电能转化为化学能教案

高一化学电能转化为化学能 公开课教案!

电能转化为化学能教案

城头高级中学 王志刚

一、教学目标

1．了解电解原理；

2．了解电解池的形成条件，能正确书写简单电解池的电极反应式；

3．初步了解电解在生产和生活中的应用，感受化学在促进社会发

展、提高人们生活质量中的重要作用。

二、教学重点及难点

教学重点：电解原理，电极反应式书写。

教学难点：电解池电极反应式书写。

三、设计思路

在上一节了解了化学能转化为电能的形式——原电池的工作原理及形成条

件之后，学生对自发进行的氧化还原反应的应用已有所了解，知道可以将氧化还

原反应中电子转移的化学能转化为电能为人类所用。因此在本节提出能否将电能

转化为化学能的疑问，引出对电解工作原理的分析讨论。通过电解氯化铜溶液的

实验现象，得出电解的概念，理解电解池的工作原理和电极反应。因为放电顺序

的探究比较难，需要熬大量的时间，所以干脆直接介绍离子的放电顺序，最后根

据上述电解原理和放电顺序让学生分析电解原理在实际工业生产中的应用，促使

学生感受化学在促进社会发展、提高人们生活质量中的作用。

四、教学过程

[引入] 前面大家学习了把化学能转化为电能的原电池，在生产

和生活中我们不但要利用化学反应使化学能转化为电能，有时还要利

用电能，使电能转化为化学能。电能转化为化学能一般通过电解的方

法来完成。你了解哪些利用电解反应来制取新物质的例子？

[讨论与交流]电解水能够制得氢气和氧气，电解食盐水能够制取

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烧碱、氢气和氯气，用于制造日常生活中各种铝制品的铝，是通过电

解熔融氧化铝获得的。

[投影]电解反应实例

[板书]：1、氯碱工业 2、冶炼活泼金属

[设疑]在电解的过程中被电解的物质是怎样转化为生成物的？

我们通过电解氯化铜溶液一起来探讨电解的原理。

[板书]：一、电解原理

[演示实验]电解氯化铜溶液

活动一：通过电解氯化铜溶液的实验，探究电解池的工作原理

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[教师说明]：溶液颜色变化不明显，那么为什么会出现这样的现

象呢？我们来看动画。

（边看边讲解） 刚开始时Cu2+、 Cl-做无规则运动，插入电极

连接电源后 ，Cu2+向阴极定向移动，Cl-向阳极定向移动，在阳极电

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极上失电子变成氯气分子；Cu2+向阴极定向移动，在阴极电极上得电

子变成单质铜。

[过渡引入] 根据实验现象和动画描述，完成电极反应并注明电

极反应类型。

[投影]：电解CuCl2 溶液反应式：

[小结板书]

电源负极→阴极（石墨电极）：阳离子得电子，发生还原反应，

表现氧化性。

电源正极→阳极（石墨电极）：阴离子失电子，发生氧化反应，

表现还原性。

[过渡引入] 为什么阳离子在阴极得到电子，而阴离子在阳极失

去电子呢？

下面大家分析上述电解CuCl2溶液案例，思考问题2

第一个问题提示谁微弱电离生成H+和OH-；第二个问题分析参照

动画

[教师讲解]对照动画讲解：

直流电源提供电势差，相当于一个水泵一样，把电子从电源正极

抽向电源负极。负极电子涌向阴极，阴极富集电子而带负电，由于异

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性相吸，所以阳离子向阴极移动，在阴极得电子。而在电势差的作用

下，电子从阳极向直流电源的正极移动，阳极缺少电子显正电，所以

阴离子向阳极移动，在阳极失电子。

那么，阳极材料可以用活泼金属吗？不能，因为活泼金属本来就

容易失电子，在电源提供电势差作用下，一般金属都会很容易失电子。

阳极除了用石墨，我们也可以用不活泼的金属，如：铂电极。

那么阴极材料我们可以用活泼金属吗？能，因为阴极阳离子得电

子，活泼金属不会参与得电子反应。

[投影] 表二：离子放电顺序分析

[过渡引入] 通过分析，我们发现阴极阳离子离子存在得电子顺序，阳极阴

离子存在失电子放电顺序问题，那么为什么存在顺序呢？存在什么

样的顺序呢？

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[小结板书]

