(与电源正极相连)：2Cl- － 2e- = Cl2↑  氧化反应

闭合回路特点：

3、电极判断：

     由电源：与电源正极相连为阳极

             与电源负极相连为阴极

     由反应：阳氧阴还

     由现象：

阳极：质量减轻，产生气体（O2  Cl2）

阴极：质量增加，产生气体（H2），电解某中性溶液，能使酚酞变红

4、离子放电顺序：

阳极：看电极材料是否参与反应

①活性材料作电极：电极放电

②惰性电极(Pt、Au、石墨) ：溶液中阴离子的放电

顺序是：

活性电极 > S2->I ->Br ->Cl ->OH ->最高价含氧酸根(SO42-、NO3 -)>F-

阴极:活性电极、惰性电极都不参与电极反应

阳离子在阴极上放电顺序是：

Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H(酸)+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+(水)>

Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+

只在熔融状态放电

5、电极反应、电池总反应的书写：

以惰性电极电解CuSO4溶液为例

第一步：分析溶液中存在的离子

电离：CuSO4=Cu2＋＋SO42−，H2O⇌H＋＋OH－，

溶液中存在Cu2＋、SO42−、H＋、OH－四种离子；

第二步：分析离子放电顺序（注意阳极电极材料）

阴极：Cu2＋＞H＋ ，阳极：OH－>SO42−；

第三步：写出电极反应式

阴极：2Cu2＋＋4e－=2Cu，阳极：2H2O－4e－=O2↑＋4H＋；

两极反应式相加得总反应式：

2Cu2++2H2O = 2Cu＋O2↑+4H+

6、用惰性电极进行溶液电解的规律：

(1)电解H2O型

(2)电解电解质型

(3)电解质和水都发生电解型

特别提醒：电解后溶液的复原，遵循“少什么加什么，少多少加多少”的原则

学生：

练习1练习1、关于下图所示①②两个装置的叙述正确的是(　　)

A.装置名称：①是原电池，②是电解池

B.硫酸浓度变化：①增大，②减小

C.电极反应式：①中阳极：4OH－－4e－=2H2O＋O2↑，

              ②中正极：Zn－2e－= Zn2＋

D.离子移动方向：①中H＋向阴极方向移动，

              ②中H＋向负极方向移动

练习2、某同学按如图所示的装置进行电解实验，下列说法不正确的是(       )

A．电解过程中，铜电极上有 H2 产生

B．电解初期，总反应方程式为 Cu＋H2SO4=CuSO4＋H2↑

C．电解一段时间后，石墨电极上有铜析出

D．电解过程中，H+的浓度减小

练习3、按下图装置进行实验，并回答下列问题。

(1)判断装置的名称：

A 池为_________

B 池为_________

(2)铜极为________极，

电极反应式为__________________

(3)B 装置中，C1 不 C2 均为石墨棒，

石墨棒 C1 为________极，电极反应式为___________________，

石墨棒 C2 附近发生的实验现象为___________________________。

练习4、最近美国学者成功实现用氮气和水生产氨，其装置如图所示。

(    )

下列说法正确的是

A.图中的能量转化方式只有2种

B.a极发生的电极反应为N2＋6H＋＋6e－===2NH3

C.装置工作时H＋向b极区移动，电解质溶液pH减小

D.a极区与b极区产生的气体的物质的量之比为1∶1

[设计意图]让学生学习并掌握电解原理、电极判断、离子放电顺序、电极反应、电池总反应的书写等重要知识。

板书设计

一、电解原理

1、概念

2、电解工作原理

3、电极判断

4、离子放电顺序

5、电极反应、电池总反应的书写

6、用惰性电极进行溶液电解的规律

课后作业

练习册上相关习题

教学反思

亮点：用图片展示了电解池的工作原理，实验视频清楚的展示了电解实验的现象，总结了电解的四种类型。

课堂教学建议：本节课重点在于让学生理解电解原理，掌握电极反应的书写，教师可以从学生书写电极反应中总结电解反应的四种类型，并且分析如何使电解质恢复原状、电解后电解质溶液的酸碱性等问题。