鲁科版选修四《电能转化为化学能——电解》word教案2
鲁科版选修四《化学能转化为电能——电池》教案2
ZnCu ×鲁科版选修四《化学能转化为电能——电池》教案2一、教学目标1.体验化学能与电能相互转化的探究过程2.金属的电化学腐蚀3. 电极反应式的写法二、教学重点初步认识原电池概念、原理、组成及应用。
电极反应式的写法。
三、教学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、教学过程【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？我们这节课来一起复习一下有关原电池的相关内容。
试验探究：铜片、锌片、硫酸都是同学们很熟悉的物质，利用这三种物质我们再现了1799年意大利物理学家----伏打留给我们的历史闪光点！【实验探究】(铜锌原电池) 实 验 步 骤现 象 1、锌片插入稀硫酸2、铜片插入稀硫酸3、锌片和铜片上端连接在一起插入稀硫酸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？讲：我们发现检流计指针偏转，说明产生了电流，这样的装置架起了化学能转化为电能的桥梁，这就是生活中提供电能的所有电池的开山鼻祖----原电池。
一、原电池（1）原电池概念：学能转化为电能的装置叫做原电池。
问：在原电池装置中只能发生怎样的化学变化？学生： Zn+2H+=Zn2++H2↑讲：为什么会产生电流呢？答：其实锌和稀硫酸反应是氧化还原反应，有电子的转移，但氧化剂和还原剂热运动相遇发生有效碰撞电子转移时，由于分子热运动无一定的方向，因此电子转移不会形成电流，而通常以热能的形式表现出来，激烈的时候还伴随有光、声等其他的形式的能量。
显然从理论上讲，一个能自发进行的氧化还原反应，若能设法使氧化与还原分开进行，让电子的不规则转移变成定向移动，便能形成电流。
鲁科版选修4化学反应原理
教学程序 第一环节 探究电解原理
（阅读）课本P12，电解、电解池 （引导学生归纳） 1、电解的概念和电解池的概念及组成。 2、阴、阳极的判断及阴、阳极发生的半反应。写出电极反应 式及总反应式
教材分析
2、教学目标 （1）知识与技能 ①通过对氯化铜溶液和氯化钠溶液电解体系的分析，使学生了 解电解的概念、电解池形成的基本条件，能正确判断电解池的 阴极和阳极，能结合离子的放电顺序正确书写电极反应式和电 解化学方程式； ②通过活动探究，培养学生的动手实验能力、观察能力和分析 能力； （2）过程与方法 体验实验探究的过程，利用氧化还原理论对实验现象进行分析、 推理，在实验探究与交流活动中，训练学生的实验能力、思维 能力，以及分析处理信息的能力。 （3）情感态度与价值观 通过有关化学史、化学实验，体会化学的魅力，激发探究欲望。 在实验探究、交流研讨过程中，学生化学学习能力和合作品质 得到有效提高。
总反应式：2NaCl+2H2O＝2NaOH+H2↑+Cl2↑
氯化铜溶液（Cu2+、H+ 、 Cl－、OH－） 阴极：Cu2++2e－=Cu 阳极：2Cl－－ 2e－ = Cl2↑ 总反应式：CuCl2＝Cu+Cl2↑
从微观层面更深入解释电解原理，分散难点，将电解 原理进行及时巩固，
教学程序
1 探究电解原理 2 探究离子放电顺序 3 知识巩固 学以致用 4 小结 5 作业（知识提升）
鲁科版 选修4 《化学反应原理》
电能转化为化学能 ——电解
教材分析 教法与学法指导 教学程序设计
化学：1. 2. 1《电解的原理》教案(鲁科版选修4)
