高中化學(xué)電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能——電解原理課件選修四.ppt

第2節(jié)電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 電解 一 電解原理說課提綱 方緒磊 一 說教材 1 教材的地位及作用有關(guān)電化學(xué)的知識(shí)是無(wú)機(jī)化學(xué)中重要的知識(shí)點(diǎn) 它及涉及到理論知識(shí)又與元素化合物知識(shí)密切相關(guān) 本節(jié)內(nèi)容根據(jù)由淺入深 由簡(jiǎn)到繁的原則 在學(xué)生已有熔融鹽知識(shí)的基礎(chǔ)上 以單一熔融體系為入手點(diǎn) 學(xué)習(xí)電解原理 借助電解池 可以使不自發(fā)的氧化還原過程分別在兩極進(jìn)行 通過電能和化學(xué)能之間的相互轉(zhuǎn)化 能夠使學(xué)生對(duì)氧化還原的認(rèn)識(shí)及反應(yīng)中能量變化的認(rèn)識(shí)更加深刻 從而進(jìn)一步樹立能量觀點(diǎn)和辯證唯物主義觀點(diǎn) 2 教材簡(jiǎn)析本節(jié)以單一物質(zhì)熔融氯化鈉體系為切入點(diǎn) 引領(lǐng)學(xué)生學(xué)習(xí)電解的原理 通過離子的定向移動(dòng) 以及兩個(gè)電極上的反應(yīng) 歸納總結(jié)得出電解電解池電極反應(yīng)等概念 3 教學(xué)目標(biāo) 能力目標(biāo) 通過活動(dòng)探究 提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰头治瞿芰?知識(shí)目標(biāo) 通過對(duì)熔融氯化鈉電解體系的分析 使學(xué)生掌握電解 電解池概念 清晰地建立起電極反應(yīng)的概念并能正確判斷陰極和陽(yáng)極 情感目標(biāo) 1 激發(fā)主動(dòng)探究的意識(shí) 2 進(jìn)行辯證唯物主義教育和環(huán)境保護(hù)教育 培養(yǎng)樹立能量觀點(diǎn) 4 教學(xué)重點(diǎn) 難點(diǎn) 教學(xué)重點(diǎn) 電解原理教學(xué)難點(diǎn) 陰極和陽(yáng)極以及電極反應(yīng)的概念 正確書寫電極反應(yīng)式 5 教具準(zhǔn)備多媒體課件 實(shí)驗(yàn)儀器 二 說教法 通過電解熔融氯化鈉實(shí)驗(yàn) 以討論為主線 啟發(fā)學(xué)生思維 引導(dǎo)學(xué)生觀察 分析 推理 探究 歸納 調(diào)動(dòng)學(xué)生的參與意識(shí) 引發(fā)學(xué)生積極思考 以體現(xiàn)學(xué)生的主體性 三 說學(xué)法 以 聯(lián)想 質(zhì)疑 為突破口 充分進(jìn)行 交流 研討 根據(jù)帶電微粒在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)情況 推出na 和cl 分別移向電源正負(fù)極 再根據(jù)氧化還原反應(yīng)的規(guī)律 推出兩極上發(fā)生的變化 從而領(lǐng)會(huì)電解原理 進(jìn)而帶領(lǐng)學(xué)生歸納總結(jié)出 電解 電解池 電極反應(yīng)等概念 四 教學(xué)過程 引入 電能與化學(xué)能之間的轉(zhuǎn)化具有重要的實(shí)用價(jià)值 通過將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 可以使許多在通常條件下不能發(fā)生的反應(yīng)得以進(jìn)行 這對(duì)于化工生產(chǎn) 金屬冶煉 實(shí)驗(yàn)室研究以及人們的日常生活都具有十分重要的意義 