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1、吴珊珊( 海南海口市海南中学571158 )1教材分析本教学设计为山东科技版普通高中课程标准实 投影 图 1 - 2 - 4 。教师 :请按上图安装仪器 ,接通电源 。观察电极 表面出现的现象 ,根据你已有的化学知识 ,验证气体 产物及两极附近溶液组成的变化 。学生 :分组实验 , 观察 、记录现象 ; 组内交流 , 确 定验证方法 。教师 :巡视实验 ,纠正学生的错误操作 , 解决实验过程出现的问题 。学生 :汇报实验现象 。(1) 阳极碳棒上有气泡产生 ,并有刺激性气味 , 用湿润的碘化钾淀粉试纸检验 ,变蓝色 ,说明有氯气 产生 。(2) 阴极碳棒上没有银白色固体产生 ,但有气泡 产生
2、,用燃烧小木条检验 ,气体可燃并伴随轻微爆鸣声 ,说明有氢气产生 。(3) 在阳极附近溶液中滴加几滴酚酞试液 ,不显 红色 ;而在阴极附近溶液中滴加几滴酚酞试液 ,显红色 ,说明有碱性物质生成 ,从溶液组成推测是氢氧化钠 。教师 :通过这个实验 ,你能得出什么结论 ?学生 :思考 ,回答 。(1) 氯化钠溶液通电时生成氯气 、氢气 、氢氧化 钠 。(2) H + 得电 子 能力 比 Na + 强 ; Cl - 失电 子能 力比 O H - 强 。(3) 由于生成氢 气 , 阴极 区 溶液 H + 浓度 变小 , 促使水继续电离 ,结果使溶液中 O H - 浓度变大 , 产 生氢氧化钠 。教师
3、:请你根据实验结果 ,写出两极上的电极反 应式和电解反应的总化学方程式 。验教科书选修模块化学反应原理第 1 章第 2 节第2 课时的教学内容 。教材在前节课已经学习电解原 理的基础上介绍相关化工生产方面的应用 , 如电解食盐水 、电解精炼铜 、电镀铜等 。安排了 3 个活动 , 一是 活动 探究 电解食盐水实验 ,二是 活动 探 究 设计电镀铜的实验方案并进行实验 ,三是 交流研讨 比较电解食盐水 、电解精炼铜 、电镀铜的装置 、电极反应的异同及寻找电解原理应用的其他实 例 。其目的是为了帮助学生进一步理解巩固电能转 变为化学能的条件和方法 , 加强对氧化还原反应的认识 ,深刻体会电能转变为
4、化学能的实际意义 ,牢固树立理论联系实际的学风 。教学目标知识与技能 :了解电解食盐水的反应原理 ,正确 书写电极反应式和电解总反应式 ;了解电解精炼铜 、电镀铜的反应原理 ,正确书写电极反应式 。过程与方法 : 通过电解食盐水 、电镀铜的实验 ,培养学生实验能力 、观察能力 、设计能力 、分析能力 和利用化学原理解决实际问题的能力 ; 通过对电解食盐水 、电解精炼铜 、电镀铜的对比 ,培养学生比较 、归纳 、总结的能力 。情感态度与价值观 :通过实验活动 ,培养学生学 习化学的兴趣 ,体验探究过程的喜悦 ,感受化学在实 际生产中的重要作用 。2教学过程 板书 电解原理的应用教师 :氢氧化钠
5、、氯气 、氢气都是氯碱工业重要 的化工原料 ,它们是如何通过电解食盐水制得的 ? 投影 (1) 饱和食盐水中含有哪些离子 ?(2) 通电后它们移动方向如何 ?(3) 它们可能发生哪些电极反应 ?学生 :思考 、讨论 、回答 。(1) Na + 、Cl - , 及水电离生成的极少量的 H + 、O H - 。(2) Na + 、H + 向阴极移动 , Cl - 、O H - 向 阳极 移 动 。(3) Na + 在阴极上得到电子 ,被还原 ; Cl - 在阳极 上失去电子 ,被氧化 。3学生 : 阳极 2Cl -阴极 2 H +Cl2 + 2e -(氧化反应)+ 2e -H2 (还原反应)通电总
