高中化学 2.3.3电能转变为化学能教案 苏教版必修2

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1、[第三课时电能转变为化学能]教学过程[创设学习情景]电解水能够制得氢气和氧气，电解食盐水能够制取烧碱、氢气和氯气，用于制造日常生活中各种铝制品的铝，是通过电解氧化铝获得的。电流怎样使水、食盐水、氧化铝发生氧化还原反应，转化为各种产物呢？[实验探究活动]在教师指导下，让学生用下图所示简易电解装置进行电解实验，并交流讨论实验结果。1.取一段棉线约2厘米，置于大片玻璃片上，用3滴食盐水将整根棉线润湿，然后在其左右两边各加数滴食盐水溶液。两端再各加入1滴酚酞试液。2.将两只鳄鱼夹分别夹住棉线两端，用导线把鳄鱼夹分别与电源（两节2号干电池）相连。

2、约15-20秒后，观察发生的现象，并做好记录。3.在没有显示红色的一端滴入一滴碘化钾淀粉溶液，观察发生的现象，并做好记录。学生依据实验结果，汇报如下现象：实验1--食盐水滴加酚酞试液没有颜色变化；实验2--跟电源负极相联的一端溶液呈红色，并有细微气泡产生，说明氢氧根离子浓度增大。实验3--跟电源正极相联的一端溶液显蓝色，声明有氯气产生。观察到的现象实验1实验2实验3[教师补充讲解]我们可以依据大家的实验探究结果来分析电解反应的原理：一、电解反应1.电解池与电解电解池由电源、阴极、阳极和电解质溶液各部分。跟电源负极相联接的电极称为阴极，在

3、阴极有过剩的负电荷；跟电源正极相联接的一极称为阳极，在阳极有过剩的正电荷。在食盐水溶液中存在大量的Na+和Cl-，还有微量的H+和OH-。当接通电源时，带正电荷的Na+和H+向阴极定向移动，带负电荷的Cl-和OH-向阳极定向移动。在阴极，由于H+比Na+易得电子，H+得电子发生还原反应：2H++2e—=H2↑在阴极区域由于H+发生还原反应成为H2逸出，溶液中OH—浓度大于H+溶度，溶液显碱性，使酚酞显红色。在阳极，由于Cl—比OH—易失电子，Cl—失电子生氧化反应：2Cl—-2e—=Cl2↑在阳极区域由于Cl—发生氧化反应（2Cl—

4、-2e—=Cl2）成为Cl2。Cl2和碘化钾反应生成碘（Cl2+2KI=2KCl+I2），碘遇淀粉变蓝色。总之，由于在阴极生成氢气，在阳极生成氯气，没有参加氧化还原反应的Na+和OH—形成氢氧化钠溶液，这就是我们已学的电解食盐水反应的基本原理。电解食盐水反应的化学方程式为：2NaCl+2H2O电解2NaOH+H2↑+Cl2↑阴极产物阳极产物[实验观察]用石墨做电极，电解U型管中的氯化铜溶液，在阴极和阳极各发生什么样的变化？[交流与讨论]试分析氯化铜溶液电解发生的反应，写出电解反应的化学方程式。学生分析：在氯化铜溶液中，存在Cu2+和Cl

5、—，接通电源后，阴极周围的Cu2+得电子发生还原反应：Cu2++2e=Cu；在阳极Cl—失电子发生氧化反应：2Cl—-2e—=Cl2↑。在这一电解过程中，水中电离的H+和OH-。都没有被氧化或还原。所以电解的化学方程式为：CuCl2电解Cu+Cl2↑阴极产物阳极产物[归纳与小结]通过我们的分析，可以知道，电解反应是电解质溶液在电流的作用下，在电极上发生的氧化还原反应，得到电解产物，电能转化为化学能。2.电解反应是电流作用下发生的氧化还原反应，电解过程电能转化为化学能。请大家通过下表把已学的一些电解实例进行归纳。实例电极反应阴极产物阳极产

6、物化学方程式电解CuCl2溶液阳极发生反应；阴极发生反应。铜氯气CuCl2电解Cu+Cl2↑电解食盐水烧碱、氢气氯气2NaCl+2H2电解2NaOH+H2↑+Cl2↑电解水氢气氧气2H2O电解2H2↑+O2↑[观看影像资料]电解原理的应用：电解饱和食盐水、氯碱工业；铜的电解精炼。[交流与讨论]用硫酸铜溶液做电解质，用含有锌、金、银等金属杂质的粗铜板与电源正极连接做阳极，用纯的铜簿片和电源负极连接做阴极，进行电解反应时，纯的铜簿片在电极上“长大”得到纯度很大的精铜板，相反粗铜板“瘦身”变少，这是为什么？能分析发生的变化吗？[归纳与小结]进

7、行电解时，在阳极，粗铜板上的Cu失去电子被氧化：Cu-2e=Cu2+，进入溶液；（粗铜板“瘦身”变小）；在阴极，Cu2+在纯的铜簿片得电子发生还原反应：Cu2++2e—=Cu（纯的铜簿片变大）。所以，当电路中通过电流时，阳极上的粗铜不断溶解，阴极上不断析出铜，这样得到的精铜又叫做电解铜，其纯度大于99.9%。这就是工业上铜电解精练的基本原理。二、电解反应的应用1.铜的电解精练[交流与讨论]如果以上电解精炼的装置改为以下装置（用一个铁器件做阴极，用铜板做阳极，仍用硫酸铜溶液为电解质），进行电解，会发生什么样的变化呢？接通电源时：在阳极Cu

8、失电子被氧化而进入溶液：Cu-2e—=Cu2+；在铁阴极Cu2+得电子还原为铜：Cu2++2e—=Cu，镀在铁器件上。[归纳与小结]2.电镀利用电解的方法把一层薄金属覆盖在一件物品表面的过程叫做电镀。电镀的