質(zhì)疑 在生產(chǎn)實(shí)踐中 人們是如何通過提供電能使氯化鈉分解而制得金屬鈉的 聯(lián)想 金屬鈉與氯氣的反應(yīng) 交流 研討 討論 1 通電前 熔融氯化鈉中有哪些離子 這些離子的運(yùn)動(dòng)情況怎樣 2 電解時(shí) 外電路上的電流方向怎樣 3 接通電源后 熔融氯化鈉中na 和cl 各向哪個(gè)方向移動(dòng) 4 移動(dòng)到兩極表面的na 和cl 將發(fā)生什么變化 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 石墨片上有 產(chǎn)生 并可聞到 氣味 鐵片上逐漸覆蓋一層 物質(zhì) 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 在通直流電條件下 熔融氯化鈉發(fā)生了化學(xué)變化 其化學(xué)方程式為 生成于與電源 極相連的鐵片上 生成于與電源 極相連的石墨片上 氣體 刺激性 銀白色 nacl na cl2 通電 負(fù) 正 原理分析 通電前 熔融氯化鈉完全電離為 和 離子作 運(yùn)動(dòng) 通電后 自由移動(dòng)的離子改做定向移動(dòng) 在電場(chǎng)作用下 na 移向與電源的 極相連的電極 cl 移向與電源的 極相連的電極 與電源負(fù)極相連的電極帶有 在這個(gè)電極上 電子 被還原為 可用式子表示為 與電源 極相連的電極帶有 電荷 將電子轉(zhuǎn)移給這個(gè)電極 自身被氧化為 最終生成 可用式子表示為 將兩個(gè)電極上所發(fā)生的反應(yīng)組合起來(lái) 就是電解nacl制備金屬na的化學(xué)反應(yīng) 化學(xué)方程式為 na cl 無(wú)規(guī)則自由運(yùn)動(dòng) 負(fù) 正 電子 na 得 na na e na 正 正電荷 cl cl cl2 2cl cl2 2e 2nacl 2na cl2 通電 電解的概念 在 作用下 在兩個(gè)電極上分別發(fā)生 和 的過程叫電解 注意 電解時(shí)所用電流必須是 電 而不是 電 熔融態(tài)電解質(zhì)可以被電解 溶液也可被電解 電解過程中 電能轉(zhuǎn)化為 能而 儲(chǔ)存 在反應(yīng)產(chǎn)物中 電場(chǎng) 氧化反應(yīng) 還原反應(yīng) 直流 交流 電解質(zhì) 化學(xué)能 電解池的概念 借助于電流引起 的裝置 也就是把 轉(zhuǎn)化為 的裝置叫電解池 電解池的構(gòu)成條件 1 電源 2 兩個(gè)固體電極 與電源正極相連的叫 與電源負(fù)極相連的叫 3 熔融態(tài)電解質(zhì)或電解質(zhì)溶液 4 構(gòu)成閉合回路 電能 化學(xué)能 直 陽(yáng)極 陰極 能量轉(zhuǎn)化 電極反應(yīng) 1 電極上進(jìn)行的 叫電極反應(yīng) 2 陽(yáng)極發(fā)生 反應(yīng) 陰極發(fā)生 反應(yīng) 3 電解熔融時(shí)的電極反應(yīng)式為 陽(yáng)極 氧化反應(yīng) 陰極 還原反應(yīng) 半反應(yīng) 氧化 還原 2cl cl2 2e 2na 2e 2na h oh h2o h h2 oh o2 2h 2e h2 4oh 4e o2 2h2o 發(fā)生還原反應(yīng) 發(fā)生氧化反應(yīng) h2oh oh 1 純水中有哪些微粒 2 h2是怎么產(chǎn)生的 o2又會(huì)是如何產(chǎn)生的 3 在接通電源時(shí) 微粒如何運(yùn)動(dòng) h 向負(fù)極 陰極 移動(dòng) oh 向正極 陽(yáng)極 移動(dòng) 原理分析水的電解過程 思考 電解和電離的區(qū)別和聯(lián)系 溶于水 熔融 電場(chǎng) 自由移動(dòng)離子 定向移動(dòng)