6、反应式 2Na Cl + 2 H2 O2NaO H +H2 + Cl2 教师 :指导学生阅读 资料在线 ,了解离子放电顺序 。教师 :铜是重要的金属材料 ,工业上主要从黄铜 矿提炼铜 ,但得到的铜常含有锌 、铁 、镍 、银 、金和铂 等杂质 ,如何除去它们得到较纯的铜呢 ?“理解和实施高中化学新课程”专刊2005 年化学教育增刊166 学生 : (1) 阅读课本第 18 页 ,铜的电解精炼 。(2) 小组交流 ,达成共识 :(2) 分组实验 ,观察记录现象 。(3) 交流总结电镀规律 。 投影 电解质溶液阳极粗铜 ZnCu SO4 溶液Zn2 + 2e -CuFe2 + 2e -+ 2e -阳
7、 极阴 极 电镀液镀层金属镀件 含有镀层金属离子的盐溶液FeNi2 + 2e -Cu2 +Ni阴极精铜 Cu2 + + 2e - Cu教师 :电解食盐水 、电解精炼铜 、电镀铜都是电解原理 的应 用 实例 , 它 们的 装置 、电 极 反应 有何 异 同 ?学生 :小组交流 ,完成表格 。 投影 :教师 :有些金属由于易被腐蚀 , 需 要在 其表 面镀上一层金属 。应用电解原理 ,在金属表面镀上一 层金属或合金的过程叫电镀 。现在 ,请你根据电解 原理 ,设计一个给铁钉镀上一层铜的实验方案 ,确定 电极材料 、电镀溶液 。学生 : (1) 分组讨论 ,交流汇报 :电镀液硝酸铜或硫酸铜溶液Cu2
8、 + 2e -阳 极铜片 Cu阴 极铁钉 Cu2 + 2e - Cu电解食盐水电解精炼铜电镀铜能量转变电能 化学能电能 化学能电能 化学能阳极阴极 阳极阴极石墨石墨粗铜精铜Cu2 + + 2e - 等铜片铁钉电极材料2 Cl -Cl 2 + 2e -Cu2 + + 2e -CuCu电极反应2 H + + 2e -Cu2 + + 2e -Cu2 + + 2e -H2 CuCuCuSO4 或 Cu ( NO3 ) 2 溶液 ,溶液浓度不变电解质溶液及其变化Na Cl 溶液 ,中性溶液逐渐变成碱性溶液CuSO4 溶液 ,溶液浓度不变教师 :请你回忆 ,还有哪些应用了电解原理的反应例子 ?二 、铜的电
9、解精炼电解质溶液Cu SO4 溶液通电学生 :电解水 2 H2 O2 H2 +Zn2 + 2e -+ 2e -CuFe2 + 2e -阳极粗铜 ZnFeO2 Ni2 +Cu2 + 2e -Ni通电海水提镁 M gCl2M g +Cl2 精铜 Cu2 + + 2e - Cu阴极教师 :从本节课的学习 ,你有哪些体会 ?学生 :电解原理在化工生产上有广泛的应用 ;努 力学习 ,掌握更多的化学知识 ,才能更好的为社会服 务 。 作业 :课本第 21 页 1 、2 、3 、4 。 板书设计 :电解原理的应用 一 、电解食盐水制备 烧碱 、氢气 、氯气三 、电镀1 . 含义 :应用电解原理 ,在金属表面镀上一薄层金属 或合金的过程叫电镀 。2 . 目的 :使金属增强抗腐蚀能力 ,增强耐磨性或改善 外观 。3 . 原理 :即电解原理 。阳 极阴 极 电镀液镀层金属镀件 含有镀层金属离子的盐溶液阳极反应2Cl - Cl2 + 2e - (氧化反应)阴极反应2 H + 2e - H2 (还原反应)总反应化学方程式 :通电2Na Cl + 2 H2 O2NaO H + H2 + Cl2
