第13頁共13頁電解池優(yōu)質(zhì)課教學設(shè)計電解池優(yōu)質(zhì)課教學設(shè)計1一、教材分析^p電解池是選修四《化學反響原理》的重要內(nèi)容之一，它和原電池一起構(gòu)成電化學根底。在教材中，先學原電池，讓學生對電極反響，電子、離子挪動方向，能量轉(zhuǎn)化有所理解之后，再學電解池，這樣的教材編排順序是非常合理的，它符合學生用已有的知識學習新知識的認知規(guī)律，有利于學生理解新舊知識之間的聯(lián)絡(luò)。一般情況下，“電解池”內(nèi)容教學分五個課時：第一課時是電解池的根本原理和放電順序;第二課時是電解池的四種根本類型和電解總反響的書寫;第三課時是活性電極和電解原理的應(yīng)用;第四課時是原電池和電解池的比照;第五課時是金屬的腐蝕和防護，即電化學的綜合運用。原電池是將化學能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，而電解池是將電能轉(zhuǎn)化為化學能的裝置，其中電解池的能量轉(zhuǎn)化原理是最為根本的，因此，“電解池”第一課時在整個章節(jié)中的地位是很重要的。本節(jié)課的重點應(yīng)是讓學生理解電解的根本原理，其中包括：陰陽兩極確實定，陰陽離子、電子的挪動方向，電極反響，電解過程中的現(xiàn)象分析^p，放電順序等。其中難點：兩極反響、電極總反響的書寫，陰陽離子放電順序的應(yīng)用。二、“電解池”第一課時常用的教學方法及缺點分析^p1、老師演示電解CuCl2溶液實驗，一般用U形管和大的碳棒，電為16V的直流電。實驗裝置如圖1所示：圖1這樣的教學設(shè)計不利于學生觀察，假如讓學生做隨堂實驗，那么實驗藥品的用量會很多，且Cl2的毒性污染會很大。2、分析^p放電順序時，只限于陽離子的中的Cu2+、H+;陰離子中的OH-、CI-放電順序比擬，各離子的放電順序主要還是直接告訴學生，讓學生記住，然后學會應(yīng)用。3、由于整個一節(jié)課就一個演示實驗，所以在后面(包括第二課時)，在寫電解NaCl溶液、CuSO4溶液、NaSO4溶液的電極總反響時，就顯得非常困難，需要老師反復分析^p、講解、強調(diào)，而且死記硬背的成分也很大。三、兩個改良后的微型實驗總的優(yōu)點是：①兩人一組，易于操作，便于觀察，節(jié)約環(huán)保;②使學生更易掌握電解的根本原理;③此實驗裝置也適用于第二課時，有助于分析^p四類電解反響陰陽兩極的現(xiàn)象和產(chǎn)物，并且使部電極反響的書寫也變得非常簡單。詳細改良措施為：1、改電解CuCl2溶液的演示實驗為學生隨堂實驗：①用小的培養(yǎng)皿代替U形管，用小鐵夾夾住小的鉛筆芯做電極，電可用實驗室學生電，也可以用兩節(jié)干電池做電，其實驗裝置如圖2所示。圖2②在小培養(yǎng)皿中參加2mL的CuCl2溶液，將電和電極插入溶液中，陽極立即產(chǎn)生氣泡，用潮濕的淀粉碘化鉀試紙檢驗時，會變藍色;陰極半分鐘之內(nèi)也會出現(xiàn)紅色固體。③整個實驗過程現(xiàn)象明顯，除實驗本人能聞到少許刺激性氣味外，其別人根本沒有感覺到有CI2放出。④同時多媒體課件演示陰陽離子和電子的流動方向。⑤這樣可以在老師的引導下，讓學生自己分析^p得出電解的根本原理，即接電正極的一極叫陽極，陽極一般吸引陰離子，陰離子化合價一般處于低價，較易失電子，被氧化，發(fā)生氧化反響;接電負極的一極叫陰極，陰極一般吸引陽離子，陽離子化合價一般處于高價，較易得電子，被復原，發(fā)生復原反響。