资源描述
原电池和电解池
知识目标:掌握原电池与电解池的工作原理及形成条件。
能力目标:会判断电解产物、溶液pH的变化,会书写电极反应的方程式。
情感目标:培养学生用电化学知识解决实际问题提高学习兴趣,热爱生活的物质世界。
教学重点:原电池原理和电解原理
教学难点:电极方程式的书写
教学方法:讨论法
教学过程:
(导入)电化学在新课标中占有十分重要地位,从近几年命题分析看已成为各地高考试卷中的稳定题型。不仅考查电化学基础知识,还考查电化学应用。试题的深度和广度将可能加大,尤其是电学知识的迁移更能测试综合能力。
【复习要求】
1. 掌握原电池原理,了解化学电源。
2. 掌握电解原理。了解铜的电解精炼、镀铜、氯碱工业反应原理。
【知识概括】
一个反应:氧化还原反应;
两个转化:化学能和电能的相互转化
三个条件:原电池电解池的形成条件;
四个池子:原电池、电解池、电镀池、精炼池
【观看Cu-Zn原电池动画模拟】归纳
负极
正极
Zn-2e=Zn2+
还原反应
铜锌原电池
2H++2e- =H2↑
失e,沿导线传递,有电流产生
外电路
电解质溶液盐桥
阳离子
阴离子
阳离子
内电路
氧化反应
【回忆课本知识,形成初步规律】
原电池的形成条件 前提:能自发进行的 反应
1.两导体作电极 活动性不同的金属(或金属和非金属)
2.电解质溶液
3.形成闭合回路
【思路引领】
原电池正负极的判断
(1) 两极材料的相对活泼性
(2)电极发生的反应及现象
(3)电流的方向
(4)电子的流向
(5)离子移动的方向
【给出答案,认真体会解题方法】
判断电子、电流、离子定向移动的方向
【变换问题角度,巩固解题规律】
下列装置中哪些能形成原电池 ?
A B C D
根据原电池的构成条件指出Fe-C原电池CuCl2作电解质溶液中电子移动方向,
说出现象,写出电极方程式。
【讨论分析,体会解题注意事项】
观察与思考:把C换成Cu能否使铜离子变成Cu?
把C换成Zn呢?
若把两极都换成C能否使铜离子变成Cu?
【巩固练习,举一反三形成能力】
链接高考关于如图所示装置的叙述,正确的是
A. 铜是阳极,铜片上有气泡产生
B. 铜片质量逐渐减少
C. 电流从锌片经导线流向铜片
D. 氢离子在铜片表面被还原
【动 手 提 高】
反应2Fe3+ +Cu = Cu2+ + 2Fe2+可设计原电池,请画出装置图,标注电极材料,且指明电池中电极反应类型、电子流向、电流方向以及电解质溶液中离子移动方向。
【回忆课本知识,形成初步规律】
1电解原理
2构成电解池的条件①直流电源②阴阳电极③电解质溶液或熔融电解质;构成闭合回路.
【观看电解氯化铜溶液微观模拟】
【讨论分析,体会解题注意事项】
1、使用的电极材料是活性的还是惰性的?
2、通电前氯化铜溶液中存在哪些阴阳离子?
3、接通电后阴、阳离子如何定向移动?
4、当离子到达电极表面后,发生的什么类型的反应?
5、电解后溶液中离子的浓度是否都有变化?
6、电解过程中能量是如何变化?
【给出答案,认真体会解题方法】
电子和电流的流向:
电子的流向:电源负极→电解池阴极 电解池阳极→电源正极
电解CuCl2溶液 阳极反应: 阴极反应: 总反应方程式:
【规律总结】
放电顺序阴极:氧化性强的离子先得电子Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>…
金属越不活泼的对应阳离子氧化性越强,越容易得电子
阳极:还原性强的离子先失电子 金属 > S2- >I- >Br- >Cl- >OH- >含氧酸根>F-
【变换问题角度,巩固解题规律】
以碳棒为电极,电解下列物质的水溶液时,在阴、阳两极上分别是什么离子放电?总结有什么特点或规律?
1.Na2SO4、H2SO4、NaOH
2. NaCl、AgNO3、CuSO4
3. HCl、CuCl2
【电 解 的 应 用】
电镀材料的选择:镀件作阴极 镀层作阳极
电镀液含有镀层金属离子的溶液 铜的电解精炼 :纯铜作阴极 粗铜作阳极
【分析电解池的一般思路】
判断电解池的阴、阳极
↓
溶液中存在的离子
↓
离子的移动方向及放电顺序
↓
两极上的电极反应
【问题透析】
电解CuCl2溶液、NaCl溶液、CuSO4、Na2SO4溶液的分析
实例
电极反应
浓度
变化
PH值
变化
恢复原溶液加什么
CuCl2溶液
阳极:
阴极:
总反应:
NaCl溶液
阳极:
阴极:
总反应:
CuSO4溶液
阳极:
阴极:
总反应:
Na2SO4溶液
阳极:
阴极:
总反应:
【动 手 提 高】写出用碳棒作电极电解AgNO3溶液的电极反应式
阴极: 阳极:
【小结 】
1.池型的判断
有外接电源的为电解池,无外接电源的为原电池。
2.电极的判断
原电池,看电极材料,电解池看电源的正负极。
3.电解池放电顺序的判断
阳极: 1)活性金属电极:金属失电子。2)惰性电极:溶液中阴离子放电。
阴极:电极材料受保护,溶液中阳离子放电。
【板书设计】
一原电池工作原理
1将化学能转化成电能
2形成条件
3正负极的判断
二电解池的工作原理
1将电能转化成化学能
2形成条件
3阴阳极的判断
2
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