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《电解原理的应用》 教学设计

《电解原理的应用》 教学设计
《电解原理的应用》 教学设计

《电解原理的应用》

三维目标

1、知识与技能:

(1)通过对熔融氯化钠电解体系的分析,使学生掌握电解、电解池概念,清晰的建立起电极反应的概念并能够正确的判断阴阳极

(2)能书写电极反应式及总反应式,培养分析归纳知识的能力。(3)通过活动探究,提高学生的实验能力和分析能力

2、过程与方法:

通过运用电解的原理,分析电解饱和食盐水、电镀、电解精炼等复杂体系中所发生的反应,体会电解的实用价值和对人类社会的重要贡献。

3、情感态度与价值观:

通过电解知识的学习,激发学生勇于创新、积极实践的科学态度。教学重点、难点

重点是理解电解原理和一般规律;

难点是判断电极产物和电极反应和电解总反应式的书写

教学过程

师生共同回忆有关电解的原理

板书:二、电解原理的应用

活动探究1:电解饱和食盐水

学生阅读课本电解装置图

讨论:饱和食盐水中可能存在哪些离子,通电后它们分别移向哪个电极,可能发生的电极反应是什么?产物如何检验?

学生回答:

讲解:电解饱和食盐水时,在阴极上H+先放电2H++2e-=H2↑(还原反

应),而在阳极上Cl-先放电:2Cl--2e-=Cl2↑(氧化反应)。在阴极:由于:2H++2e-=H2↑,H+不断被消耗,促进H2O H++OH-向右移动,破坏了水的电离平衡,c(OH-)的浓度相对地增大了,因此,在阴极附近形成了氢氧化钠。

师生共同总结:

板书:1、电解饱和食盐水

阳极现象:有黄绿色气体,使湿润淀粉KI试纸变蓝

2Cl- - 2e-=Cl2↑

阴极现象:有无色气体产生,溶液滴酚酞试液变红色

电极反应式:2H+ + 2e- = H2↑

总反应:2NaCl+2H2O 通电 2NaOH+H2↑+Cl2↑

设问:工业实际生产中是采用阳离子交换膜法电解饱和食盐水,试思考阳离子交换膜的作用?

学生阅读课本,并回答

板书:2、电解精炼铜

活动探究2:电解精炼铜

若提供一块粗铜(含Zn、Fe、Au、Ag等杂质),一

块纯铜,CuSO4溶液,电解池,直流电源,如何根据电

解原理提纯粗铜,请设计实验装置。

师生分析:阳极为活性电极,电极本身放电, Zn、

Fe比Cu先放电,但Zn2+、Fe2+在阴极上不放电,阴极上只有Cu2+放电,阳极上的Au、Ag等金属不放电而沉积于阳极下面形成阳极泥(可从中回收贵金属)这样阴极上获得的就是高纯度的铜。

这一原理在工业上叫电解精炼,可制得纯度高达99.95-99.98%的铜,从而满足生产生活中大量的导线需求。

板书:

阳极:Zn – 2e- = Zn2+

Fe – 2e- = Fe2+

Cu – 2e- = Cu2+

阴极:Cu2++ 2e- =Cu

过渡:受此启发,大家想,可否利用电解原理在铁制钥匙上镀上一薄层铜?

板书:3、电镀

活动探究3:在钥匙上镀铜

学生观察分析写出电极反应

学生板演

阳极:Cu–2e- = Cu2+

阴极:Cu2++ 2e- =Cu

讲述:这就是电镀的原理。利用电解原理,在金属表面镀上一薄层其它金属或合金的方法叫电镀,电镀的主要目的是增强金属的抗腐蚀能力、耐磨性或改善金属制品的外观。

电镀原理在工业上被大量应用,如电镀拉手,镀镍自行车把等。

讲解:在电镀槽中,一般把待镀金属(即镀件)作阴极,镀层金属(如用惰性电极作阳极,则电镀不均匀)作阳极,含镀层金属离子的溶液为电镀液。

引导学生分析电镀的特点

总结并板书:特点“一多,一少,一不变”

课堂小结:电解的应用非常广泛,我们应多留心观察,真正理解电解的原理并将其应用于实际生活、生产。

作业:设计装置实现反应:Cu + 2H2O=Cu(OH)2+H2↑,画出装置图并

写出电极反应式。

板书设计

二、电解原理的应用

1、电解饱和食盐水

阳极:2Cl- - 2e-= Cl2↑

阴极:2H+ + 2e- = H2↑

总反应:2NaCl+2H2O 通电 2NaOH+H2↑+ Cl2↑

2、电解精炼铜

阳极:Zn – 2e- = Zn2+

Fe – 2e- = Fe2+

Cu – 2e- = Cu2+

阴极:Cu2++ 2e- =Cu

3、电镀

阳极:Cu– 2e- = Cu2+

阴极:Cu2++ 2e- =Cu

特点“一多,一少,一不变”

教学反思:

本节课是对所学电解原理内容的具体应用,包括氯碱工业、电解精炼铜、电镀等内容。在教学中紧扣生活实际,让学生充分体会化学在实际生活、生产中的重要应用。

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