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文昌中学 朱晓峰
知识与技能:掌握电解池的工作原理及阴、阳极离子的放电顺序。
过程与方法:通过实验以及学生间的互动交流推断阴、阳离子的放电规律。
情感、态度与价值观:提高学习化学的兴趣,深刻体会到化学知识与生活的密切联系,培养正确的科学价值观。
教学重点:阴、阳离子的放电规律
教学过程:
一、实验引入 激发兴趣
1、模拟净水效果实验:
(1)在一个小烧杯中放入自来水,插入两电极通电,一会儿水变黄,说明现在水污染严重。
(2)在一个小烧杯中放入净水器净化过的水,插入两电极通电,一会儿水依然澄清,说明净水的效果和必要性。
[提出问题] 净水器是真的这么神奇还是另有玄机?为了解决这个问题,想知道是真是假,我们就要先回顾电解池的基础知识。
2、演示实验:电解氯化铜溶液 (温馨提示:我们把与电源正极相连的电极叫做阳极,与电源负极相连的电极叫做阴极。)
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溶液中存在哪些离子? |
电路接通后,电子是如何运动的?溶液中的离子是如何运动的? |
根据实验现象,你认为哪些微粒发生了变化?分别发生了那些反应? |
你能分别写出两个电极上反应的化学方程式吗?并写出总反应的方程式吗? |
想一想,整个过程中能量是如何转变的? |
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实验
电解
CuCl2
溶液 |
Cu2+,Cl-,H+,OH- |
电子从电源负极沿导线流向U形管的阴极,最后电子应从U形管的阳极沿导线流回电源正极。溶液中阴离子朝阳极运动,阳离子朝阴极运动 |
阴极碳棒上有红色的铜生成,说明Cu2+→Cu,本质是得电子发生还原反应;而阳极产生气体令湿KI-淀粉变蓝,说明2Cl-→Cl2,本质是失电子发生氧化反应 |
阴极:Cu2++2e-=Cu
阳极:2Cl--2e-=Cl2↑
总反应:CuCl2 == Cu + Cl2↑ |
电能转变为化学能 |
二、问题探究、启发思维
[提出问题] 如果溶液中的电解质不止氯化铜一种或者说溶液中的阴、阳离子出现多种,此时电解的又是谁呢?例如,在刚才的氯化铜溶液中又加入溴化钠,那么电解的是氯化铜还是溴化钠,这其中有何规律?
[分组实验] 探究不同电解质溶液及电极对电解的影响(即阴阳两极放电规律)
第1、2组:电解NaCl、NaI混合溶液
第3、4组:电解NaCl、CuCl2混合溶液
第5、6组:电解饱和食盐水(以铜做电极)
[学生活动]分析现象,通过讨论得出结论
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第1、2组:电解NaCl、NaI混合溶液 |
第3、4组:电解NaCl、CuCl2混合溶液 |
第5、6组:电解饱和食盐水(以铜做电极) |
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溶液中存在哪些离子? |
Na+,H+,Cl-,I-,OH- |
Cu2+、H+、Na+、Cl-、OH- |
Na+、Cl-、H+、OH- |
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根据实验现象,你认为哪些微粒发生了变化?变化的本质是什么? |
阴极:2H+→H2,得到电子,发生还原反应(2H++2e-=H2↑;
2H2O+2e-=H2+2OH-)
阳极:2I-→I2,失去电子,发生氧化反应(2I--2e-=I2) |
阴极:Cu2+→Cu,得电子,发生还原反应(2Cu2++2e-=Cu)
阳极:2Cl-→Cl2↑,失电子,发生氧化反应(2Cl--2e-=Cl2↑) |
阴极:2H+→H2,得电子,发生还原反应(2H++2e-=H2;
2H2O+2e-=H2+2OH-)
阳极:Cu→Cu2+,失电子,发生氧化反应(Cu-2e-=Cu2+) |
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结论1、阴极(阳离子放电顺序):Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>(H+)>Al3+>Mg2+>Na+>>Ca2+>K+(即氧化性由强到弱)
阳极(阴离子放电顺序):S2->I->Br->Cl->OH->(含氧酸根,如SO42-、NO3-等)(即还原性由强到弱)
2、①惰性电极(如碳棒、铂等)不参与电极反应;
②活性电极(如大部分金属)作阳极,则电极材料失电子被溶解,溶液中的阴离子不失电子;
③活性电极作阴极,不放电。 |
三、理论总结 知识升华
[课堂小结]阴阳两极放电规律。
[结束] 通过这堂课的学习,我们已经较完整地了解了阴、阳离子的放电规律,谁能解释一下前面推销员所做的实验有何奥妙呢?
[重做净水实验] 谜底:其实老师取的两种水是一样的,都是学校的自来水,只是所用电极的不同 |