“電解池”教學(xué)設(shè)計(第1課時)

“電解池”教學(xué)設(shè)計(第1課時)一、教學(xué)內(nèi)容分析本節(jié)課教學(xué)是人教版高中化學(xué)選修4化學(xué)反應(yīng)原理中第四章電化學(xué)第三節(jié)電解池的第1課時內(nèi)容。本章著重研究化學(xué)反應(yīng)與電能的關(guān)系。電解池是將理論語實際相聯(lián)系的實體，通過“電解氯化銅溶液實驗”引出電解原理，又在理解電解原理的基礎(chǔ)上介紹相關(guān)化工生產(chǎn)方面的應(yīng)用，如氯堿工業(yè)、電解精煉銅、電鍍工業(yè)以及電冶金等。通過學(xué)習(xí)幫助學(xué)生了解電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的條件和方法，加深對氧化還原反應(yīng)的認識，提高辯證思維能力，同時幫助學(xué)生牢固樹立理論聯(lián)系實際的學(xué)風(fēng)。因此這節(jié)課的重心是通過實驗探究及對實驗現(xiàn)象的觀察，利用氧化還原理論進行分析、推理，體驗科學(xué)探究的過程，了解電解池的工作原理，形成一定的實驗?zāi)芰?、觀察能力和歸納能力。二、學(xué)生情況分析1.知識基礎(chǔ)學(xué)生通過原電池以及化學(xué)電源的學(xué)習(xí)，已經(jīng)能從化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化角度認識原電池，初步理解此類反應(yīng)的本質(zhì)是氧化還原反應(yīng)并能從該角度分析常見的化學(xué)電源。從金屬冶煉方法上學(xué)生對電解的應(yīng)用有了一些了解，但工作原理并不清楚。電解原理的分析：首先引導(dǎo)學(xué)生分析通電前后溶液中存在的離子及運動情況，依據(jù)反應(yīng)現(xiàn)象分析得失電子、氧化還原過程，用自己的語言歸納。2.實驗技能基礎(chǔ)學(xué)生經(jīng)過必修化學(xué)的學(xué)習(xí)，學(xué)生的動手能力、觀察能力和分析能力有一定提高。三、教學(xué)目標設(shè)計1.教學(xué)目標(1)知識與技能目標：了解電解池的工作原理;能用氧化還原的知識正確書寫電解池的陰、陽極的電極反應(yīng)式及電解反應(yīng)方程式;培養(yǎng)學(xué)生觀察能力、分析能力、歸納總結(jié)能力及運用知識解決問題的能力;(2)過程與方法目標：通過實驗探究及對實驗現(xiàn)象的觀察，利用氧化還原理論進行分析、推理，形成一定的實驗?zāi)芰?、觀察能力和歸納能力。體驗科學(xué)探究的過程，在實驗探究與交流活動中，訓(xùn)練學(xué)生的思維能力，以及分析處理信息的能力。(3)情感態(tài)度與價值觀目標：通過有關(guān)化學(xué)實驗，激發(fā)探究欲望。在實驗探究過程中，提高辯證思維能力，同時幫助學(xué)生牢固樹立理論聯(lián)系實際的學(xué)風(fēng)。2.教學(xué)重點的分析與確定本節(jié)教學(xué)中把理論研究與實踐探討都放在了突出的地位，“電解池”是將理論與實際相聯(lián)系的實體，而理解電解原理是應(yīng)用其解決實際問題的重要前提。因此本節(jié)課的重點確定為：應(yīng)用氧化還原反應(yīng)理論分析電解池的工作原理，正確書寫電極及電解池方程式;3.教學(xué)難點的分析與確定理論研究是實踐探討的前提，實踐探討是對理論研究的鞏固，本節(jié)的難點是應(yīng)用電解原理分析、解決實際問題。概念的理解由學(xué)生探究電解氯化銅溶液的實驗現(xiàn)象進行分析，為了加強對概念的理解，讓學(xué)生自己分析電解過程，歸納分析的方法，設(shè)計制作新型家用消毒劑，在解決實際問題的過程中發(fā)現(xiàn)知識漏洞，及時補救。四、教學(xué)設(shè)計總體思路本節(jié)課采取的設(shè)計思路是：先讓學(xué)生動手實驗(電解氯化銅溶液)→分析實驗現(xiàn)象、交流結(jié)論→依據(jù)實驗結(jié)論提升知識，歸納出電解的定義與電解池的組成→ 分析電解可能的產(chǎn)物并動手實驗(電解氯化鈉溶液、硫酸銅溶液)→ 歸納分析、解決電解問題的方法 → 利用結(jié)論解決實際問題，落實知識 。五、教學(xué)過程設(shè)計教學(xué)資源的使用設(shè)計本節(jié)課選用和開發(fā)的教學(xué)資源主要體現(xiàn)在兩個方面上：一是多媒體設(shè)備：展示利用電解制備金屬的化學(xué)史，通過這種引入可以使學(xué)生將前面學(xué)習(xí)的原電池原理與本課將要了解的電解原理自然結(jié)合到一起，有利于激發(fā)學(xué)生的求知欲。