4.2.1 电解池 课件 2022-2023学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

第1课时 电解的原理 电解池 1.通过实验探究知道电解池装置的基本构造，能够从电极名称、电极反应、能量转化等方面理解电解池的原理，会正确书写电解池的电极反应式和总反应式； 2.通过实验探究建构电解池模型，培养学生观察、分析、推理、归纳等能力，学会运用“宏观-微观-符号”三重表征来解决问题； 3.通过实验探究和化学家戴维的介绍，培养学生对化学的学习热情和求知欲，感受科学家的精神品质，培养科学精神与社会责任意识。 学习目标 前置作业 下图是水的电解实验，回答下列问题： 1. 在右图的方框内标出电源的正、负极，并书写该反应化学方程式。 2.书写水的电离方程式，并思考未通电前纯水中有哪些离子？如何运动？ 3.在接通电源时，纯水中的离子如何运动？为什么会发生这样的运动？通电后水的电离平衡是否被破坏？ 4. 根据氧化还原反应的知识，H2是怎么产生的？O2又是如何产生的？H2与O2的电极上分别发生了什么反应？ 5.用能量转化的观点思考，电解水这一过程中存在哪种能量转化？ - + 概括归理一：通电可以使水电离出的H+和OH-定向移动两极，发生还原反应和氧化反应，将电能转化为化学能。 每课一题 下图中哪一个是原电池装置？图A装置与图B装置有何区别？ A B 原电池 图B中存在外加直流电源 主题一 电解池模型的初建 根据电解水实验，归纳总结下列内容 1.电解装置的特点 ①直流电源； ②阴、阳电极； C C 阳极 阴极 ③电极插入电解质溶液； ④形成闭合回路。 2.电极名称 阴极：与电源负极相连 ；阳极：与电源正极相连。 3.电极反应 4H++4e-=2H2↑ （阴极-发生还原反应） 4OH--4e-=O2↑+2H2O （阳极-发生氧化反应） 4.能量转化形式 电能→化学能 概括归理二：电解装置和原电池装置相比多了外加电源， 两极分别是阳极与阴极。 主题二 电解池模型的完善 英国化学家戴维最初想法是水通电可以分解为氢气和氧气，那物质的水溶液通电又会怎样呢？ 提出问题 英国化学家戴维 【思考与交流】 问题4 CuCl2溶液通电后的产物该如何检验？ 问题3 类比迁移电解水的实验现象，预测CuCl2溶液通电后在两极有什么物质生成？分别发生了什么反应？写出电极反应式。 问题1 书写氯化铜的电离方程式，思考未通电前CuCl2溶液中含有哪些离子? 运动情况如何？ 问题2 在接通电源时，CuCl2溶液中含有的离子如何运动？ CuCl2=Cu2++Cl- Cu2+、H+移向阴极，Cl-、OH-移向阳极。 阴极:Cu2+ + 2e ＝ Cu （还原反应） 阳极：2Cl－－2e ＝Cl2↑ （氧化反应） 产物氯气用湿润淀粉KI试纸检验 【实验探究】 以CuCl2溶液为例，探究电解对CuCl2溶液的作用。 实验步骤： 1.用一次性滴管吸取一定量的氯化铜溶液； 2.将滴管倒置，沿氯化铜溶液面用大头针扎一个小孔，插入石墨电极，同样办法在另一侧插入另一个石墨电极，两根铅笔芯上下距离 约5mm； 3.将两根石墨棒分别跟电池的正极和负极连接； 4.观察现象，用镊子夹住湿润淀粉KI试纸放在滴管尖嘴处，检验生成气体。 实验装置微型化、操作简便、药品用量少，体现绿色化学思想 科学探究与创新意识 宏观表征 微观表征 符号表征 实验现象： 电解过程中阴阳离子的移动方向： 电解过程中电子的移动方向： 电解过程中电流的流动方向： 能量转化关系： 电极反应： 化学反应方程式： 离子反应方程式： “宏观-微观-符号”三重表征表 阴极：有红色物质析出。无气泡产生。 阳极：有气泡产生。该气体可使润湿的淀粉碘化钾试纸变蓝。 Cu2+、H+移向阴极，Cl-、OH-移向阳极。 电源负极→阴极；阳极→电源正极 电源正极→阳极；阴极→电源负极 电能→化学能 阴极:Cu2+ + 2e -＝ Cu （还原反应） 阳极：2Cl--2e- ＝Cl2↑ （氧化反应） CuCl2 电解 Cu +Cl2↑ Cu2+ + 2Cl- 电解 Cu +Cl2↑ 宏观辨识与微观探析 证据推理与模型认知 科学探究与创新意识 【归纳总结】 1.电解： 使直流电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。 2.电解池： 电能转变为化学能的装置。 3.电解池装置图： 概括归理三：电解是将电能转化化学能，通过阴阳两极发生的氧化还原反应实现物质转化的重要途径之一。 能量观 转化观 归纳总结：构建电解的原理模型 e- e- 阴极 阳极 化合升高 阳极氧化 阴极还原 氧化产物 阳离子（氧化性） 阴离子（还原性） 还原剂 失电子 还原产物 氧化剂 得电子 化合降低 装置要素 失电子场所 （