電解池及應(yīng)用課件

電解池及應(yīng)用共72頁文檔6、黃金時(shí)代是在我們的前面，而不在我們的后面。7、心急吃不了熱湯圓。8、你可以很有個(gè)性，但某些時(shí)候請(qǐng)收斂。9、只為成功找方法，不為失敗找借口(蹩腳的工人總是說工具不好)。10、只要下定決心克服恐懼，便幾乎能克服任何恐懼。因?yàn)椋?qǐng)記住，除了在腦海中，恐懼無處藏身。--戴爾．卡耐基。電解池及應(yīng)用共72頁文檔電解池及應(yīng)用共72頁文檔6、黃金時(shí)代是在我們的前面，而不在我們的后面。7、心急吃不了熱湯圓。8、你可以很有個(gè)性，但某些時(shí)候請(qǐng)收斂。9、只為成功找方法，不為失敗找借口(蹩腳的工人總是說工具不好)。10、只要下定決心克服恐懼，便幾乎能克服任何恐懼。因?yàn)椋?qǐng)記住，除了在腦海中，恐懼無處藏身。--戴爾．卡耐基。觀察下面的裝置找出與上一節(jié)學(xué)習(xí)的原電池裝置的區(qū)別陽極陰極CuCl2溶液實(shí)驗(yàn):用石墨電極電解氯化銅溶液現(xiàn)象:陰極:碳棒上有一層紅色陽陰極的物質(zhì)析出銅陽極:有氣泡,氣體有刺氫激性氣味,并能使?jié)駶?rùn)的KI淀粉試紙變藍(lán)結(jié)論:CuCl2溶液在電流的作用下發(fā)生了化學(xué)變化,分解生成了Cu和Cl2初中數(shù)學(xué)盡管在很多人眼中相比較于高中數(shù)學(xué)和大學(xué)數(shù)學(xué)很簡(jiǎn)單，但是它是學(xué)生學(xué)習(xí)較高等數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)。而初中數(shù)學(xué)有很多易混淆的概念、圖形、圖像，這便增加了解題的難度。使數(shù)學(xué)在學(xué)生眼中變得索然無味。因此，為了培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)思維和提高解題能力增加學(xué)習(xí)興趣，將幾何畫板引用到初中數(shù)學(xué)教學(xué)過程中就變得十分重要了。一、初中數(shù)學(xué)知識(shí)教學(xué)應(yīng)用幾何畫板1.數(shù)學(xué)概念應(yīng)用幾何畫板數(shù)學(xué)知識(shí)體系包括公式、運(yùn)算、概念等，其中概念是學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識(shí)的基石。而對(duì)于比較抽象的數(shù)學(xué)概念學(xué)生進(jìn)行理解和辨別的方法，只是單純的死記硬背，由此導(dǎo)致了解題失誤等連鎖反應(yīng)。例如在易混淆的三角形中的角平分線、中線和高線的“三線”概念：角平分線是三角形的一個(gè)角的平分線與這個(gè)角的對(duì)邊相交，連接這個(gè)角的頂點(diǎn)和交點(diǎn)的線段；中線是在三角形中連接一個(gè)頂點(diǎn)和它所對(duì)邊中點(diǎn)的線段；高線是在三角形中從一個(gè)頂點(diǎn)向它的對(duì)邊所在的直線畫垂線，頂點(diǎn)到垂足之間的線段。如果學(xué)生對(duì)這三線沒有直觀認(rèn)識(shí)和理解，就不能在實(shí)際的解題過程中準(zhǔn)確的應(yīng)用，而數(shù)形結(jié)合是理解記憶這些抽象概念的有效工具。幾何畫板可以將這些抽象的概念直觀的展示出來，學(xué)生只需將概念中的條件輸入到幾何畫板中，就會(huì)得到清晰易懂的圖形，從而進(jìn)一步加深對(duì)概念的理解。2.函數(shù)數(shù)學(xué)應(yīng)用幾何畫板函數(shù)的最大特點(diǎn)是變化靈活，因此往往會(huì)由于一個(gè)條件的變化而隨之變化。解決這類函數(shù)問題較為廣泛的應(yīng)用就是數(shù)形結(jié)合。比如在簡(jiǎn)單的二次函數(shù)中，y=kx2這個(gè)式子中由k的變化可以在坐標(biāo)軸中畫出若干條頂點(diǎn)在原點(diǎn)的曲線，通過改變這些曲線的開口大小讓k的數(shù)值變化，由此就可以得出k與曲線的開口大小的數(shù)形關(guān)系。當(dāng)問題再深一層次，遇到討論k與函數(shù)圖像的開口方向的變化時(shí)，就變得有些復(fù)雜了，學(xué)生容易混淆的是當(dāng)k的值在正負(fù)之間變化，與只相對(duì)應(yīng)的圖像到底該如何變化，有時(shí)會(huì)因?yàn)楹雎赃@些關(guān)系導(dǎo)致解題失誤。