第二节电能转化为化学能──电解【课标三维定向】１.知识与技能⑴以电解熔融的氯化钠为例，理解电解的基本原理，能够正确判断电解池的阴极和阳极。
⑵了解氯碱工业、精炼粗铜及电镀铜的电解原理，能准确书写电极反应式和电解反应式；掌握惰性材料作电极时，离子的放电顺序。
b5E2RGbCAP２.过程与方法⑴通过理解电解的基本原理，体会电解原理的应用及计算。
⑵通过电解熔融的氯化钠、观看氯碱工业的模型、精炼粗铜及电镀铜等，培养观察、分析、推理、归纳总结、迁移探究的能力。
p1EanqFDPw３.情感态度与价值观激发自主探究的意识，培养“由表及里”的分析问题的辩证唯物主义观点的教育。
同时进行环境保护的教育，提高环保意识。
DXDiTa9E3d【学习策略指导】学习重点：以电解熔融的氯化钠为例，理解电解的基本原理，初步掌握一般电解反应产物的判断方法。
学习难点：了解氯碱工业、精炼粗铜及电镀铜的原理，体会电解原理的应用。
<阴极和阳极以及电极反应的概念、正确书写电极反应式。
）RTCrpUDGiT第一课时电解原理问题一、电解【自主学习】⒈电解熔融的氯化钠离子在电场中的定向移动是电解质溶液和熔融电解质导电的原因。
在电场作用下，熔融的氯化钠中的和分别移向与电源负极和正极相连的电极。
与电源负极相连的电极带有，Na＋在这个电极上得到电子，被还原成钠原子：；而与电源正极相连的电极带有，Cl－在将电子转移给这个电极，自身被氧化成，最终生成：。
将两个电极上所发生的反应组合起来，就是电解氯化钠制备金属钠的化学反应：。
5PCzVD7HxA⒉电解的定义在的作用下，电解质在两个电极上分别发生和的过程。
[合作探究]：“电解”与“电离”是否是一回事？电解与电离的比较[要点强化指导]⑴电解时所用的电流必须是直流电，而不是交流电。
⑵熔融态电解质可被电解，电解质溶液也可被电解。
⑶电解的过程实质是一个氧化还原反应发生的过程，这一过程在通常情况下是不能进行的。
问题二、电解池【自主学习】⒈电解池的含义将转化为的装置被称为电解池。
化学：1..2..1《电解的原理》教案2(鲁科版选修4)
第2节电能转化为化学能—电解第1课时电解地原理一、学习目标<1）体验电能与化学能相互转化地探究过程，了解氧化还原反应地本质是电子转移(2>了解电解原理与电解池地结构二、学习重点与难点阴极和阳极地电极反应式【回顾】电解质溶液和熔融电解质导电地原因是什么？一、电解原理【合作交流1】工业上可以用电解熔融氯化钠地方法生产金属钠，在电场作用下，熔融氯化钠中地和分别移向与电源极和极相连地电极.与电源负极相连地电极带有电荷，离子在这个电极上得到电子，被还原成原子：电极反应：而与电源正极相连地电极带有电荷，离子将电子转移给这个电极，自身被氧化为最终生成,电极反应：将两个电极上发生地反应组合起来，就是电解氯化钠制备金属钠地化学反应：【合作交流2】电解质导电地原因是电离产生，电解质导电地过程就是，【跟踪练习】• 下列关于电解池地叙述不正确地是( >• A 、与电源正极相连地是电解池地阴极• B 、与电源负极相连地是电极池地阴极• C 、在电解池地阳极发生地是氧化反应•D 、电子从电源地负极沿导线流入电解池地阴极【合作交流3】1、 什么是电解？2、什么是电解池？3、电解池地组成是什么？【跟踪练习】下列哪些装置是电解池？Fe二、电极反应【合作交流4】1、什么是电极反应？什么是阴极？什么是阳极？2、写出电解熔融氯化钠地电极反应，并分析在阴、阳极都发生了什么反应？【跟踪练习】1、写出电解熔融氯化镁制金属镁地电极反应和总地化学反应2、如图是电解氯化铜溶液地装置，其中c、d为石墨电极，则下列有关判断正确地是( >A、a为负极，b为正极B、a为阳极，b为阴极C、c极发生氧化反应D、d极发生氧化反应【延伸交流】已知水是一种弱电解质，可以电离出极少量地氢离子和氢氧根离子，试着写出电解水地电极反应和总地化学反应申明：所有资料为本人收集整理，仅限个人学习使用，勿做商业用途.。
