電解原理(第一課時)教學(xué)設(shè)計

1、電解原理（第一課時）教學(xué)設(shè)計 朱文江 湖南師大2004級教育碩士 工作單位：株洲市第一中學(xué)（412000）【設(shè)計前言】本內(nèi)容是人教版高中化（必須選修）第三冊第四單元電解的原理及其應(yīng)用中的一節(jié)內(nèi)容。該內(nèi)容是中學(xué)化學(xué)中電化學(xué)的重要組成部分，是高中化學(xué)教學(xué)的一個重點和難點。學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了原電池的相關(guān)知識，在此基礎(chǔ)上進一步學(xué)習(xí)電解知識，符合學(xué)生的認知規(guī)律，同時學(xué)習(xí)好該部分內(nèi)容，為進一步學(xué)習(xí)電解的應(yīng)用提供良好的知識平臺。本人嘗試采用誘思探究的教學(xué)模式，教學(xué)過程中教師為學(xué)生創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境，搭建一系列的問題支架，引導(dǎo)學(xué)生去發(fā)現(xiàn)問題，解決問題。讓學(xué)生在親身體驗中學(xué)習(xí)，在學(xué)習(xí)中思考，在思考中不斷升華知識。真正做到

2、以轉(zhuǎn)變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力為主的新課程教學(xué)理念。【教學(xué)目標】1 知識與技能：（1）理解電解的原理，掌握電解池的構(gòu)成條件及電極反應(yīng)的書寫。 （2）通過實驗探究出離子的放電順序以及不同的電極材料，陰、陽極上產(chǎn)物的判斷。2過程與方法：通過實驗操作及對實驗現(xiàn)象的觀察、分析和推理，讓學(xué)生體驗科學(xué)探究的過程，形成一定的實驗?zāi)芰?，觀察能力、和思維能力。3 情感態(tài)度與價值觀：通過實驗探究，培養(yǎng)學(xué)生良好的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)方法，滲透由現(xiàn)象看本質(zhì)、由個別到一般、由一般到特殊的辯證唯物主義觀點。 【教學(xué)重點】 電解池的工作原理【教學(xué)難點】 離子放電順序，非惰性電極作陽極時產(chǎn)物的判斷

3、【教學(xué)方法】 分組實驗探究法（分為12小組）、對比法、閱讀討論法【教學(xué)用具】 電解槽、碳棒（2支）、銅片、鋅片、學(xué)生直流電源、導(dǎo)線、氯化銅溶液、濃鹽酸、氯化鈉溶液?！窘虒W(xué)過程】板書一、電解池的工作原理溫故而知新： 教師： 投影思考題根據(jù)提供的儀器和藥品，你能否組成原電池，若能，請組成一個原電池裝置并寫出電極反應(yīng)和總反應(yīng)。設(shè)計意圖：復(fù)習(xí)相關(guān)電化學(xué)舊知識，為學(xué)習(xí)新知識做好鋪墊，與即將學(xué)習(xí)的新知識形成對比。學(xué)生： 思考交流，得出結(jié)論，能組成多個原電池。分為銅鋅原電池、碳鋅原電池等。學(xué)生活動1： 上臺展示，并書寫電極反應(yīng)（選擇一個）銅鋅氯化銅原電池。 負極：Zn-2e-=Zn2+ 正極：Cu2+2e-

4、=Cu 總反應(yīng)：Zn+CuCl2=Cu+ZnCl2教師：點評、并與學(xué)生一起簡單回憶原電池的原理與構(gòu)成條件。原理探究 體驗過程投影：思考題：若將你組裝的原電池中的兩個電極都改為碳棒，同時外加一個直流電源組成一個閉合回路，請你預(yù)測一下可能的實驗現(xiàn)象。學(xué)生： 相互交流，討論并說出可能產(chǎn)生的實驗現(xiàn)象。設(shè)計意圖：激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和求知的欲望，產(chǎn)生認知方面的需求。講述：不要再紙上談兵了，請大家完成實驗42，仔細觀察并記錄好實驗現(xiàn)象。學(xué)生探究活動2：分組實驗，教師逐組巡視，并為學(xué)生提供知識幫助，及時解決學(xué)生的有關(guān)問題。學(xué)生：認真實驗，仔細觀察實驗現(xiàn)象，并開始思考，討論產(chǎn)生此現(xiàn)象的原因。教師：點評實驗進行的

5、情況，挑選較好的一組上臺展示，描述實驗現(xiàn)象。學(xué)生回答：與電源負極相連的碳棒上有一層紅色物質(zhì)析出，說明有銅生成；與電源的正極相連的電極上有刺激性氣體產(chǎn)生，該氣體可使?jié)駶櫟牡饣浀矸墼嚰堊兯{色，則說明有氯氣生成，同時溶液的顏色逐漸變淺。設(shè)問：通過觀察到的實驗現(xiàn)象，說明了什么問題？師生小結(jié)：投影，通過以上實驗說明氯化銅溶液受到電流的作用，在導(dǎo)電的同時發(fā)生了化學(xué)變化，生成銅和氯氣。講述：氯化銅固體即使在加熱的時候也很難分解，為什么其溶液在電流的作用下會分解成銅和氯氣呢？板書：電解氯化銅溶液原理分析投影：請大家思考并討論如下問題：（1） 通電前，CuCl2溶液中存在那些離子？這些離子作如何的運動？（2）

