电解池的工作原理（滕州一中西校 张宗成） 【教学目标】 1.使学生了解电解池的构造特点及工作原理；能正确书写电解池的阴、阳极的电极反应式及电池反应方程式；掌握放电顺序。 2.通过对电解池的工作原理的探究，感悟科学探究的过程，训练观察、分析比较、归纳总结等科学方法。 3.通过戴维事迹介绍，激发学生学习化学知识的兴趣。通过实验培养学生求实的精神、合作学习的精神。 【教学重点】电解池的工作原理、放电顺序 【教学难点】电解池的工作原理。 【教学方法】诱思探究法、实验探究法、练习法 【教学媒体】实验、多媒体、实物投影 【教学过程】 教师活动 【复习回顾】 1、原电池中，电子流出的一极为正极还是负极？电子流入的是哪一电极？ 2、氧化还原反应定义？实质？什么是氧化反应？什么是还原反应？得失电子情况怎样？ 【设问】课本“联想质疑” 【板书】电解池的工作原理及应用 【过渡】以稳定的NaCl ，Al2O3为原料生产Na和Al，常采用电解的方法。电解可以使许多不能自发进行的反应顺利进行。 【投影】电解熔融态NaCl的装置 【引导讨论】1、通电前，熔融态NaCl存在哪些离子？这些离子运动情况如何？ 2、通电后，阴阳离子的运动情况有改变吗？各向哪个方向移动？为什么？ 3、通电后，外电路上电子是如何流动的？ 4、离子定向移动到电极表面时发生的是什么反应？属于什么反应类型？ 【提问】1、什么是电解？什么是电解池？其构成部件？与原电池的明显区别是什么？ 2、什么是半反应？电极反应？电极反应式？其与电解总反应的关系？ 3、什么是阳极、阴极？如何简单快速判断？ 【多媒体动画】在直流电的作用下，NaCl在两极上分别发生氧化还原反应的过程。 【讲述】打开电源，电子从电源负极到阴极， Na+定向移动到阴极，得电子，发生还原反应，生成钠原子。Cl-定向移动到阳极，失电子，发生氧化反应，生成氯原子，进而结合成氯分子。Cl-失电子，电子回到阳极，再回到电源正极。 【板书】阳极：2Cl- -2e- =Cl2↑ 氧化反应 阴极：2Na++2e-=2Na 还原反应[来源:学§科§网] 电解反应：2NaCl 2Na+Cl2↑ 【投影】在电流电的作用下，在阴、阳两极上分别发生氧化反应和还原反应的过程叫电解。将电能转变为化学能的装置叫电解池。 【小结】电解原理（笔记） 1、阳极：与直流电源正极相连，原子失电子，元素化合价升高，元素发生氧化反应；阴极反之。 2、电子流向：负极到阴极，阳极到正极 3、阴、阳离子流向： 阴离子流向阳极，阳离子流向阴极。 【投影】练习题 【设问】当电极周围存在多种离子时，是一起反应，还是只有一种离子反应？如果只有一种离子反应，哪种先反应？有没有规律可循？ 【讲述】解决这些问题，让实验事实说话，实验前请思考、讨论课本“活动探究” 【投影】实验探究：将两根石墨棒分别跟直流电源的正极和负极连接，浸入U型管内的NaCl溶液中 ，再接通16V直流电源，观察现象。约3min后切断电源。 【投影】观察实验现象，根据实验事实指出，在直流电的作用下，哪些离子优先在电极上反应。 写出电极反应式和总反应式 【提问】氢氧化钠是如何生成的？在哪一极生成？ 1、阴极区氢氧根浓度如何变化？为什么？ 2、钠离子向哪一极移动？ 3、如果用阳离子交换摸隔开两极溶液，氢氧化钠是阴极产物还是阳极产物？ 【小结】分析同学们实验的现象，我们知道当电极周围存在多种离子时，只有一种离子反应放电，且放电顺序是，阳极：Cl->OH-阴极：H+> Na+ 【提问】请同学分析以上数据进一步总结出阴极、阳极离子放电顺序规律。 【讲述】阳离子在阴极反应的本质是得电子，发生还原反应。因此当离子氧化性越强，越容易得到电子。金属活动顺序表表示金属还原性强弱，金属越不活泼，对应阳离子的氧化性越强。