4.2 电解池（第1课时 电解原理）(共20张PPT)-人教版2019选择性必修1

(课件网) 第二节 电解池　 第1课时 电解原理 人教版选择性必修1 学习目标 1．认识化学能与电能相互转化的实际意义及其重要应用。 2．了解电解池的工作原理，认识电解在实现物质转化和能量储存中的具体应用。 学习目标 1．通过从宏观和微观的角度理解电解池中电子的移动，阴阳离子的移动、阴阳两极上的反应及其变化，电流形成的过程和原理。培养学生“宏观辨识与微观探析”的学科素养。 2．通过建立对电解过程的系统分析认识的思维模型，理解电解的规律，会判断电解的产物，会书写电解的电极反应式和总反应式。培养学生“证据推理与模型认知”的学科素养。 素养目标 情境引入 自1800年，伏打发明了伏打电池后，科学家们纷纷开始利用伏打电池研究电的化学效应，对水、盐溶液，熔融固体化合物进行通电实验，其中英国化学家戴维利用伏打电堆电解制得了钠、钾、镁、钙、锶、钡等多种元素，成为发现最多新元素的科学家。 戴维 教学过程 一、电解CuCl2溶液 1. 实验探究：在U形管中注入质量分数为25%的CuCl2溶液，插入两根石墨棒作电极。把湿润的碘化钾淀粉试纸放在与直流电源正极相连的石墨棒附近。接通直流电源，观察U形管内的现象和试纸颜色的变化。 教学过程 实验现象 实验结论 电流表偏转 电解质溶液导电，形成闭合回路 与负极相连的石墨棒上———阴极 逐渐覆盖了一层红色物质 析出金属铜 与正极相连的石墨棒上———阳极 有刺激性气味的气体产生，能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝 产生了氯气 教学过程 2.原理探究 (1)氯化铜溶液中的电离过程有 ①CuCl2=Cu2＋＋2Cl－，②H2O H＋＋OH－； 溶液中存在的离子有Cu2＋、Cl－、H＋、OH－， 通电前，这些离子在溶液中作自由运动。 通电前 通电后 (2)通电时，在电场的作用下，溶液中的离子作定向运动，即Cl－、OH－趋向阳极，Cu2＋、H＋趋向阴极。 教学过程 总反应式是Cu2＋＋2Cl－ Cu＋Cl2 3.电极反应式 Cu2＋＋2e－=Cu 2Cl－－2e－= Cl2↑ 4. 结论：电解质溶液的导电过程，就是电解质溶液的电解过程。 教学过程 二、电解原理 1．电解 使电流通过电解质溶液（或熔融电解质），在阳极、阴极两极引起氧化还原反应的过程叫做电解。 2 ．放电 当离子到达电极时，失去/获得电子，发生氧化/还原反应的过程，称为放电。 教学过程 3．电解池 (1)定义：把电能转化为化学能的装置，叫做电解池，也叫电解槽。 (2)电解池的构成条件 ①有外接直流电源。 ②有与电源相连的两个电极。 其中与电源正极相连的叫阳极，与电源负极相连的叫阴极。 ③电解质溶液或熔融电解质。 ④形成闭合回路。 二、电解原理 教学过程 (3)电极名称及电极反应式(以惰性电极电解CuCl2溶液为例) (4)电子和离子移动方向 电子：从电源负极流向电解池的阴极，从电解池的阳极流向电源的正极。 离子：阳离子移向电解池的阴极；阴离子移向电解池的阳极。 教学过程 请结合右图绘制反映电解池工作原理的示意图，并与同学交流。示意图要求包括以下内容： （1）注明电解池的组成； （2）标明氧化反应和还原反应发生的区域； （3）标明电子的运动方向和阴离子、阳离子的迁移方向。 思考与讨论： 教学过程 电解池工作原理示意图 教学过程 电解池中阳极、阴极的判断 ①电子流向： 电源负极→阴极，阳极→电源正极 ②离子移动方向： 阳离子移向阴极，阴离子移向阳极 ③电流闭合： 电源正极→阳极→溶液→阴极→电源负极 教学过程 (1)电解时必须使用直流电源，不能使用交流电源。 (2)常见的惰性电极指石墨、铂(Pt)、金(Au)，活性电极是指金属活动性顺序中Ag和Ag之前的金属。 (3)电解过程是化学变化，而金属的导电是物理变化；书写电解总反应式要注明“电解”或“通电”这一反应条件。 ( ... ...