電解原理動畫過程的演示提高了教學(xué)的直觀性，學(xué)生更便于理解概念。利用實物投影展示學(xué)生的設(shè)計作品，使學(xué)生參與交流的范圍更大，激發(fā)學(xué)生參與的熱情。二是學(xué)生實驗：本節(jié)課提供給學(xué)生探究電解原理的試劑有：氯化銅溶液、氯化鈉溶液、硫酸銅溶液、U形管、學(xué)生電源、導(dǎo)線、石墨電極、淀粉KI試紙、酚酞試液、石蕊試液。在學(xué)案中給出組裝儀器的要求和安全事項，并認真記錄實驗現(xiàn)象，培養(yǎng)學(xué)生動手能力和觀察能力。同時家庭自制漂白液的開放性實驗方案設(shè)計，有一定難度，要求學(xué)生綜合考慮裝置的簡便、安全、實用等因素，培養(yǎng)學(xué)生利用知識綜合分析、解決實際問題的能力。3.學(xué)生活動的設(shè)計本節(jié)課設(shè)計和安排的理論探究(參見上表問題)和實驗探究(參見上表問題、)兩部分活動，其中實驗探究開放程度較大，學(xué)生綜合所學(xué)知識進行考慮和分析，能充分調(diào)動學(xué)生的積極性和自主研究的欲望。在實驗探究中，有的學(xué)生想法很有創(chuàng)意，但忽略了可行性，在交流中學(xué)生暢所欲言，表達自己的看法，在互動中提升能力。5.教學(xué)進程教學(xué)環(huán)節(jié)教師行為學(xué)生行為教學(xué)資源教學(xué)意圖引入創(chuàng)設(shè)問題情境PPT展示： 1807年，英國化學(xué)家戴維利用250節(jié)鋅銅原電池串聯(lián)起來用鉑電極電解熔融的氫氧化鉀時，發(fā)現(xiàn)了金屬鉀。到目前為止，在化工生產(chǎn)、金屬冶煉、日常生活中，電解方法已經(jīng)廣泛應(yīng)用。今天我們就來一起揭示電解的奧秘！學(xué)生傾聽、感悟化學(xué)的魅力多媒體設(shè)備與上節(jié)的原電池學(xué)習(xí)自然過渡探究任務(wù)1指導(dǎo)學(xué)生按學(xué)案要求組裝儀器，認識試驗裝置，完成實驗并認真觀察實驗現(xiàn)象 引導(dǎo)學(xué)生分析探究問題：氯化銅溶液中存在哪些離子？如何運動的？熔融的電解質(zhì)或電解質(zhì)溶液為什么能導(dǎo)電？結(jié)合實驗現(xiàn)象，利用氧化還原原理分析在兩極發(fā)生了什么變化？ 介紹放電及放電順序：離子的放電順序與離子的性質(zhì)、溶液濃度、電流密度和電極材料等多種因素有關(guān)。但主要取決于離子的氧化性和還原性的相對強調(diào)弱。小組合作完成實驗操作，記錄現(xiàn)象交流分析結(jié)果歸納結(jié)論，寫出電極反應(yīng)式及總反應(yīng)式產(chǎn)生疑問：為什么其他離子未發(fā)生反應(yīng)？從氧化性、還原性強弱角度了解常見離子的放電順序?qū)嶒炗闷吠ㄟ^試驗理解電解原理，培養(yǎng)學(xué)生實驗操作能力與觀察能力、分析推理能力引導(dǎo)學(xué)生形成概念，體會能量轉(zhuǎn)化形式，并設(shè)計表格與原電池進行對比利用多媒體動畫演示電解的微觀過程歸納:電解的概念及電解池的組成通過與原電池的對比加深認識多媒體設(shè)備、學(xué)案引導(dǎo)學(xué)生在探究中生成新知識探究任務(wù)2組織學(xué)生預(yù)測電解氯化鈉溶液的實驗現(xiàn)象并說明你的理由，依據(jù)給你提供的試驗藥品確定檢驗產(chǎn)物的方法 （可結(jié)合學(xué)生實際加以引導(dǎo)）思考、交流自己的觀點，確定了檢驗方法：在陰、陽兩極滴加酚酞或石蕊試液，濕潤的淀粉碘化鉀試紙檢驗陽極產(chǎn)物實驗用品在應(yīng)用原理解決實際問題的過程中加深理解指導(dǎo)學(xué)生按要求完成實驗并認真觀察歸納分析電解過程的一般思路或方法 完成實驗并練習(xí)書寫電極反應(yīng)式與總反應(yīng)式 交流、總結(jié)分析方法：分析溶液中的離子結(jié)合離子的放電順序?qū)懗鲭姌O反應(yīng)式 寫出總反應(yīng)式學(xué)案形成分析電解過程的一般方法現(xiàn)在一般家庭用的消毒液我們都是利用氯氣溶于氫氧化鈉溶液制得，那大家試一下能不能通過我們學(xué)過電解理論設(shè)計一種裝置既環(huán)保又可以重復(fù)利用簡易裝置呢？繪制裝置圖，并進行交流、評價實物投影培養(yǎng)學(xué)生綜合利用知識解決實際問題的能力探究任務(wù)3電解水實驗中為加強導(dǎo)電性可加入一些電解質(zhì)，可加入哪些電解質(zhì)？思考、交流