因此，為了能夠讓學(xué)生全面理解這些復(fù)雜的函數(shù)與圖像之間的關(guān)系，將幾何畫板應(yīng)用到函數(shù)教學(xué)中，這樣就能直觀的把這種關(guān)系表達(dá)出來，同時(shí)數(shù)形結(jié)合的教學(xué)方法更容易被學(xué)生接納和吸收，例如，將函數(shù)題再網(wǎng)更深一層次引入，二次函數(shù)的一般表達(dá)式y(tǒng)=kx2+bx+c，這就不是簡(jiǎn)單圖像在原點(diǎn)上的變化了，而是涉及到k、b、c的數(shù)值變化所引起的圖像在各個(gè)象限中變化，而只要將k、b、c的值輸入到幾何畫板中就能很清晰的觀察出圖像的變化。同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生自己觀察并總結(jié)函數(shù)中的各參數(shù)與圖像的開口方向、頂點(diǎn)位置和圖像經(jīng)過的象限的關(guān)系，學(xué)生自己總結(jié)出的結(jié)論更容易自己理解，同時(shí)也培養(yǎng)出他們學(xué)習(xí)的興趣。3.平面幾何教學(xué)應(yīng)用幾何畫板在學(xué)生實(shí)際解決幾何問題的過程中，通常會(huì)遇到結(jié)果和對(duì)應(yīng)的圖形不匹配的矛盾，尤其是由圖形做出結(jié)果的題型，從而導(dǎo)致學(xué)生的理解出現(xiàn)不必要的錯(cuò)誤。這主要是因?yàn)榻M圖的不準(zhǔn)確性所導(dǎo)致的理解失誤。而幾何畫板可以彌補(bǔ)作圖粗糙這一缺點(diǎn)。比如同樣是二次函數(shù)y=kx2+bx+c，其對(duì)稱軸是-2a＼b，學(xué)生在作圖時(shí)理解通常草草了事，并不能正確對(duì)稱軸在二次函數(shù)中的作用，導(dǎo)致出現(xiàn)解題錯(cuò)誤。應(yīng)用幾何畫板，學(xué)生可以通過輸入不同的k、b、c的值，了解二次函數(shù)圖像的動(dòng)態(tài)變化，從而更直觀、通俗的理解其意義。再例如，幾何圖形中圓的部分，對(duì)于有經(jīng)驗(yàn)的教師來說畫一個(gè)美觀的圓很容易，如果沒有那么多的閱歷，畫圓可能也是個(gè)難題。應(yīng)用幾何畫板只要輸入相關(guān)的參數(shù)，一個(gè)既標(biāo)準(zhǔn)又美觀的圓就呈現(xiàn)了。定理“同圓或等圓的半徑相等”就可以通過改變各參數(shù)的值改變圓的大小并呈現(xiàn)出大小不一的一組同心圓，而學(xué)生通過觀察圖形的變化的就能得出結(jié)論。幾何畫板的應(yīng)用不僅僅局限于上述三種教學(xué)知識(shí)，例如軸對(duì)稱圖形可以結(jié)合幾何畫板將知識(shí)傳授給學(xué)生，平面幾何和立體幾何更加需要幾何畫板的介入，尤其是對(duì)那些空間想象能力不是很豐富的學(xué)生，簡(jiǎn)直是一大福音。由此可以看出，幾何畫板引入到初中教學(xué)中很有必要，不僅可以將復(fù)雜的問題簡(jiǎn)單化，還可以培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。二、初中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)應(yīng)用幾何畫板初中的數(shù)學(xué)課堂還有一大缺點(diǎn)就是容易限制學(xué)生自己的思維，對(duì)于剛接觸稍難點(diǎn)的數(shù)學(xué)知識(shí)初中學(xué)生，老師也可能覺得有點(diǎn)無從下手，有時(shí)往往會(huì)按照自己的邏輯思維向?qū)W生講解知識(shí)。但是每個(gè)人的思維能力是不一樣的，有的人可能愿意接受老師的方法，有的人則是另辟新徑，或者一開始就對(duì)老師的方法產(chǎn)生了疑問并提出來，很多老師并不會(huì)按照學(xué)生的思維講下去，或者為了方便大家都可以理解總是將學(xué)生的思維按照自己的方式拉回固定的軌道，也許學(xué)生就會(huì)認(rèn)為自己方法是錯(cuò)誤的。這樣就限制了學(xué)生自由思維的的發(fā)散性。將幾何畫板應(yīng)用到數(shù)學(xué)課堂就可以排除這種問題，比如上文提到的二次函?滴侍猓?把函數(shù)圖像展現(xiàn)在幾何畫板中，教師通過改變一些參數(shù)而導(dǎo)致圖像的改變，學(xué)生可以通過自己的理解得出一些結(jié)論，而往往這些自己的出的結(jié)論才更容易理解和記憶，而且也避免了教師限制學(xué)生思維的問題。