二、离子得失电子顺序：

[教师讲解]：我们知道：在阴极阳离子得电子，表现氧化性，那

么氧化性越强的阳离子越容易得电子；那么阳离子的氧化性强弱顺

序是怎样的呢？我们知道金属越活泼，越容易失电子，失去电子后

形成的阳离子就越难得电子。（一个学生说金属活动性顺序，教师

反向写出,说明铂和金非常难失电子，通常以单质形式存在。然后

得出阳离子的得电子顺序）

[小结板书]

阴极：Ag+ >Hg+ >Cu2+ >H+ >Pb2+ >Sn2+ >Fe2+ >Zn2+ >Al3+ >Mg2+

>Na+ >Ca2+ >K+

[教师讲解]：

在阳极阴离子失电子，表现还原性，那么还原性越强的阴离子越

优先失电子。刚才我们得出：Cl- >OH- （及时写板书）。我们前面学

过氧化性Cl2 > Br2 > I2 ,那么Cl- 、Br-、 I-的失电子顺序是什么？

根据上面的分析，Cl2 、 Br2、 I2得电子变难，所以离子失电子变容

易（及时板书）。再把活泼金属电极最高价含氧酸根离子及时板书。

[小结板书]

阳极：活性电极> S2- >I- >Br- >Cl- >OH- >最高价含氧酸根离子

[过渡引入]

利用上述电极放电顺序，我们来一起分析问题3、4、5三个电

解案例：

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1、那么用石墨做电极电解NaCl溶液结果如何，写出电极反应式和总

反应式。（一个学生到黑板写）

阳极：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿

阴极：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

电解总反应方程式：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

那么电解NaOH（AgNO3）溶液结果又如何呢？写出电极反应式和总

反应式。

阳极：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿

阴极：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

电解总反应方程式：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

2、如果把课本2-14图中的阳极材料换成铜，阴极也换成铜，那么，

两个电极又发生什么反应呢?（一个学生说，老师写） CuCl2浓度

变吗？

阳极：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿

阴极：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

那么把阳极再换成粗铜（含有锌、金、银杂质），两个电极又发生什

么反应呢? CuCl2浓度变吗？

阳极：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿

阴极：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

阳极有什么现象：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ ；

阴极有什么现象：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；

锌、金、银杂质金属放电吗？为什么？(提示：从金属活泼性考虑)

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＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

3、根据上述原理，我们日常生活中在铁制品表层镀上一层铜怎么实

现呢？你来设计一下！（在教师的引导下，一个学生到黑板画）

[教师讲解]：

两个电极都是活泼金属时，我们看到阳极失电子被腐蚀，而阴极

得电子阴极材料被保护，由此你能想到什么用途？

[小结板书]

三 、电解原理的应用

1、氯碱工业生产NaOH 、 H2 、Cl2

2、电解精炼

3、电镀

4、金属防护（阴极保护法）

5、冶炼活泼金属

[作业]：

[板书设计]

电能转化为化学能

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一、电解原理

电源负极→阴极（石墨电极）：阳离子得电子，发生还原反应，表现氧化性。

电源正极→阳极（石墨电极）：阴离子失电子，发生氧化反应，表现还原性。

二、离子得失电子顺序：

阴极： Ag >Hg>Cu >H >Pb >Sn >Fe >Zn >Al >Mg ++ 2++2+2+2+2+3+2+

>Na >Ca >K

阳极：活性电极> S2- >I- >Br- >Cl- >OH- >含氧酸根离子

三 、电解原理的应用

1、氯碱工业生产NaOH 、 H2 、Cl2

2、电解精炼

3、电镀

4、金属防护（阴极保护法）

5、冶炼活泼金属 +2++

[课后反思]

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/8tbe.html