1、电解池的工作原理及应用教学设计基本信息课题 “电解池的工作原理及应用（第 1 课时）作者及工作单位 胡霞 寿光第五中学 教材的地位和作用本节内容选自鲁科版第一章第二节，电解知识属于电化学的知识范畴，是中学化学理论体系中不可缺少的一部分，同时电解与物理学科中的电学、能量的转换有密切的联系，是氧化还原反应、原电池、电离等知识的综合运用。电解教学安排在氧化还原反应、离子方程式和原电池知识后教学，符合化学学科知识的逻辑体系和学生认知规律。通过化学能和电能之间的相互转变，能够使学生对氧化还原反应的认识及化学反应中能量变化的认识更加深刻。电解原理研究的是如何借助电能使不能自发进行的氧化还原反应能够发生，从
2、而使电能转化成化学能。此部分内容与日常生活、工业问题有密切联系，能培养学生的化学素养与社会责任感。教学目标1 知识与技能目标使学生理解电解原理，初步掌握一般电解反应产物的判断方法，能写出电极反应和电解化学方程式；2 过程与方法目标通过对学生实验操作能力、团结协作能力、观察能力、分析总结能力、语言表达能力的培养使其体会运用知识解决问题的过程；通过实验探究过程培养学生严谨、认真的科学方法观。3 情感态度与价值观目标通过学生动手做实验，激发学生学习的兴趣；培养学生探究和合作学习的精神。 教学重点和难点教学重点：电解原理教学难点：放电顺序的判断及电极方程式的书写学情分析在必修 1,2 的学习中，学生已
3、形成了一定的探究习惯。学生对化学现象、化学实验兴趣浓厚，有探求欲、表现欲和成就欲。已具备了一定的实验操作能力和观察分析能力。在知识上，学生已经学习了化学反应中的物质变化和能量变化等理论知识，研究了化学能是如何转变成电能的，在此基础上，进一步研究电能转变为化学能是完全符合学生的认知规律的。三、教法学法教法：启发引导，问题驱动法学法：自学教材，分组讨论，动手实验思考，归纳总结教学过程教师活动【引出】净水器骗局戴维故事1778 年戴维出生在英国，是个淘气贪玩的学生。他常躲在顶楼学做实验，遭到别人的讥讽。22 岁，制取了笑气（N 2O）用于外科麻醉。但真正让他永载化学史册的是他成功制取了 K、Na 、
4、Ca 、Mg 、Ba 、Cs 。写下化学史上光辉的一页。【设问】戴维是用什么方法制 Na 呢？【实验探究一】 电解池的工作原理【自学】学生阅读课本 11 页联想质疑，交流研讨部分【板书】电解池的工作原理及应用【过渡】以稳定的 NaCl 为原料生产 Na，常采用电解的方法。电解可以使许多不能自发进行的反应顺利进行。【投影】电解熔融态 NaCl 的装置【问题驱动】1【启发诱导学生】引导学生从上述列出的问题中说明电解池的工作原理完成下列图示电极名称：_附近离子：_电极方程式：_反应类型：_电子移动方向：_离子移动方向：_电流移动方向：_学生活动倾听，体验戴维成功的喜悦产生疑问，情绪高涨倾听讨论，回答
5、思考设计意图激发学生学习化学知识的兴趣使学生产生悬念，激发学生的求知欲，为探究新知识做铺垫设计问题引导学生思考使抽象知识形象化，更直观理解电解池工作原理使学生学会正确书写电解池的阴、阳极的电极反应式及电池反应方程式通电前，熔融氯化钠中存在哪些离子？运动情况如何？通电后，外电路上电子是如何流动的？通电后，阴阳离子的运动情况有改变吗？各向哪个方向移动？为什么？离子定向移动到电极表面时发生的是什么反应？属于什么反应类型？【教师小结并板书】在电流电的作用下，在阴、阳两极上分别发生氧化反应和还原反应的过程叫电解。将电能转变为化学能的装置叫电解池。电解池的工作原理1、通电前，电解质电离出能自由移动的离子。
