高三化学教案原电池与电解语文.docx
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高三化学教案原电池与电解语文
高三化学教案:
原电池与电解
教学目标
知识技能:
通过复习掌握原电池、电解、电镀、金属的腐蚀和防护原理。
能力培养:
根据知识点的复习培养总结、归纳的能力,培养应用所学知识解决实际问题的能力。
科学思想:
应用电化学的知识综合、归纳,理论联系实际。
科学方法:
应用实验研究问题的方法。
重点、难点原电池与电解池的比较。
教学过程设计
教师活动
一、电化学知识点的复习
【设问】
电化学中有哪些知识点是重点要掌握的呢?
学生活动
回答:
原电池与电解池的不同点;原电池的工作原理以及电解池的工作原理;两极反应的判断和书写;电化学的应用。
很好,我们可以将电化学的知识归纳在网络图中,哪一个同学能够写出?
【投影】知识点的归纳,网络图
学生打出投影:
1.常见的电池
【设问】
①构成原电池的材料是什么呢?
②原电池的原理是什么呢?
③它的原理与电解池有什么不同?
④常见的电池的类型?
看录像或投影:
回答:
①原电池是由金属与金属或非金属,电解质溶液构成的。
②原电池是由化学能转化为电能的装置。
③它的原理与电解池不同,因为电解池是由电能转化为化学能的装置。
④常见的电池有:
干电池;蓄电池。
几种电池示意图:
【设问】
根据示意图你能说明电池的种类吗?
回答:
锌锰电池(干电池)、铅蓄电池、燃烧电池(氢氧燃烧电池、甲烷燃烧电池)等。
【设问】
①电池的两极各发生了什么反应?
②电池正、负两极应该如何确定?
它的两极与电解池的两极有什么不同点?
③在可逆电池中,充电、放电过程是应用了原电池的原理还是电解池的原理?
回答:
①活泼的金属为负极,发生氧化反应。
不活泼的金属为正极,发生还原反应。
②原电池与电解池的两极不相同,表现在:
原电池活泼金属是负极,而电解池与电源负极相互联结的就是负极(阴极)。
原电池两极金属的金属活动性必须不同,而电解池两极可以是惰性电极,也可以是金属电极。
③放电的过程是应用了原电池的原理,而充电过程应用了电解池的原理。
【讲解】
电池可以分为可逆电池和不可逆电池,比如:
干电池、燃烧电池等都是不可逆电池,它们在发生反应时有气体或生成的物质无法在相同的条件下返回,所以,称为不可逆电池。
【设问1】
请举例说明不可逆电池(展示学生解剖的干电池)?
干电池的两极材料是什么?
电解质溶液是什么?
两极反应式如何书写?
总反应如何书写?
回答1:
如:
锌-锰电池
两极材料是Zn、MnO2
电解质溶液是:
NH4Cl
负极:
Zn-2e=Zn2+
总反应:
Zn+2NH4=Zn2++2NH3↑+2H2↑
【评价】纠正学生的错误,写出正确的反应。
【设问2】
还有什么实例呢?
两极材料是什么呢?
电解质溶液是什么呢?
回答2:
再如:
锌-铜电池,负极-Zn,正极-Cu。
负极:
Zn-2e=Zn2+,电解质溶液——稀硫酸。
正极:
2H++2e=2H=H2
总反应:
2H++Zn=H2↑+Zn2+
什么是可逆电池呢?
(看前面的图)
谁能写出两极反应式?
总反应式又如何书写呢?
(教师指导学生书写)
铅蓄电池是可逆电池
两极反应式:
负极:
Pb-2e=Pb2+
总反应:
【练习】
书写两极反应式。
若有:
(1)铜、锌、稀硫酸
(2)铜、铁在潮湿的空气中的腐蚀
(3)锌、铁放在食盐水中
(4)氢、氧燃烧电池(电池的产物负极为H2O,正极则有大量的氢氧根生成)
(5)甲烷燃烧电池(电池负极甲烷燃烧失去电子,在碱性条件下
根据信息写出(4)、(5)的电池总反应式。
板演:
(1)负极:
Zn-2e=Zn2+
正极:
2H++2e=2H=H2
(2)负极:
2Fe-4e=2Fe2+
正极:
O2+4e+2H2O=4OH-
(3)负极:
2Zn-4e=2Zn2+
正极:
O2+4e+2H2O=4OH-
(4)负极:
2H2+4OH--4e=4H2O
正极:
O2+4e+2H2O=4OH-
总反应:
2H2+O2=2H2O
正极:
2O2+8e+4H2O=8OH-
【设问】
谁能够将燃烧电池小结一下呢?