鲁科版化学选修4《电能转化为化学能—电解》(第2课时)word教案
第2节电能转化为化学能——电解第2课时电解的应用二、电解原理的应用1．电解饱和食盐水制备烧碱、氢气和氯气(1)装置(2)现象①阳极上：②阴极上：(3)原理分析及电极反应电解时U形管中，Cl－、OH－移向阳极，H＋，Na＋移向阴极。
①阳极离子放电顺序：电极反应：②阴极离子放电顺序：电极反应：(4)总反应化学方程式：离子方程式：注意：在上面的电解饱和食盐水的实验中，电解产物之间能够发生化学反应，如NaOH 溶液和Cl2能反应生成NaClO，H2和Cl2混合遇火能发生爆炸。
在工业生产中，为避免这几种产物混合，需要使反应在特殊的电解槽中进行。
2、铜的电解精炼：如右图为电解法精炼铜的装置，其中阳极为，阴极为，电解质溶液为溶液，粗铜中含Fe、Zn、Ni、Ag、Pt、Au等少量杂质金属。
阳极发生的主要反应为：－。
（杂质Fe、Zn、Ni也发生电极反应：Fe＝Fe2＋＋2e－。
Zn＝Zn2＋＋2e－，Ni＝Ni2＋＋2e－。
由于Pt、Ag、Au的金属性比Cu弱且量又少，这三种金属不反应，以单质的形式沉积在底部，得到阳极泥）。
阴极的反应为。
（由于Fe2＋、Zn2＋、Ni2＋得电子能力比 Cu2＋弱且量又少，故Fe2＋、Zn2＋、Ni2＋不反应，以离子的形式留在溶液中，经过上述反应，粗铜中的杂质被除去，变成了精铜，能满足作为导线的要求，这就是铜的精炼）。
3、电镀【活动·探究】根据电解原理和铜的精炼的操作，利用如下材料：铁制品、铜片、CuSO4溶液、导线、直流电源，试设计一个实验，在铁钉表面镀上一层铜。
思路：铜的精炼中，粗铜为阳极，Cu失电子变成以Cu2＋，溶液中的Cu2＋在阴极得电子，生成Cu单质，即在阴极上析出了铜。
故要在铁制品表面镀铜，可让做阳极，为阴极，溶液为电解质溶液，设计成如下图所示的装置。
现象：电极反应：阳极：阴极：该过程就是电镀。
(1)电镀：。
(2)构成要素：电极：电镀溶液：知识点一氯碱工业1．关于电解NaCl水溶液，下列叙述正确的是()A．电解时在阳极得到氯气，在阴极得到金属钠B．若在阳极附近的溶液中滴入KI溶液，溶液呈棕色C．若在阴极附近的溶液中滴入酚酞试液，溶液呈无色D．电解一段时间后，将全部电解液转移到烧杯中，充分搅拌后溶液呈中性2．下图中能验证氯化钠溶液(含酚酞)电解产物的装置是()知识点二精炼铜及电镀池3．下列关于铜电极的叙述不正确的是()A．在镀件上镀铜时镀件作阴极B．在镀件上镀铜时可用金属铜作阳极C．用电解法精炼粗铜时粗铜作阳极D．用电解法精炼粗铜时纯铜作阳极4．金属镍有广泛的用途。
高中化学 1.2电能转化为化学能——电解教案 鲁教版选修4
第一章化学反应与能量转化第二节电能转化为化学能----电解一、教学目标：1．理解电解原理，初步掌握一般电解反应产物的判断方法2．了解氯碱工业，电镀，冶金的原理3．掌握电解电极方程式的书写。
4.金属的电化学腐蚀二、教学重点：电解原理及应用三、教学过程：我们知道化学能可以转变为热能，即反应热。
化学能也能转变为电能，用原电池装置。
今天这节课我们就来学习电能如何转化为化学能。