6、2、通电后，自由离子作定向移动。阳离子移向阴极，在阴极上得到电子而发生还原反应；阴离子移向阳极，在阳极上失去电子而发生氧化反应。 【问题过渡】1、由电解池的工作原理可知，电解前电解质先要电离产生离子，电离是电解的前提，除了熔融条件，还有什么条件能使电解质电离？2、电解质溶液中，除了电解质自身电离出的离子，还有其它离子吗？请举例说明【实验探究二】离子放电顺序的判断【设问】电解电解质溶液时，水中的氢离子和氢氧根离子会反应吗？当电极周围存在多种离子时，是一起反应，还是只有一种离子反应？如果只有一种离子反应，哪种先反应？有没有规律可循？【讲述】解决这些问题，让实验事实说话，实验前请思考、讨论完成学案。
7、【分组实验】【学生实验】实验探究：将两根石墨棒分别跟直流电源的正极和负极连接，浸入 U型管内的 CuCl2、NaCl、溶液中 ，再接通 16V 直流电源，观察现象。约 3min 后切断电源。【学生总结】观察实验现象，根据实验事实指出，在直流电的作用下，哪些离子优先在电极上反应？写出电极反应式和电解反应方程式。【演示实验】电解硫酸钾溶液，检验生成的气体。倒出少许溶液，滴加紫色石蕊试剂。【提问】电解硫酸钾溶液时，哪些离子优先在电极上反应？【教师小结】分析同学们实验的现象，我们知道当电极周围存在多种离子时，只有一种离子反应放电，且放电顺序是，阳极：Cl -OH-、OH - SO42- 阴极：Cu 2
8、+ H+ 、 H+ Na+、H + K+【提问】请同学分析以上数据进一步总结出阴极、阳极离子放电顺序规律。【讲述】阳离子在阴极反应的本质是得电子，发生还原反应。因此当离子氧化性越强，越容易得到电子。金属活动顺序表表示金属还原性强弱，金属越不活泼，对应阳离子的氧化性越强。同理阴离子还原性越强，越易失去电子，越易在阳极反应。【拓展设问】上述实验的电极材料全是石墨。若阳极用铜，阴极用铁，电解 CuCl2 溶液，情况又如何呢？【讲述】还原性越强，越易在阳极反应。金属还原性很强，若阳极材料用金属，金属优先于溶液中的离子放电（金属铂、金除外）。氧化性越强，越易在阴极反应。金属没有氧化性，所以阴极是什么材料
9、对电极反应无影响。【投影小结】电解池电极放电顺序记忆思考回答 复习电解质的定义自由讨论，猜测，设计、修改实验方案实验并观察现象，准确记录现象。汇报结果（略）观察现象回答问题思考讨论，归纳总结倾听记忆、体会巧妙过渡，深化探究活动引导学生用已有知识解决问题培养学生动手能力，观察能力，及团结合作精神通过演示实验，培养学生操作规范性创设问题使学生处于思考问题、探索问题的情境中，训练学生逻辑思维能力，培养学生总结归纳能力温故而知新，优化知识系统阴极：溶液中的阳离子得电子Ag+Fe3+Cu2+H+Fe2+Zn2+Al3+Mg2+Na+惰性电极：溶液中的阴离子失电子S2- I- Br- Cl- OH-含氧酸
10、根 F-活泼电极：金属失电子阳极电解池【自主小结】1通过本节课的探究，你学到了哪些化学知识？2通过本节课的探究过程，你接触到了哪些化学学科的科学探究方法？【作业】 学案拓展训练习题小结板书设计主板书：1.电解原理电解：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电解池：把电能转化为化学能的装置。2.离子的放电顺序阴极：溶液中的阳离子得电子Ag+Fe3+Cu2+H+Fe2+Zn2+Al3+Mg2+Na+惰性电极：溶液中的阴离子失电子S2- I- Br- Cl- OH-含氧酸根 F-活泼电极：金属失电子阳极电解池副板书熔融NaCl学生学习活动评价设计通过演示实验,亲自动手实验,能激发学生的学习兴趣,求知欲望,使抽象形象化,再通过做习题加以巩固相信学生能很好的掌握本节课内容