板書為：陽極(失e-)：吸引CI-被氧化，發(fā)生氧化反響;陰極(得e-)：吸引Cu2+被復原，發(fā)生復原反響。2、設(shè)計一個既能應(yīng)用、穩(wěn)固前面得出的電解原理，又能討論離子放電順序的微型隨堂實驗。詳細的設(shè)計思路為：(1)由第一個實驗中陽離子有Cu2+、H+;陰離子有OH-、CI-，引出當溶液中有不同陰陽離子時，會有陰陽離子的先后放電順序;(2)讓學生在另一塊培養(yǎng)皿中參加NaI、NaCI混合溶液，于是陽離子就有Na+、H+;陰離子就有CI-、I-、OH-，引導學生猜想陰陽離子的放電順序，并按如圖3所示實驗裝置驗證：圖3(3)用淀粉溶液檢驗陽極產(chǎn)物，用酚酞檢驗陰極產(chǎn)物(顯堿性，有利于總反響的分析^p和書寫);(4)根據(jù)實驗現(xiàn)象，應(yīng)用第一個實驗已得出的電解原理，分析^p陰陽離子的挪動方向和電極反響;(5)探究陰陽離子放電順序的規(guī)律及特點，由學生自己得出：陽極(失e-)：S2->I->Br->CI->OH->中心原子處最高價的含氧酸根;陰極(得e-)：Ag+>Hg2+>Cu2+>H+>Pb2+>Fe2+>Zn2+>AI3+>Mg2+>Na+(6)根據(jù)現(xiàn)象分析^p電極總反響：2KI+2H2O=2KOH+H2↑+I2(7)練習題：分析^p電解HCI溶液、NaCI溶液的電極反響和總反響，穩(wěn)固所學的內(nèi)容，并比照兩題電極反響和總反響的異同，得出它們的電極反響完全一樣，但總反響差距卻很大，讓學生理解到書寫電極總反響，關(guān)鍵是分析^p微粒的來。電解池優(yōu)質(zhì)課教學設(shè)計2一、教學目的1.知識目的：理解電解池工作原理，能寫出電極反響式以及總反響方程式，理解溶液中陰陽離子的放電順序。2.才能目的：利用三個探究實驗，層層遞進來探究電解原理以及放電順序。通過觀察、實驗獲取信息，運用科學方法對信息進展分析^p和推理，進步科學探究才能，體驗科學探究的過程。3.情感目的：(1)學會在考慮分析^p過程中互相討論，互相啟發(fā)，體會到小組合作交流的重要性。(2)通過電解裝置的改良以及對裝置的評價深入體會綠色化學的思想。(3)通過實驗探究，體會由現(xiàn)象看本質(zhì)、由個別到一般、由一般到特殊的思想。二、教學重難點⑴電解池的工作原理⑵離子放電順序、非惰性電極作陽極時產(chǎn)物的判斷三、教學策略本教學設(shè)計使用的教學方法是實驗探究法和啟發(fā)式教學法，設(shè)置了三個微型探究實驗，首尾照應(yīng)，引導學生進展探究，有利于學生理解電解池的工作原理以及離子放電順序、非惰性電極作陽極時產(chǎn)物的判斷。四、教學過程【引課】大家在物理中學過電能生磁，磁能生電，化學中也同樣存在這種互相轉(zhuǎn)換!這是手機和筆記本中的電池，這種電池既能充電又能放電，放電時是化學能轉(zhuǎn)化為電能，是原電池裝置，而電能也能向化學能轉(zhuǎn)化，這就是我們今天所要學習的電解池!【板書】電解池【回憶】回憶初中電解水的實驗裝置，今天我們把水換成氯化銅溶液來看一看!設(shè)計意圖：由學生學過的高中物理知識引入，引導學生重視學科聯(lián)絡(luò);回憶初中熟悉的電解水的實驗，使之與探究實驗1的實驗結(jié)果形成鮮明比照?！咎骄繉嶒?】以石墨為電極，接通直流電，電解CuCl2溶液，把潮濕的碘化鉀淀粉試紙放在與直流電正極相連的電極附近。