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人教版化学选修4《化学反应原理》第三节电解池(第二课时)
作者:朱晓峰    文章来源:本站原创    点击数:    更新时间:2007-4-21

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。)

 

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?

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)

12组:电解NaClNaI混合溶液

34组:电解NaClCuCl2混合溶液

56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

 

12组:电解NaClNaI混合溶液

34组:电解NaClCuCl2混合溶液

56组:电解饱和食盐水(以铜做电极)

溶液中存在哪些离子?

Na+H+Cl-I-OH-

Cu2+H+Na+Cl-OH-

Na+Cl-H+OH-

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:CuCu2+,失电子,发生氧化反应(Cu-2e-=Cu2+

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,SO42-NO3-等)(即还原性由强到弱)

      2惰性电极(如碳棒、铂等)不参与电极反应;

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;

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

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