回答:
在燃烧电池反应中确定哪一极发生的是什么反应的关键是:
负极发生氧化反应,化合价升高,失去电子;
总反应式为:
两极反应的加合;
书写反应时,还应该注意得失电子数目应该守恒。
【评价】回答的很好。
燃烧电池反应中确定哪一极发生的是什么反应的关键是:
负极:
化合价升高,失去电子,发生氧化反应;
正极:
化合价降低,得到电子发生还原反应。
2.分析电解应用的主要方法和思路
【设问】
电解质在通电前、通电后的关键点是什么呢?
在电解时离子的放电规律是什么呢?
电解的结果:
溶液的浓度、酸碱性有无变化?
回答:
通电前:
电解质溶液的电离(它包括了电解质的电离也包括了水的电离)。
通电后:
离子才有定向的移动(阴离子移向阳极,阳离子移向阴极)。
放电规律:
阳极:
金属阳极>S2->I->Cl->OH->含氧酸根
阴极:
Ag+>Cu2+>Pb2+>Fe2+>Zn2+>H+>Mg2+
溶液的离子浓度可能发生变化如:
电解氯化铜、盐酸等离子浓度发生了变化。
因为溶液中的氢离子或氢氧根离子放电,所以酸碱性可能发生改变。
请同学们看下列的归纳表格。
3.原电池、电解池、电镀池的判
断规律
(1)若无外接电源,可能是原电池,依据原电池的形成条件判断,主要有“三看”。
【设问】看什么呢?
回答:
看电极;看溶液;看回路。
【投影】
先看电极:
两极为导体且活泼性不同,有一个先发生化学反应。
再看溶液:
两极插入电解质溶液中。
【设问】
这样就可以形成电池了吗?
回答:
不能。
对,还应该看回路:
形成闭合回路或者两极板相接触。
【设问】
若有外接电源,两极插入电解质溶液,并有回路,可能是什么池?
回答:
是电解池。
【评价】不完全正确。
(纠正后看投影)
(2)若有外接电源,两极插入电解质溶液,可能是电解池或者是电镀池。
【设问】为什么呢?
回答:
当阳极金属与电解质溶液中的阳离子相同时,则为电镀池,其余的情况是电解池。
【评价】很好,根据电解液、根据阳极的电极材料,确定电解或电镀。
二、电化学的应用
1.原电池原理的应用
【设问】
请同学们根据已经复习的知识回答原电池原理的应用及依据?
回答:
应用到实际中有:
(1)由电极反应现象确定原电池的正极和负极,用来判断电极金属活动性强弱。
(2)分析判断金属腐蚀的快慢程度。
(3)由电池反应分析判断新的化学能源的变化,判断放电、充电。
【投影】
【评价】学生总结的很好,看以下归纳。
根据学生的回答小结:
原电池原理的三个应用和依据:
(1)电极反应现象判断正极和负极,以确定金属的活动性。
其依据是:
原电池的正极上现象是:
有气体产生,电极质量不变或增加;负极上的现象是:
电极不断溶解,质量减少。
(2)分析判断金属腐蚀的速率,分析判断的依据,对某一个指定金属其腐蚀快慢顺序是:
作电解池的阳极>作原电池的负极>非电池中的该金属>作原电池的正极>作电解池的阴极。
判断依据:
(1)根据反应现象原电池中溶解的一方为负极,金属活动性强。
(2)根据反应的速度判断强弱。
(3)根据反应的条件判断强弱。
(3)由电池反应分析判断新的化学能源的变化,分析的思路是先分析电池反应有关物质化合价的变化,确定原电池的正极和负极,然后根据两极的变化分析其它指定物质的变化。
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