一、电解原理讲：首先我们来比较金属导电和电解质导电的区别。
过渡：电解质导电的实质是什么呢？一起看实验。
实验：现象—一极有气泡，检验为氯气；另一极有红色的物质析出，分析为铜。
讲：要分析此现象我们得研究此装置，首先看电极。
1．电极阳极—与电源正极相连阴极—与电源负极相连隋性电极—只导电,不参与氧化还原反应(C/Pt/Au)活性电极—既导电又参与氧化还原反应(Cu/Ag)问：通电前和通电时分别发生了怎样的过程？通电前：CuCl2=Cu2++2Cl- H2O H++OH-通电中：阳离子〔Cu2+,H+〕向阴极移动被还原；阴离子〔Cl-,OH-〕向阳极移动被氧化讲：即在电极上分别发生了氧化还原反应，称电极反应。
2．电极反应( 阳氧阴还 )阳极：2Cl- -2e-=Cl2 (氧化)阴极：Cu2++2e-=Cu(还原)总电极方程式：___________________放电：阴离子失去电子或阳离子得到电子的过程叫放电。
3．电解：电流(外加直流电)通过电解质溶液而在阴阳两极引起氧化还原反应(被动的不是自发的)的过程叫电解。
讲：所以电解质导电的实质便是——电解电解池：借助电流引起氧化还原反应的装置，即把电能转化为化学能的装置叫电解池或电解槽。
问：构成电解池的条件是什么？电源、电极、电解质构成闭和回路。
4．离子的放电顺序阴极：〔阳离子在阴极上的放电顺序(得e-)〕Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+(指酸电离的)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+阳极(1)是惰性电极时：阴离子在阳极上的放电顺序〔失e-〕S2->I->Br->Cl->OH->NO3->SO42-(等含氧酸根离子)>F-(SO32-/MnO4->OH-)(2) 是活性电极时：电极本身溶解放电问：放电能力弱于H+和OH–的物质在水溶液中放电吗？否，但亚铁离子浓度远大于氢离子浓度时,亚铁离子放电。
鲁科版《电能转化为化学能—电解》教学设计2
一、教学目标：
1．理解电解原理，初步掌握一般电解反应产物的判断方法
2．了解氯碱工业，电镀，冶金的原理
3．掌握电解电极方程式的书写。
4.金属的电化学腐蚀
二、教学重点：
电解原理及应用
三、教学过程：
我们知道化学能可以转变为热能，即反应热。化学能也能转变为电能，用原电池装置。今天这节课我们就来学习电能如何转化为化学能。
发的)的过程叫电பைடு நூலகம்。
讲：所以电解质导电的实质便是——电解
电解池：借助电流引起氧化还原反应的装置，即把电能转化为化学能的装置叫电解池
或电解槽。
问：构成电解池的条件是什么？
电源、电极、电解质构成闭和回路。
4．离子的放电顺序
阴极：（阳离子在阴极上的放电顺序(得e-)）
Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+(指酸电离的)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+
一、电解原理
讲：首先我们来比较金属导电和电解质导电的区别。
金属
电解质
导电粒子
导电状态
温度影响
导电实质
电子定向移动
过渡：电解质导电的实质是什么呢？一起看实验。
实验：现象—一极有气泡，检验为氯气；另一极有红色的物质析出，分析为铜。
讲：要分析此现象我们得研究此装置，首先看电极。
1．电极
阳极—与电源正极相连
阳极(1)是惰性电极时：阴离子在阳极上的放电顺序（失e-）