同時(shí)遇到幾何圖形的問題時(shí)，教師的作圖有時(shí)也存在不準(zhǔn)確的問題，這就更增加了學(xué)生的解題難度。應(yīng)用幾何畫板，圖形準(zhǔn)確、直觀、一目了然，有助于學(xué)生理解。結(jié)束語：初中數(shù)學(xué)相對(duì)于小學(xué)課堂會(huì)索然無味，這為原本就抽象難懂的初中數(shù)學(xué)教學(xué)知識(shí)增加了難度，如果培養(yǎng)不好學(xué)生的興趣，想讓學(xué)生吃透知識(shí)更是難上加難。幾何畫板是適用于數(shù)學(xué)、平面幾何、矢量分析、作圖、函數(shù)作圖的動(dòng)態(tài)幾何工具，它操作簡(jiǎn)單，展現(xiàn)出來的圖形更是清晰易懂，而且發(fā)散學(xué)生的思維培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，還能避免教師作圖不準(zhǔn)確誤導(dǎo)學(xué)生，寓教于樂。所以，將幾何畫板應(yīng)用到初中數(shù)學(xué)教學(xué)中，就變得尤為重要。一、教學(xué)設(shè)計(jì)理念1.學(xué)習(xí)主體分析。高一新生很少或幾乎沒有經(jīng)歷過科學(xué)探究的一般過程，以前的實(shí)驗(yàn)幾乎都是“照方抓藥”；他們?nèi)狈瘜W(xué)意識(shí)，只具備少量感性的化學(xué)知識(shí)，缺乏系統(tǒng)的理論指導(dǎo)；他們未進(jìn)行過實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)，缺乏嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度；他們雖擁有實(shí)驗(yàn)基本操作技能，但實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力仍亟待提高。2.教師指導(dǎo)思想。高一新生目前尚未具備自主探究的能力，此時(shí)的教師既不能充當(dāng)“奶媽”角色“抱著”學(xué)生走，也不能當(dāng)“放羊娃”撒手不管，而應(yīng)該充當(dāng)“向?qū)А钡慕巧盃恐麄兊氖帧弊屗麄冏约鹤咭淮?，并且要跟他們講清基本路線，講清面對(duì)叉路口時(shí)的擇路原則。3.教材分析。本節(jié)在學(xué)習(xí)完鹵素單質(zhì)及其化合物的性質(zhì)后，學(xué)生已經(jīng)了解化學(xué)性質(zhì)由原子結(jié)構(gòu)決定。因此原子結(jié)構(gòu)的相似性也就決定了化學(xué)性質(zhì)的相似性，而原子結(jié)構(gòu)的遞變性又決定了化學(xué)性質(zhì)的遞變性。本節(jié)內(nèi)容進(jìn)一步對(duì)鹵素元素之間的性質(zhì)間的聯(lián)系通過學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)的模式進(jìn)行探索學(xué)習(xí)，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)研究的方法具有重要的意義。二、教學(xué)過程1.理論預(yù)測(cè)【引入】上節(jié)課，我們探討了鹵素的化學(xué)性質(zhì)，我們知道，化學(xué)性質(zhì)由原子結(jié)構(gòu)決定，所以原子結(jié)構(gòu)的遞變性決定了化學(xué)性質(zhì)的遞變性。鹵素的原子結(jié)構(gòu)上最外層都有7個(gè)電子。這就決定了鹵素單質(zhì)很容易得到一個(gè)電子，達(dá)到八電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。如果我們從氧化還原的角度來考慮，得電子的性質(zhì)就是氧化性，那么，鹵素單質(zhì)的氧化性都相同嗎？。【答】不同【追問】為什么會(huì)不同？【答】結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，結(jié)構(gòu)不完全相同，而是有一定的遞變規(guī)律。所以化學(xué)性質(zhì)也不完全相同，也會(huì)表現(xiàn)一定的遞變性?！咀穯枴繌姆降猓鼈兊脑咏Y(jié)構(gòu)呈現(xiàn)什么樣的遞變性？【答】隨著核電荷數(shù)的增加，電子層數(shù)逐漸增多，原子半徑依次增大，對(duì)核外電子的吸引力逐漸減小，因此，氧化性逐漸減弱。