高中化学 第四章 电化学基础 第三节 电解池教案 新人教版选修4

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1、第三节电解池［实验引入］［师］请大家仔细观察下面两个实验的组成装置(如图)，并分析实验产生的现象。［演示实验1］把一根锌电极和一根碳电极平行地插入盛有CuCl2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，如图Ⅰ，观察发生的现象。［演示实验2］在另一个小烧杯中注入CuCl2溶液，插入两根石墨棒作电极，如图Ⅱ连接，观察现象。［演示实验3］把图Ⅱ装置改成图Ⅲ样，并把湿润的碘化钾淀粉试纸放在与电源正极相连的电极附近，接通直流电源(向学生指明电源的正负极)，观察现象。［甲同学回答Ⅰ的现象］电流表指针发生偏转，碳电极上有红色

2、物质出现。［乙同学回答Ⅱ的现象］实验Ⅱ中没有明显现象发生。［丙同学回答Ⅲ的现象］与电源负极相连的碳电极上有红色物质析出，与电源正极相连的碳电极上有气泡放出，该气体能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝。［教师对学生的回答作出评价］［师］请大家思考并回答实验1、2所发生现象的原因。［学生思考后回答］实验1的装置为原电池装置，其中锌电极为负极，碳电极为正极，形成闭合回路时，锌失去电子变为锌离子进入溶液，电子沿导线流入碳电极，溶液中的铜离子在碳电极上得电子变成铜析出，这也是碳电极上析出红色物质的原因。电流表的指针发生偏转是由于化学能转变成了

3、电能的缘故。实验2因不符合构成原电池的条件，故不发生化学反应。［追问］形成原电池的条件是什么？［生］两根活性不同的电极；电解质溶液；形成闭合回路。［教师总结］很好！原电池是我们高二学过的内容，其特点是可把化学能自发地转变为电能，其中电子流出的一极为负极，发生氧化反应(草板书：Zn－2e－===Zn2＋)，电子流入的一极为正极(草板书：Cu2＋＋2e－===Cu)，发生还原反应，而电流的方向与电子的流动方向恰恰相反，即由正极经导线流向负极。［想一想］原电池的电解质溶液中，阴、阳离子的运动方向如何？答案：电解质溶液中的阳离子向正

4、极移动，阴离子向负极移动(如在图Ⅰ中，Cu2＋离子移向正极碳电极上得电子，为保持电荷平衡，Cl－移向负极锌电极，因其周围有较多的阳离子——锌离子)。［议一议］实验2和3的装置有何区别？引起它们实验现象不同的原因是什么？对于实验3中出现的现象你能解释吗？11用心爱心专心［学生分组讨论，并汇报讨论结果，进行交流］答案：实验2和3的装置区别在于：实验3比实验2多了一个直流电源装置；这说明实验3产生的现象皆是因通直流电的缘故。与电源负极相连的碳电极上出现的红色物质，分明是铜，这说明溶液中的Cu2＋在该电极上得电子被还原成了铜单质；与

5、电源正极相连的碳棒上有气体放出，且该气体能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝，分析溶液的组成并结合已知现象，可推得该气体一定是氯气，且必定是溶液中的Cl－在电极上失电子发生氧化反应所致。［教师总结］由以上的讨论我们可知，实验3中发生的化学变化是由于通了直流电的缘故，即通电导致了化学反应的发生，亦即，电能转变成了化学能，在这个能量转化的过程中，氧化反应和还原反应分别在两个电极上进行。化学上，我们把这个过程叫做电解。而电解原理及其应用便是我们本单元所要学习的重点内容。［板书］第四单元电解原理及其应用［过渡］本节课我们重点学习电解原理。［

6、板书］第一节电解原理一、电解原理［讲解］我们刚才所做的实验3，实际上就是在电解CuCl2溶液。电解时，两根相同的碳电极上分别发生了不同的反应，产生了不同的现象。为了区别这两根电极，我们把与电源负极相连的电极叫阴极，把与电源正极相连的电极称阳极。请大家以电解CuCl2溶液为例，写出阴、阳两极发生反应的电极反应式，并标出是氧化反应还是还原反应。［学生练习，请一位同学上黑板写出］［学生板书］阴极：Cu2＋＋2e－===Cu(还原反应)阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑(氧化反应)［师］上述电解反应的总反应式可写为：［板书］CuC

7、l2Cu＋Cl2↑［师］于是，我们可以把电解定义为：［讲解并板书］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叫做电解。［讲解］这种借助于电流引起氧化还原反应的装置，也就是把电能转变为化学能的装置叫做电解池或电解槽。［板书］2.电解池(电解槽)：把电能转变为化学能的装置。［想一想］电解池通电发生反应时，其阴极得到的电子总数和阳极失去的电子总数是否相等？答案：相等［思考］电解池通直流电后，电解质溶液中的阴、阳离子怎样运动？与原电池中的离子运动相比较。答案：电解池通电时，阴离子向阳极移动，阳离子向阴极移动；

8、在原电池中，阴离子向负极移动，阳离子向正极移动。［师］电解质溶液在通电前后的离子运动情况我们可表示如下：［电脑演示CuCl2溶液在通电前后的运动情况，可按下图设计成三维动画］11用心爱心专心［讲解］通电前，Cu2＋和Cl－在溶液里自由地移动着(如图Ⅰ所示)；通电后，在电场的作用下，这些自由