高中化学1.2电能转化为化学能教案2鲁科版选修4
第二节电能转化为化学能----电解（第2课时）【板书设计】二、电解原理的应用1．电解氯化钠的水溶液阴极：2H+ +2 e- = H2↑阳极：2Cl-— 2e- = Cl2↑2NaCl+2H2O 电解====H2↑+Cl2↑+2NaOH2．铜的电解精练阳极: Zn -2e= Zn 2+Fe -2e= Fe2+Ni -2e= Ni2+Cu -2e= Cu2+极阴: Cu2++2e=Cu3.电镀【教学反思】学生在初中已经学过了电解水，初步了解了水在通电的情况下可以电解出氢气和氧气。
本节课将在学生已有经验的基础上继续深入探讨电解原理，通过电解熔融NaCl视频演示结合计算机微观模拟熔融NaCl电解过程，引导学生分析实验结果，认识电源正、负极和电解池阴、阳极之间的关系及电极反应的书写方法，进一步理解电解原理、电能向化学能的转化过程。
本节课内容属于化学理论部分，但通过计算机微观模拟更直观、更形象，避免了学生对该部分教学的枯燥和乏味。
同时在教学过程中，充分利用教材资源和网络资源，组织学生交流、讨论，增强学生互动性，尽量避免枯燥的讲授。
利用教材提供的图片更能有利于学生的理解记忆同时通过“电解食盐水”、“设计实验（原电池和电解池）的演示，让学生知道电解原理及其与原电池的区别，同样也拓宽学生视眼，培养了学生实验探究能力，从而激发学生学习化学的兴趣。
【教学点评】对于这节课，我个人认为与传统教学有很大区别：①教学形式：把学生分组讨论，更有利调动学生的积极性，发挥学生的主观个人能动性，每位同学都能在不同中争论，争论中求统一，更加有利于学生对知识的消化和掌握。
②讲授内容：不仅内容要求层次较低，相对简单，有利于学生理解，为以后深层次学习作铺垫而且内容丰富、配有多媒体模拟演示、形象、直观、逼真，更能提高学生的兴趣。
③教学理念：改变了传统教学的单一模式，提高了学生在教学中的地位，真正地把学生放在教学的主要地位，教师成为了辅助对象。
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第二节电能转化为化学能----电解
一、教学目标：
1．理解电解原理，初步掌握一般电解反应产物的判断方法
2．了解氯碱工业，电镀，冶金的原理
3．掌握电解电极方程式的书写。
4.金属的电化学腐蚀
二、教学重点：
电解原理及应用
三、教学过程：
我们知道化学能可以转变为热能，即反应热。
化学能也能转变为电能，用原电池装置。
今天这节课我们就来学习电能如何转化为化学能
一、电解原理
讲：首先我们来比较金属导电和电解质导电的区别。
实验：现象—一极有气泡，检验为氯气；另一极有红色的物质析出，分析为铜。
讲：要分析此现象我们得研究此装置，首先看电极。
1．电极
阳极—与电源正极相连
阴极—与电源负极相连
隋性电极—只导电,不参与氧化还原反应(C/Pt/Au)
活性电极—既导电又参与氧化还原反应(Cu/Ag)
问：通电前和通电时分别发生了怎样的过程？
通电前：CuCl2=Cu2++2Cl- H2O H++OH-
通电中：阳离子（Cu2+,H+）向阴极移动被还原；
阴离子（Cl-,OH-）向阳极移动被氧化
讲：即在电极上分别发生了氧化还原反应，称电极反应。
2．电极反应( 阳氧阴还 )
阳极：2Cl- -2e-=Cl2 (氧化)
阴极：Cu2++2e-=Cu(还原)
总电极方程式：___________________
放电：阴离子失去电子或阳离子得到电子的过程叫放电。