6、 通電后，溶液中的離子運動有何變化？為什么？（3） 電源接通后，電路中的電子流向如何？當陰、陽離子移向電極表面時，哪些離子發(fā)生了變化？（4） 你能寫出兩個電極上發(fā)生的反應(yīng)并指出反應(yīng)的類型嗎？總反應(yīng)如何呢？（5） 想一想，整個過程中能量是如何轉(zhuǎn)化的？設(shè)計意圖:教師設(shè)計問題支架，逐步層層引導(dǎo)學(xué)生思考，最終讓學(xué)生理解氯化銅在電流作用下發(fā)生變化的原因，從而理解電解的原理。學(xué)生：學(xué)生分組討論，回答如上問題，老師及時點評。教師：鏈節(jié)flash動畫，讓學(xué)生對以上問題分析加深感性認識。講述：為了與原電池的兩電極區(qū)別，我們把與電源正極相連的電極稱為陽極，與負極相連的電極稱為陰極。板書：陽極：與電源的正極相連。

7、陰極：與電源的負極相連。學(xué)生：學(xué)生完成陰、陽兩極上的電極反應(yīng)，并指出反應(yīng)類型。板書：陽極：2Cl-2e-=Cl2 (氧化反應(yīng))陰極：Cu22e-=Cu （還原反應(yīng)）總反應(yīng)：CuCl2=CuCl2講述:通過以上分析你能明白什么是電解，什么是電解池嗎？板書：1、電解：使電流通過電解質(zhì)溶液而在陰陽兩極上引起氧化還原反應(yīng)的過程。 2、電解池：把電能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能的裝置。投影設(shè)問：根據(jù)以上電解氯化銅的裝置，以及對比原電池的構(gòu)成條件，你能否總結(jié)出電解池的一般構(gòu)成條件？學(xué)生：學(xué)生相互討論，學(xué)生回答。板書:3、電解池的構(gòu)成條件（1） 有兩個電極（活性可同，也可不同）（2） 有電解質(zhì)溶液（3） 有外加直流電源，并

8、形成閉合回路設(shè)計意圖：通過教師的誘導(dǎo)，使問題逐層分解開來，最終完成電解原理的探究的學(xué)習(xí)。深層挖掘 啟發(fā)思維：設(shè)問：投影思考：在溶液中存在的陽離子有Cu2+、H+，陰離子有OH-、H+，為什么首先在陰極上放電的是Cu2+而不是H+，在陽極上放電的是Cl-而不是OH-？離子的放電先后主要是由什么決定的呢？學(xué)生：學(xué)生之間相互討論，思考。學(xué)生回答：可能是由離子濃度大小不同而決定，因為溶液中OH-、H+是由水電離出來的，離子濃度很小。講述：溶液中OH-、H+離子濃度確實很小，你能根據(jù)所提供的藥品設(shè)計簡單實驗證明你的推測嗎？學(xué)生回答：（思考后回答）往CuCl2溶液中滴加濃鹽酸，增加H+濃度，當增加到一定程

9、度，應(yīng)該首先是H+放電，生成H2。學(xué)生探究活動3：學(xué)生實驗，往CuCl2溶液中滴加濃鹽酸，并仔細觀察實驗現(xiàn)象。（一段時間后并未觀察到預(yù)測的實驗現(xiàn)象。）講述：實驗現(xiàn)象并不是大家所預(yù)測的那樣，看來放電先后并不是由離子濃度大小決定的，在此請大家再討論以下問題。投影思考：其它條件不變，若將CuCl2溶液換成NaCl溶液進行實驗，你能預(yù)測可能的實驗現(xiàn)象嗎？學(xué)生回答：思考回答，陽極上應(yīng)該有氯氣生成，溶液中由于Na+濃度較大，陰極上應(yīng)有金屬鈉生成。講述：結(jié)論到底怎樣，請大家進行實驗，用事實說話。學(xué)生探究活動4：學(xué)生實驗，仔細觀察實驗現(xiàn)象。學(xué)生回答：回答實驗現(xiàn)象，（陽極上生成可使淀粉碘化鉀試紙變藍的氣體，也就

10、是氯氣，陰極上也產(chǎn)生一種氣體，應(yīng)當是氫氣。）講述：根據(jù)以上兩實驗的結(jié)論，說明大家的預(yù)測并不對，離子放電的順序并不是主要決定于離子濃度，綜合以上的實驗現(xiàn)象你能得出離子的放電先后又主要決定于什么嗎？學(xué)生回答：離子的放電先后應(yīng)是由離子的氧化性強弱決定的，因為Na、H、Cu2+三者的氧化性逐漸增強，所以最先放電是銅離子。設(shè)計意圖：讓學(xué)生產(chǎn)生認知上的沖突，進一步激發(fā)學(xué)生積極思考，讓學(xué)生在問題的解決中建構(gòu)新知識。師生小結(jié)：共同總結(jié)離子放電的先后順序。板書：4.離子的放電順序陰極上放電順序（得電子先后）Ag+Hg2+Fe3+Cu2+H+（酸）Pb2+Sn2+Fe2+Zn2+H+(水)陽極上放電順序（失電子先

11、后）S2-I-Br-Cl-OH-（含氧酸根）F-講述：教師對上述離子放電順序作簡單得說明。窮追不舍 提升認識投影：問題討論：以上得出的放電順序都是以石墨為電極，若改用其它的電極材料（如銅或鋅），電解CuCl2溶液實驗現(xiàn)象會相同嗎？請大家通過實驗進一步探究說明。學(xué)生探究活動5分組完成，統(tǒng)一匯報實驗結(jié)果電解質(zhì)溶液電極名稱電極材料 現(xiàn) 象CuCl2溶液陰極C陽極CuCuCl2溶液陰極C陽極ZnCuCl2溶液陰極Cu陽極ZnCuCl2溶液陰極Zn陽極Cu學(xué)生：實驗結(jié)論（陰極上的放電順序與電極材料無關(guān)，陽極上的放電先后與電極材料有關(guān)。講述：陽極上的情況相對復(fù)雜一點，陽極上的放電情況與電極材料有關(guān)，當電極材料為活