高中化学《电能转化为化学能》教案

苏教版必修2专题2第三单元

电能转化为化学能

一、教学目标

1.说出电解的基本原理;能够书写电解氯化铜溶液的电极反应方程式。

2.通过小组讨论、查找资料等生动活泼的教学形式，初步学会科学的思维方法;在实验探究的过程中，提高总结归纳，交流评价的能力

3.通过了解电解池在生产中的广泛应用，体会化学对人类社会的促进作用;增强学习化学的积极性，以及关注社会的意识和责任感。

二、教学重难点

【重点】电解氯化铜溶液电极方程式的书写、电解原理

【难点】电解原理

三、教学过程

(一)复习导入

【提出问题】在之前的学习中，涉及过哪些电解反应，电解的物质是什么，得到的电解产物、电解方程式分别是什么?电解过程中能量转化形式是怎样的?完成表格的填写。

【学生回答】涉及过电解水、电解饱和食盐水等，电解过程中电能转化为化学能。

【提出问题】电解过程中，电能是如何转化为化学能的呢?被电解的物质又是怎样转化为生成物的?

引入本节课“电能转化为化学能”。

(二)新课讲授

1.电解氯化铜

【学生实验】如图所示装置连接好仪器，在U形管中加入饱和氯化铜溶液，用石墨棒作电极，接通电源，电解数分钟后，观察实验现象。

【教师引导】已知该装置中，与电源正极相连的电极为阳极，与电源负极相连的电极为阴极。观察实验现象时，需要注意阴极(与电源负极连接的石墨棒)表面的颜色，并且用湿润的淀粉碘化钾试纸检验阳极(与电源正极连接的石墨棒)上放出的气体。

(学生实验，教师指导。)

【学生回答】①阴极：石墨棒表面有紫红色物质析出(判断该物质是铜);②阳极：现象：有一种有刺激性气味的气体生成，能够使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝(判断该气体是氯气)。

【提出问题】根据推断得出的产物尝试写出阴极、阳极的电极反应方程式以及总的反应方程式。

【提出问题】在该电极反应中，发生氧化反应、还原反应的分别是何种物质?发生的能量转化形式是怎样的?

【学生回答】Cl-被氧化，Cu2+被还原。能量转化形式：电能转化为化学能。

【教师总结】在直流电的作用下，溶液中的Cu2+在阴极得到电子，被还原成单质铜。Cl-在阳极失去电子，被氧化成氯原子，并结合生成Cl2。

在这一过程中，电能转化为了化学能，化学上把电能转化为化学能的装置称为电解池。

电解质溶液在电流作用下，在电极上发生氧化还原反应的过程即为电解。

2.电解原理

【提出问题】

①使用的电极是活性的还是惰性的?

②通电前，氯化铜溶液中存在哪些阴、阳离子?

③电子的流动方向如何?外电路上的电流方向怎样?

④根据阴阳两极的反应产物分析，接通直流电源后，阴、阳离子怎样运动?

⑤在CuCl2溶液中，存在哪些离子，放电顺序如何?

(小组讨论，教师指导。)

【学生回答，教师总结】使用的是惰性电极，通电前，CuCl2溶液中存在着Cu2+、Cl-、H+、OH-，通电之后，Cu2+、H+朝着电解池的阴极移动，Cl-、OH-朝着电解池的阳极移动，由于放电顺序：Cu2+>H+，Cl->OH-，因此Cl-在阳极失去电子生成Cl2，电子沿导线向阴极流动，Cu2+得到电子，生成铜单质。

【教师总结】电解质在水溶液或熔融状态下电离出自由移动的离子，通电时，自由离子作定向移动，阴离子向阳极移动，在阳极失去电子发生氧化反应，阳离子向阴极移动，在阴极得到电子发生还原反应。

(三)拓展提升

【提出问题】对比原电池与电解池，有什么不同?

【学生回答】

①能量转化不同：原电池把化学能转化为电能，电解池把电能转化为化学能;

②装置不同：电解池有外加直流电源，原电池没有;

③原电池两极反应：正极发生得电子的还原反应，负极发生失电子的氧化反应;

电解池两极反应：阴极发生得电子的还原反应，阳极发生失电子的氧化反应;

…………

(四)小结作业

【小结】学生总结本节课的收获。

【作业】作业：预习电解原理在工业生产中的应用——电镀、电解精炼铜，尝试书写对应的电极方程式。

四、板书设计