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教师活动
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学生活动
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设计意图
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【引入】由日常生活中电镀的例子、单质铝的制取引入。
【板书】第四单元 电解原理及其应用
第一节 电解原理
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倾听
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引起学生的兴趣
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【提问】
把一根铁电极和一根石墨电极平行地插入盛有氯化铜溶液的小烧杯中,用导线连接,并在导线中间接入一个电流计,会观察到什么现象?为什么?
[用PPT配合图示]
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思考,回答
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复习有关原电池的内容,为后面引入电解池做铺垫。
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【总结】
现象:电流表指针发生偏转,石墨电极上有红色物质出现。
原因:装置为原电池装置,其中铁电极为负极,石墨电极为正极,形成闭合回路时,铁失去电子变为铁离子进入溶液,电子沿导线流入正极,溶液中的铜离子得电子析出单质铜。
负极: Fe-2e=Fe2+
正极:
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倾听
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【演示实验4-1】
将铁电极和石墨电极插入盛有氯化铜溶液的U型管中,将石墨电极连在电源的正极上(红色的线连在正极上),将铁电极连在电源的负极上(黑色的线连在负极上),接通直流电源,观察现象(向学生指明电源的正负极)
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观察
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举例说明电解过程
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现象:与电源负极相连的铁电极上有红色物质析出,与电源正极相连的石墨电极上有气泡放出。
用湿润的淀粉碘化钾试纸检验产生的气体,可以使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝,并且能闻到有刺激性气味。
【提问】
请同学们思考,产生上述现象的原因?
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倾听,思考,回答
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培养学生的观察能力,分析能力和归纳总结能力
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【教师与学生一起分析原因】
原因:从通电前后溶液中离子的运动状态的不同分析铁电极上产生的红色物质为溶液中的铜离子发生还原反应析出的单质铜,石墨电极上产生的气体为溶液中的氯离子发生氧化反应析出的氯气。 且通过该过程,实现了电能到化学能的转化,并使不是自发进行的氧化还原反应在两个电极上分别发生。这样的过程叫做电解。引入电解、电解池的概念及电解池的形成条件。
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倾听,思考
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培养学生分析问题和解决问题的能力,并引出本节课的内容。
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【板书】
一、电解原理:
1、电解:使电流通过电解质溶液而在阴阳两极引起氧化还原反应的过程。
2、电解池:把电能转变为化学能的装置叫做电解槽或者电解池。
3、形成条件:电源,电极,电解质溶液;
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【过渡】
在原电池中,我们把发生氧化反应的电极称为负极,发生还原反应的电极称为正极,在电解池中,电极的规定与原电池不同。
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倾听,思考
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锻炼学生的比较学习的能力
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【板书】
4、电极:
阳极:与电源正极相连的电极,发生氧化反应。
阴极:与电源负极相连的电极,发生还原反应。
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【过渡】
我们学习电解,重要的是掌握电极反应,在刚才的实验中,对应的电极反应如下:
【板书】
5、阳极(氧化反应):
阴极(还原反应):
总反应:
[强调]
①书写电极反应时仍然遵循质量守恒(元素种类守恒,原子个数守恒)和电荷守恒;
②在电解池中,阴极得到的电子总数和阳极失去的电子总数相等(氧化还原反应)。
③一定要写条件“电解”。
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【过渡】
同学们初中做过电解水的实验,是否记得阳极产生的是什么气体?阴极产生的是什么气体?
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思考
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为引入离子在阴阳两级的放电顺序做铺垫
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【学生回答】
阳极产生的是氧气,阴极产生的是氢气。
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【追问】
我们刚才电解的是氯化铜水溶液?为什么阳极产生的是氯气,而阴极产生的是铜呢?
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思考
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引起学生的探究欲望
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【教师与学生一起分析】
结合通电前溶液中由于溶质和水的电离产生的离子和这些离子得失电子的难易程度分析溶液中共存离子的放电顺序。
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使学生明确如何判断在电极上放电的离子
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【教师总结】
确定电极反应时,首先要确定通电前溶液中存在哪些离子,然后根据电极和溶液中离子的氧化性和还原性的相对强弱来确定发生反应的物质。
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倾听,思考
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[板书]
6、 离子放电的顺序(在溶液中的放电规律)
(1)阴极(还原),
阳离子放电顺序:K+ Ca2+ Na+ Mg2+ Al3+ Zn2+ Fe2+ Sn2+ Pb2+ H+ Cu2+ Hg2+ Fe3+ Ag+
**得电子能力逐渐增强;
注意Fe2+和Fe3+的位置;
(2)阳极(氧化)
阴离子放电顺序:含氧酸根,OH- Cl- Br- I- S2-,金属电极;
**失电子能力逐渐减弱
注意金属电极是否参与
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[过渡]
为了大家更好地掌握离子放电的顺序,我们将这些离子放在坐标系中考虑
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倾听
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使学生能够更好地掌握放电规律
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【教师讲述】
请同学们写出用惰性电极电解盐酸、硫酸、硫酸钠、氢氧化钠、氯化钠、硫酸铜溶液的电极方程式,并填写表4-1的电极反应和使溶液复原需要添加的物质
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书写电解方程式
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锻炼学生书写电极反应方程式的能力。
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[小结]
能够正确书写电极反应方程式及总反应方程式是我们这节课的重点,请同学们课后加强这方面的练习,并依据写出的各个典型物质的电极反应,并结合坐标系总结电解质溶液的电解规律。
最后,我们来看电子在电解池中的移动方向:
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倾听
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使学生明确这节课的重点
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[板书]
7、电子移动方向:
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[提问]
下面,请同学们思考,如果我将开始实验装置中的两个电极交换位置,即铁电极连电源的正极,石墨电极连电源的负极,实验现象又有何不同?为什么?下节课,我们将利用这一原理学习铜的精炼和电镀。
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倾听,思考
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为下节课做铺垫
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【做练习题】
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检查本节课的掌握情况
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【总结】
本节课的重点在于理解电解的原理,并熟练书写电极反应。
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【布置作业】
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