如圖【老師】同學們在動手實驗之前，先來看一下友誼提示：1.檢驗氯氣時將潮濕的淀粉碘化鉀試紙置于側(cè)面的出氣口!2.認真觀察兩極外表和試紙顏色的變化并記錄實驗現(xiàn)象!3.注意根本操作的標準性4.當試紙和兩極出現(xiàn)明顯變化時再斷開電，并將塑料帽重新套回到出氣口上?！緦W生實驗】學生連接儀器，動手實驗?！纠蠋煛亢茫瑢W們來說一下你們小組的實驗現(xiàn)象!根據(jù)實驗現(xiàn)象引導學生得出電極反響式以及總反響式，引出電解池的定義?！景鍟恳?、電解池：電能轉(zhuǎn)化為化學能陽極：2Cl--2e-=Cl2↑(氧化反響)陰極：Cu2++2e-=Cu(復原反響)總：CuCl2Cu+Cl2↑【問題1】電子如何流動?通電后，溶液中的陰離子、陽離子如何挪動?【動畫演示】微觀動畫演示電子的流動方向以及陰陽離子的挪動方向，使學生理解起來更直觀更形象!【問題2】CuCl2溶液中的離子：Cu2+、Cl-、H+、OH-，氯化銅溶液通電后，為什么沒有生成氫氣和氧氣?設(shè)計意圖：通過實驗現(xiàn)象和有目的的設(shè)疑，引導學生得出得失電子才能，向?qū)W生浸透由現(xiàn)象看本質(zhì)的思想?！緦W生】經(jīng)過考慮、小組討論得出：失電子才能：Cl->OH-;得電子才能：Cu2+>H+【老師】我們把在陰陽兩極得失電子的過程稱為放電?！景鍟慷?、放電順序：陽極：Cl->OH-陰極：Cu2+>H+【過渡】剛剛我們電解了氯化銅溶液，如今我們來電解一下硫酸鈉溶液?！咎骄繉嶒?】在培養(yǎng)皿中放入pH試紙，用硫酸鈉溶液潤濕，以石墨作電極，接通直流電，觀察pH試紙的顏色變化!設(shè)計意圖：通過實驗現(xiàn)象引導學生得出實驗結(jié)論即得失電子才能的順序，并由此向?qū)W生浸透由現(xiàn)象看本質(zhì)的思想。【問題1】你的實驗現(xiàn)象是…..【學生】匯報實驗現(xiàn)象：陽極試紙變紅，陰極試紙變藍。【問題2】你的解釋是…..【學生】經(jīng)過考慮、小組討論得出：陽極是水電離出來的OH-放電，陰極是水電離出來的H+放電，促進了水的電離平衡，導致陰陽兩極的酸堿性不同。【老師】所以電解硫酸鈉溶液就是在電解水?！景鍟筷枠O：4OH--4e-=O2↑+2H2O(氧化反響)陰極：4H++4e-=2H2↑(復原反響)總：2H2O2H2↑+O2↑【問題3】你的結(jié)論是…..【學生】經(jīng)過考慮得出：失電子才能：OH->SO42-，得電子才能：H+>Na+【板書】陽極：Cl->OH->SO42-陰極：Cu2+>H+>Na+【老師】初中電解水時，我們檢驗了出來的.氫氣和氧氣，而今天我們換一種方法，檢驗了剩下的離子!兩種角度、兩種方法!【小組合作】請將以下簡單離子，按放電才能由強到弱的順序排列，并說出你編排的理論根底或?qū)嶒炇聦嵤鞘裁?Na+、OH-、Cl-、Br-、H+、SO42-、Cu2+、Ag+、I-設(shè)計意圖：引導學生歸納總結(jié)出判斷離子放電順序的一般規(guī)律：判斷的理論根據(jù)是離子得失電子的才能以及實驗事實;向?qū)W生浸透由個別到一般的思想?！纠蠋煛肯旅娓鶕?jù)我們得出的結(jié)論我們把放電順序補充完好：陰極：Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+>Zn2+>H+水>Al3+>Mg2+>Na+陽極:S2->I->Br->Cl->OH->SO42-等含氧酸根>F-大家注意到了，當H+的濃度小到和水中的H+一樣時，它的位置就從前面挪到了后面，說明什么呢?