2.實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證（1）設(shè)計(jì)方案【過渡】鹵族元素從氟到碘氧化性逐漸減弱。那么，我們可否通過實(shí)驗(yàn)來證明鹵素單質(zhì)的氧化性確實(shí)有這樣的遞變規(guī)律？可能的答案：與氫反應(yīng)所需條件不同、與水反應(yīng)程度不同；【引導(dǎo)】鐵能否把銅從它的鹽（如硫酸銅）中置換出來？為什么？【答】能，因?yàn)殍F比銅更活潑。【小結(jié)】也就是說，活潑金屬可以把相對(duì)不活潑的金屬從它的鹽中置換出來。類似的，活潑的非金屬應(yīng)該也可以將相對(duì)不活潑的非金屬從它的鹽中置換出來。也就意味著：如果……【生】如果氯能把溴從它的鹽中置換出來，就能證明氯比溴活潑?！具^渡】以上，我們提出了三組實(shí)驗(yàn)方案。那么，到底哪種方案才是最好的呢？這里，就涉及到一個(gè)優(yōu)選方案的問題?！局笇?dǎo)、投影】最優(yōu)化的方案應(yīng)具備以下特點(diǎn)：A.能較好地達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模籅.現(xiàn)象明顯；C.簡(jiǎn)單易行?！疽龑?dǎo)學(xué)生對(duì)方案進(jìn)行評(píng)價(jià)、比較和優(yōu)化】方案一，條件要求比較高；方案二，現(xiàn)象不明顯；方案三屬試管實(shí)驗(yàn)，不需其它條件，簡(jiǎn)單易行，是最優(yōu)方案?！咎釂枴磕隳苡脤?shí)驗(yàn)臺(tái)上的儀器和藥品設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)證明以上推測(cè)嗎？【引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】第一步，比較氯與溴和碘的氧化性強(qiáng)弱：將少量新制的飽和氯水分別注入盛有NaBr溶液和NaI溶液的試管中，用力振蕩，觀察顏色的變化；預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。（2）實(shí)施方案【動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】溶液由無色變?yōu)辄S色?！咎釂枴磕闳绾巫C明該反應(yīng)中有單質(zhì)溴生成？【答】觀察，溴水濃度較小時(shí)是黃色。（3）遭遇問題【追問】溴水是顯黃色，但顯黃色的一定是溴水嗎？能否想辦法讓單質(zhì)溴的顏色呈現(xiàn)得比較明顯？（4）優(yōu)化方案【引導(dǎo)】溴水較稀時(shí)顏色較淺，較濃時(shí)顏色較深，現(xiàn)象較明顯。你能不能想辦法使在水中濃度較小的溴聚集起來，顯出本身的顏色呢？【回答】可以再注入少量四氯化碳，振蕩。觀察四氯化碳層和水層顏色的變化?！咎嵝选看蠹业乃悸繁容^好，但是實(shí)驗(yàn)前有一點(diǎn)必須引起大家的注意：四氯化碳易揮發(fā)，有毒，對(duì)環(huán)境污染比較嚴(yán)重，所以，實(shí)驗(yàn)中四氯化碳的用量要盡量少，這是其一；其二，做完實(shí)驗(yàn)后，能不能把藥品直接倒入水槽中？【答】不能。【講述】作為一位學(xué)化學(xué)、懂化學(xué)的中學(xué)生，我們有必要為保護(hù)好我們共同生存的環(huán)境盡好自己的責(zé)任，所以用過的藥品要回收，不能隨便倒掉，這一點(diǎn)大家要切記在心。下面，大家開始動(dòng)手實(shí)驗(yàn)?！緦?shí)驗(yàn)、觀察、記錄現(xiàn)象】四氯化碳層呈橙色，說明確實(shí)生成了溴。3.得出結(jié)論【要求】（1）請(qǐng)大家寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式。（2）將化學(xué)方程式改寫成離子形式?！緦W(xué)生板書】【屏幕投影】正確的化學(xué)方程式和離子方程式?！痉治觥肯旅嫖覀儚难趸€原的角度考察一下這個(gè)反應(yīng)。請(qǐng)判斷，該反應(yīng)的氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物各是什么？【提問】根據(jù)我們學(xué)過的強(qiáng)弱規(guī)律可以判斷：【大屏幕投影】氧化劑Cl2的氧化性>氧化產(chǎn)物Br2的氧化性，而還原劑Br-的還原性>還原產(chǎn)物Cl-的還原性【過渡】以上我們通過預(yù)測(cè)、實(shí)驗(yàn)、理論分析驗(yàn)證了Cl2的氧化性比Br2強(qiáng)。