同理阴离子还原性越强，越易失去电子，越易在阳极反应。 【讲述】还原性越强，越易在阳极反应。金属还原性很强，若阳极材料用金属，金属优先于溶液中的离子放电（金属铂、金除外）。氧化性越强，越易在阴极反应。金属没有氧化性，所以阴极是什么材料对电极反应无影响。 【投影】常见阴极放电顺序： Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+ 常见阳极放电顺序： 金属>S2- > I- > Br-> Cl- > OH->含氧酸根> F- 【投影】练习题 【自主小结】 1．通过本节课的探究，你学到了哪些化学知识？ 2．通过本节课的探究过程，你接触到了哪些化学学科的科学探究方法？ 【作业】1、《化学丛书》 2、预习电解应用 学生活动 思考回答 产生疑问，情绪高涨 讨论，回答 思考回答、观看 倾听 [来源:Z+xx+k.Com] [来源:学科网ZXXK] 记忆 练习 思考自由讨论，猜测，设计、修改实验方案 实验并观察现象，准确记录现象。 汇报结果（略） 回答问题 阅读课本思考讨论 思考讨论，归纳总结 [来源:Zxxk.Com] 倾听 [来源:Z§xx§k.Com] 阅读记忆 [来源:学科网ZXXK] 练习 小结 倾听、体会 设计意图 [来源:学科网ZXXK] 为学习电解池原理作铺垫 使学生产生悬念，激发学生的求知欲，为探究新知识做铺垫 设计问题引导学生思考 创造学生认知冲突，激发学习兴趣 使抽象知识形象化，更直观理解电解池工作原理 使学生学会正确书写电解池的阴、阳极的电极反应式及电池反应方程式 [来源:Zxxk.Com] 加深记忆，为下面学习电解应用奠定基础 及时巩固电解原理知识 创造学生认知冲突，激发学习兴趣 过渡、转折 引导学生用已有知识解决问题 培养学生动手能力，观察能力，及团结合作精神 培养学生概括总结能力及口头表达能力 通过演示实验，培养学生操作规范性 创设问题使学生处于思考问题、探索问题的情境中，训练学生逻辑思维能力，培养学生总结归纳能力 强化学习重点 [了来源:学#科#网Z#X#X#K] 及时巩固放电顺序知识点 温故而知新，优化知识系统 教给学生科学的探究方法，并使他们有整体化清晰认识 巩固所学内容、加深理解电解原理   【教学设计说明】 在进行本节课教学设计时，充分体会到教材编写的递进思路，遵循由简单到复杂的原则进行教学设计。首先分析电解熔融盐的情况，然后分析电解水溶液情况，最后总结放电顺序。采用这种方式有利于使学生深入认识电解原理，符合学生的认知规律。 本节课教学重点，一是：电解池的工作原理。我设计了一些梯度小的问题，引导学生循序渐进掌握电解池的工作原理，并辅助多媒体动画播放电子流动及反应过程，从微观角度加深学生对电解池的工作原理的理解。并为下面学习分析电解其他几种溶液奠定基础。二是：放电的顺序。化学是以实验为基础的科学，我改教师演示实验为学生探究实验。这样设计，推迟结论呈现的时间，让学生有足够的时间思考、想象、动手动脑探索，最大限度地挖掘学生的潜能，使学生充分体会到成功的喜悦。 本节课追求的目标，一是：通过“提出问题、设计实验、实验探究、得出结论、总结规律、(应用规律)”教学，使本节课一气呵成，让学生在获取知识的过程中，逐步掌握科学探究的一般方法，学会学习。二是：以学生活动为主，努力体现以学生为主体的教学思想。把课堂还给学生，使其成为真正的主人。教师努力追求学生的成功。三是：注重自主学习与合作探究。不仅激发学生学习积极性，而且提高学生思维水平。让学生在相互讨论、辨析中学会倾听别人的意见，取人之长补己之短，从而营造一个轻松民主共同提高的课堂氛围。
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