【學生】得出結(jié)論：離子得失電子的才能和離子濃度共同影響離子的放電順序!【探究實驗3】繼續(xù)電解CuCl2溶液，當紅色物質(zhì)析出明顯時將電反接，注意觀察電極上的變化、認真記錄實驗現(xiàn)象！【問題1】你的實驗現(xiàn)象是…..【問題2】對照〈探究實驗一〉的現(xiàn)象這個實驗說明了什么…..設(shè)計意圖：①通過實驗探究得出結(jié)論：金屬銅失電子的才能大于溶液中的Cl-，向?qū)W生浸透由一般到特殊的思想;②由金屬銅擴展到所有的金屬(除Pt、Au之外)失電子的才能大于溶液中的一切陰離子，再次向?qū)W生浸透由個別到一般的思想;③并為下一節(jié)課電解原理的應(yīng)用—電鍍作好鋪墊?！緦W生】得出結(jié)論：金屬銅失電子的才能大于溶液中的Cl-【老師引導】其實，所有的金屬(除Pt、Au之外)失電子的才能大于溶液中的一切陰離子。那么完好的陽極放電順序應(yīng)該是：陽極：金屬(除Pt、Au外)>S2->I->Br->Cl->OH->SO42-等含氧酸根>F-也就是說：離子濃度、電極材料、得失電子的才能是影響電極產(chǎn)物的三大因素!【總結(jié)】這節(jié)課我們親身體驗了電能向化學能的轉(zhuǎn)換，銅和氯氣可以生成氯化銅，而氯化銅呢，在電解的條件下也能生成銅和氯氣。所以說：電解是最強有力的氧化復原手段;電解質(zhì)溶液的導電過程就是電解質(zhì)溶液的電解過程?！菊n后作業(yè)】我探究、我設(shè)計：利用生活中常見材料，自行設(shè)計一套電解NaCl溶液的裝置并進展電解實驗!設(shè)計意圖：利用教材中的科學探究引出下節(jié)課電解原理的應(yīng)用—氯堿工業(yè)。五、教學反思1.微型實驗的意義：把電解實驗改為微型實驗，利用生活中學生熟悉的簡單物品代替專用的化學實驗儀器，進展分組實驗，使更多的學生可以動手做實驗，便于觀察實驗現(xiàn)象，加深對知識的理解。改良后的實驗可以節(jié)約藥品，減少污染，符合綠色環(huán)保要求，使化學更加貼近生活，充分表達新課程的創(chuàng)新理念。2.打破重難點的策略——三個微型化學實驗的設(shè)計三個微型探究實驗層層遞進、環(huán)環(huán)相扣、首尾照應(yīng)，最后完好的呈現(xiàn)了整個知識體系，很好的打破了本節(jié)教學的難點!在每個實驗設(shè)計后有目的地層層設(shè)疑，創(chuàng)設(shè)問題情境，將感性認識提升到理性認識，進步學生的歸納推理、演繹推理才能，浸透由現(xiàn)象看本質(zhì)、由個別到一般、由一般到特殊的思想，使這節(jié)課的難點(即離子的放電順序尤其是活性金屬作陽極時產(chǎn)物的判斷)通過實驗設(shè)計得到了很好的打破!3.教學過程中需要師生重視學科間的聯(lián)絡(luò)：在教學施行過程中，存在著這樣兩種情況：①關(guān)于電子流動方向和離子挪動方向的判斷時我發(fā)現(xiàn)有的同學很快做出正確判斷，而有些同學那么百思不得其解!在學生中經(jīng)過調(diào)查，我發(fā)現(xiàn)快速做出判斷的同學是根據(jù)物理當中規(guī)定的電流方向做出的判斷!②在實驗施行過程中還發(fā)現(xiàn)了另外一種現(xiàn)象：電解液發(fā)熱。大局部學生沒有發(fā)現(xiàn)，或者有個別學生發(fā)現(xiàn)了卻不會解釋。暴