【核心素养目标】人教版（2019）高中化学 选择性必修1 4.2 电解池（第1课时 电解原理）
文档属性
| 名称 | 【核心素养目标】人教版（2019）高中化学 选择性必修1 4.2 电解池（第1课时 电解原理） |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 67.0MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2024-07-22 13:11:17 | ||
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文档简介
(共21张PPT)
第二节 电解池
第1课时 电解原理
人教版选择性必修1
榆次一中 李金虎
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
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。
(4)原电池装置和电解池装置的最大区别是看有无外接直流电源，有外接直流电源的是电解池。
【点拨】
下列关于电解池工作原理的说法中，错误的是( )
A．一种将电能转变成化学能的装置
B．电解池中阳极与直流电源的正极相连
C．电解池工作时，阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应
D．与原电池不同，电解池放电时，电极本身不会参加电极反应
典例1．
【答案】D
课堂练习
如图，电解质溶液是NaCl的水溶液，经过一段时间发现d极附近有黄绿色气体产生，以下说法正确的是( )
A．a是电源的正极
B．电子流动的方向：d→b
C．c极发生氧化反应
D．如果将c、d两电极互换，则c上也一定会生成黄绿色气体
典例2．
【答案】B
课堂练习
为使反应Cu＋2H2O=Cu(OH)2↓＋H2↑能够发生，下列设计方案正确的是( )
A．用铜片作负极，石墨电极作正极，氯化钠溶液为电解质溶液构成原电池
B．用铜片作电极，外接直流电源电解硫酸铜溶液
C．用铜片作阳极，铁片作阴极，电解硫酸钠溶液
D．用铜片作阴、阳电极，电解稀硫酸
典例3．
课堂练习
【答案】C
课堂小结
课后小任务
感 谢 倾 听
第二节 电解池
第1课时 电解原理
人教版选择性必修1
榆次一中 李金虎
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
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。
(4)原电池装置和电解池装置的最大区别是看有无外接直流电源，有外接直流电源的是电解池。
【点拨】
下列关于电解池工作原理的说法中，错误的是( )
A．一种将电能转变成化学能的装置
B．电解池中阳极与直流电源的正极相连
C．电解池工作时，阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应
D．与原电池不同，电解池放电时，电极本身不会参加电极反应
典例1．
【答案】D
课堂练习
如图，电解质溶液是NaCl的水溶液，经过一段时间发现d极附近有黄绿色气体产生，以下说法正确的是( )
A．a是电源的正极
B．电子流动的方向：d→b
C．c极发生氧化反应
D．如果将c、d两电极互换，则c上也一定会生成黄绿色气体
典例2．
【答案】B
课堂练习
为使反应Cu＋2H2O=Cu(OH)2↓＋H2↑能够发生，下列设计方案正确的是( )
A．用铜片作负极，石墨电极作正极，氯化钠溶液为电解质溶液构成原电池
B．用铜片作电极，外接直流电源电解硫酸铜溶液
C．用铜片作阳极，铁片作阴极，电解硫酸钠溶液
D．用铜片作阴、阳电极，电解稀硫酸
典例3．
课堂练习
【答案】C
课堂小结
课后小任务
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