3．电解：电流(外加直流电)通过电解质溶液而在阴阳两极引起氧化还原反应(被动的不是自
发的)的过程叫电解。
讲：所以电解质导电的实质便是——电解
电解池：借助电流引起氧化还原反应的装置，即把电能转化为化学能的装置叫电解池
或电解槽。
问：构成电解池的条件是什么？
电源、电极、电解质构成闭和回路。
4．离子的放电顺序
阴极：（阳离子在阴极上的放电顺序(得e-)）
Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+(指酸电离的)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+
阳极(1)是惰性电极时：阴离子在阳极上的放电顺序（失e-）
S2->I->Br->Cl->OH->NO3->SO42-(等含氧酸根离子)>F-(SO32-/MnO4->OH-)
(2) 是活性电极时：电极本身溶解放电
问：放电能力弱于H+和OH–的物质在水溶液中放电吗？
否，但亚铁离子浓度远大于氢离子浓度时,亚铁离子放电。
问：电解水时为了增强水的导电性常常需加入氢氧化钠或稀硫酸，为什么？可以加食盐吗？
练习：电解碘化汞、硝酸铜、氯化锌、盐酸、硫酸、氢氧化钠的电极方程式。
5．电解规律：
（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。
问：初中电解水时加硫酸或氢氧化钠增强导电性，影响水的电解吗？
电解硫酸和氢氧化钠时为何H2和O2之比大于2？氧气溶解度大于氢气
又为何硫酸一定大于2，而氢氧化钠可能等于2？硫酸根可能放电
（2）电解不活泼金属的含氧酸盐，阳极产生氧气，阴极析出不活泼金属，放氧生酸型。
练习：电解硫酸铜方程式。
加入下列哪些物质可以恢复到硫酸铜原来的溶液：氧化铜、氢氧化铜、铜、碳酸铜。
（3）电解不活泼金属无氧酸盐，实际上是电解电解质本身，分解电解质型。
（4）电解活泼金属（K/Ca/Na）的无氧酸盐，阴极产生氢气，阳极析出非金属，放氢生碱型。
6．电解中电极附近溶液pH值的变化。
（1）电极区域 A．阴极H+放电产生H2，阴极区域pH变大。
B．阳极OH-放电产生O2，阳极区域pH变小。
（2）电解质溶液中 A．电解过程中,既产生H2,又产生O2,则原溶液呈酸性的pH变小,原溶液呈碱性
的pH变大,原溶液呈中性的pH不变（浓度变大）。
B．电解过程中, 无H2和O2产生, pH几乎不变。
但象CuCl2变大
C．电解过程中,只产生H2, pH变大。
D．电解过程中,只产生O2, pH变小。
过渡：如果把阳极换成铜棒，阳极发生的反应就是铜自身溶解，如果电解质是硫酸，阴极析出的是什么？也是铜，这就是我们的铜的电解精炼法
二、电解原理的应用
1．铜的电解精炼
阳极：粗铜棒
阴极：精铜棒
电解质：含铜电解质
问：精炼中硫酸铜的浓度怎样？基本不变，但变小。
过渡：若把阴极精铜棒换成铁棒，电解过程变吗？
不变，但不是精炼铜了，而叫电镀铜。
2．电镀铜
阳极：镀层金属
阴极：待镀金属（镀件）
电镀液：含镀层金属的电解质。
3．电解饱和食盐水——氯碱工业
问：1、电解饱和食盐水的阴极产物、阳极产物分别是什么？
2、转移的电子数和氢氧化钠的物质的量的关系？
3、从Cl- Cl2一定需要加氧化剂吗？
4、阴极产物和阳极产物能接触吗？
5、饱和食盐水为何需要精制？如何精制？
精制：步骤一、1）先加过量的BaCl2和过量的NaOH（顺序可换），再加入过量的Na2CO3
2）过滤
3）加盐酸调节pH为7
步骤二、送入阳离子交换塔除去Ca2+、Mg2+等。