下面，我們將通過實(shí)驗(yàn)分別驗(yàn)證Cl2的氧化性I2強(qiáng)，而Br2的氧化性也比I2強(qiáng)?！疽蟆空?qǐng)大家參照剛做過的實(shí)驗(yàn)，先設(shè)計(jì)好實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)方案?！緦W(xué)生實(shí)驗(yàn)、觀察、記錄現(xiàn)象】【要求】請(qǐng)學(xué)生寫出方程式并分別分析兩個(gè)反應(yīng)中氧化劑的氧化性順序和還原劑的還原性順序。【板書】Cl2的氧化性>I2的氧化性I-的還原性>Cl-的還原性Br2的氧化性>I2的氧化性I-的還原性>Br-的還原性【總結(jié)】在氯、溴、碘這三種元素里，氯的氧化性強(qiáng)于溴，溴的氧化性強(qiáng)于碘。三、點(diǎn)評(píng)通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，學(xué)生知道了科學(xué)探究一般要經(jīng)過理論預(yù)測(cè)、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證、得出結(jié)論三大步；建立起了“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”、“實(shí)驗(yàn)是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)”等基本的化學(xué)思想；初步學(xué)會(huì)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)方法，并在此過程中初步形成了嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)思想；增強(qiáng)了環(huán)境保護(hù)意識(shí)。觀察下面的裝置找出與上一節(jié)學(xué)習(xí)的原電池裝置的區(qū)別陽極陰極CuCl2溶液實(shí)驗(yàn):用石墨電極電解氯化銅溶液現(xiàn)象:陰極:碳棒上有一層紅色陽陰極的物質(zhì)析出銅陽極:有氣泡,氣體有刺氫激性氣味,并能使?jié)駶?rùn)的KI淀粉試紙變藍(lán)結(jié)論:CuCl2溶液在電流的作用下發(fā)生了化學(xué)變化,分解生成了Cu和Cl2電解氯化銅溶液石墨石墨陰極陽極Cucl2溶液電解:使電流通過電解質(zhì)溶液而在陰陽兩極引起氧化還原反應(yīng)的過程。以電解池:借助氧化還原反應(yīng),把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置構(gòu)成條件:(1)外加直流電源(2)與電源相連的兩個(gè)電極:接電源正極的為陽極,發(fā)生氧化反應(yīng)接電源負(fù)極的為陰極,發(fā)生還原反應(yīng)(3)電解質(zhì)溶液或熔化的電解質(zhì)電子的流向:電子從外加電源的負(fù)極流出,流到電解池的陰極,再從陽極流回電源正極。(注:電子只在外電路定向移動(dòng),不能從溶液中移動(dòng))離子定向船動(dòng)的方向陽離子向陰極移動(dòng),陰離子向陽極移動(dòng)惰性電極與活性電極情性電極(餉、金、石墨):僅僅導(dǎo)電,不皋與反應(yīng)活性電極(除鉑、金外的金屬):既可以導(dǎo)電、又可以參與電極反應(yīng)電解過程不僅可以在電解質(zhì)溶液中進(jìn)行,也可以在熔融電解質(zhì)中進(jìn)行。實(shí)驗(yàn):用惰性(石墨)電極電解熔融的氯化鈉陰極現(xiàn)象:陽極陽極:有氣泡,有刺激性氣味,并能使氯濕潤(rùn)的K淀粉試紙氣的/鈉變藍(lán)(Cl2)陰極:有金屬鈉析出實(shí)驗(yàn)分析:通電前:分析電解質(zhì)中的離子情況陽離子:Na陰離子:C做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)通電后:(必須直流電)(1)確定電極名稱陽極(接電源正極)陰極(接電源負(fù)極)與電極材料無關(guān)(2)判斷離子的放電情況及順序:陽離子:Na陰離子:Cl(3)判斷電極產(chǎn)物并書寫電極反應(yīng)陽離子移向陰極放電,陰離子移向陽極放電陽極:2c→C2↑+2e氧化反應(yīng)陰極:2Na+