内容正文:
第四章 电化学基础
第三节 电解池
(第1课时)
广州市第三中学 林珊
【问题】1、从吉布斯自由能的角度分析为什么水难以分解为氢气和氧气?
2H2O 2H2 +O2
ΔG=ΔH-TΔS
ΔH>0 ΔS>0,T较低,ΔG>0
水的分解在较低温度下无法自发进行
2、如何实现水的分解?
①高温——外界提供热能转化为化学能
②电解——外界提供电能转化为化学能
【思考与交流1】
阅读完实验4-2后思考并回答以下问题:
1、该实验的实验目的是什么?
2、该实验用到的仪器和药品有什么?
3、该实验装置如何组装
4、猜想通电时在阳极和阴极的产物可能是什么?可以观察到什么现象?
环节一、了解电解池的工作原理。
【分组实验】
阴极石墨棒上覆盖一层红色的铜,阳极石墨棒上有气泡产生,气体有刺激性气味并使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝色
实验操作 实验现象
将两根碳棒分别跟直流电源的正极和负极相连,浸入装有CuCl2溶液的电解槽中
【根据实验结果,借助模型,思考讨论】
1、CuCl2溶液中有哪些离子?
2、在接通直流电源时,微粒如何运动?
3、如何书写电极方程式及电解总方程式?
阴极石墨棒上覆盖一层红色的铜,阳极石墨棒上有气泡产生,气体有刺激性气味并使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝色
实验操作 实验现象
将两根碳棒分别跟直流电源的正极和负极相连,浸入装有CuCl2溶液的电解槽中
【总结】电解池相关概念
2、电极名称及反应:
1、电解池:将电能转化成化学能的装置。
阴极—连接电源负极—阳离子—得电子—还原反应
阳极—连接电源正极—阴离子—失电子—氧化反应
环节二:形成分析电解池的思维程序。
【思考与交流2】如果戴维利用实验4-2的电解池装置电解氯化钠溶液,能否也得到金属钠?
【分组实验】利用实验4-2的电解池装置电解饱和食盐水
实验操作 实验现象
将两根碳棒分别跟直流电源的正极和负极相连,浸入装有NaCl溶液的电解槽中
根据电解饱和食盐水现象思考:
(1)饱和食盐水中存在哪些离子?
(2)通电后,溶液中的离子如何移动?
(3)阳离子的放电顺序,阴离子的放电顺序。
(4)电解后,在阴极区和阳极区分别得到的
产物是什么?电极方程式如何书写?
总结:
1、常见离子的放电顺序
放电:阴离子失去电子而阳离子得到电子的过程叫放电
阳极:
阴离子
失电子
(具有还原性)
氧化反应
还原性强的离子优先放电:
Cl ->OH -> 含氧酸根离子SO42-等
阴极:
阳离子
得电子
(具有氧化性)
还原反应
氧化性强的离子优先放电:Cu2+>H+>Na+
2、分析电解池反应的思维过程
环节三:在新情景中应用原理
【问题1】利用电解的方法戴维在一年之内就成功制取了6种物质,例如钠、钾、铷等,那么戴维应该如何从氯化钠中成功制取钠?
【问题2】在电解水的实验中,为了增大水的导电能力而又不影响电解产物,可以加入哪些物质?
【作业】本节涉及的概念名词有:电解、电解池、化学能、电能、氧化还原反应、氧化反应、还原反应、阴极、阳极等,请用图表演示出它们之间的关系,制作思维导图。
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第四章 电化学基础
第三节 电解池
(第1课时)
广州市第三中学 林珊
一、本节课在基于科学取向教学原理课教学模式指导下的环节设置
获得原理
电解CuCl2溶液实验,认识电解池基本结构和工作原理
形成应用原理的思维程序
通过分析电解饱和食盐水的产物分析,了解放电顺序,形成分析电解池的思维程序
运用原理对外办事
如何冶炼金属钠?
【问题】1、从吉布斯自由能的角度分析为什么水难以分解为氢气和氧气?
2H2O 2H2 +O2
ΔG=ΔH-TΔS
2、如何实现水的分解?
①高温——外界提供热能转化为化学能
②电解——外界提供电能转化为化学能
问题的引入是为了强调电解池的本质:电能转化为化学能,使不能自发进行的氧化还原反应得以进行。
【思考与交流1】
阅读完实验4-2后思考并回答以下问题:
1、该实验的实验目的是什么?
2、该实验用到的仪器和药品有什么?
3、该实验装置如何组装
4、猜想通电时在阳极和阴极的产物可能是什么?可以观察到什么现象?
环节一、认识电解池的工作原理。
【根据实验结果,借助模型,思考讨论】
1、CuCl2溶液中有哪些离子?
2、在接通直流电源时,微粒如何运动?
3、如何书写电极方程式及电解总方程式?
环节一旨在让学生通过实验认识电解池的结构及工作原理,对溶液中H+、OH-的存在问题可以有意弱化,实验后讨论问题的设置要使学生初步形成分析电解池的思维过程。
【总结】电解池相关概念
2、电极名称及反应:
1、电解池:将电能转化成化学能的装置。
阴极—连接电源负极—阳离子—得电子—还原反应
阳极