電解池優質課教學設計

時間：2022-07-21 19:24:02 教學設計我要投稿

電解池優質課教學設計

　　作為一名人民教師，總不可避免地需要編寫教學設計，教學設計是一個系統化規劃教學系統的過程。一份好的教學設計是什么樣子的呢？下面是小編幫大家整理的電解池優質課教學設計，希望對大家有所幫助。

電解池優質課教學設計

電解池優質課教學設計1

　　一、教材分析

　　電解池是選修四《化學反應原理》的重要內容之一，它和原電池一起構成電化學基礎。在教材中，先學原電池，讓學生對電極反應，電子、離子移動方向，能量轉化有所了解之后，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律，有利于學生了解新舊知識之間的聯系。

　　一般情況下，“電解池”內容教學分五個課時：第一課時是電解池的基本原理和放電順序;第二課時是電解池的四種基本類型和電解總反應的書寫;第三課時是活性電極和電解原理的應用;第四課時是原電池和電解池的對比;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化為電能的裝置，而電解池是將電能轉化為化學能的裝置，其中電解池的能量轉化原理是最為基本的，因此，“電解池”第一課時在整個章節中的地位是很重要的。本節課的重點應是讓學生理解電解的基本原理，其中包括：陰陽兩極的確定，陰陽離子、電子的移動方向，電極反應，電解過程中的現象分析，放電順序等。其中難點：兩極反應、電極總反應的書寫，陰陽離子放電順序的應用。

　　二、“電解池”第一課時常用的教學方法及缺點分析

　　1、教師演示電解CuCl2溶液實驗，一般用U形管和大的碳棒，電源為16V的直流電源。實驗裝置如圖1所示：圖1這樣的教學設計不利于學生觀察，如果讓學生做隨堂實驗，則實驗藥品的用量會很多，且Cl2的毒性污染會很大。

　　2、分析放電順序時，只限于陽離子的中的Cu2+、H+;陰離子中的OH-、CI-放電順序比較，各離子的放電順序主要還是直接告訴學生，讓學生記住，然后學會應用。

　　3、由于整個一節課就一個演示實驗，所以在后面(包括第二課時)，在寫電解NaCl溶液、CuSO4溶液、NaSO4溶液的電極總反應時，就顯得非常困難，需要教師反復分析、講解、強調，而且死記硬背的成分也很大。

　　三、兩個改進后的微型實驗

　　總的優點是：①兩人一組，易于操作，便于觀察，節約環保;

　　②使學生更易掌握電解的基本原理;

　　③此實驗裝置也適用于第二課時，有助于分析四類電解反應陰陽兩極的現象和產物，并且使部電極反應的書寫也變得非常簡單。具體改進措施為：

　　1、改電解CuCl2溶液的演示實驗為學生隨堂實驗：

　　①用小的培養皿代替U形管，用小鐵夾夾住小的鉛筆芯做電極，電源可用實驗室學生電源，也可以用兩節干電池做電源，其實驗裝置如圖2所示。

　　圖2 ②在小培養皿中加入2mL的CuCl2溶液，將電源和電極插入溶液中，陽極立刻產生氣泡，用濕潤的淀粉碘化鉀試紙檢驗時，會變藍色;陰極半分鐘之內也會出現紅色固體。

　　③整個實驗過程現象明顯，除實驗本人能聞到少許刺激性氣味外，其他人基本沒有感覺到有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這樣可以在教師的引導下，讓學生自己分析得出電解的基本原理，即接電源正極的一極叫陽極，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，發生氧化反應;接電源負極的一極叫陰極，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，被還原，發生還原反應。

　　板書為：陽極(失e-)：吸引CI-被氧化，發生氧化反應;陰極(得e-)：吸引Cu2+被還原，發生還原反應。

　　2、設計一個既能應用、鞏固前面得出的電解原理，又能探討離子放電順序的微型隨堂實驗。

　　具體的設計思路為：

　　(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皿中加入NaI、NaCI混合溶液，于是陽離子就有Na+、H+;陰離子就有CI-、I-、OH-，引導學生猜測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物，用酚酞檢驗陰極產物(顯堿性，有利于總反應的分析和書寫);

　　(4)根據實驗現象，應用第一個實驗已得出的電解原理，分析陰陽離子的移動方向和電極反應;

　　(5)探索陰陽離子放電順序的規律及特點，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)根據現象分析電極總反應：2KI+2H2O = 2KOH+H2↑+I2

　　(7)練習題：分析電解HCI溶液、NaCI溶液的電極反應和總反應，鞏固所學的內容，并對比兩題電極反應和總反應的異同，得出它們的電極反應完全相同，但總反應差距卻很大，讓學生了解到書寫電極總反應，關鍵是分析微粒的來源。

電解池優質課教學設計2

　　一、教學目標

　　1.知識目標：了解電解池工作原理，能寫出電極反應式以及總反應方程式，了解溶液中陰陽離子的放電順序。

　　2.能力目標：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行分析和推理，提高科學探究能力，體驗科學探究的過程。 3.情感目標：

　　(1)學會在思考分析過程中相互討論，相互啟發，體會到小組合作交流的重要性。 (2)通過電解裝置的改進以及對裝置的評價深刻體會綠色化學的思想。

　　(3)通過實驗探究，體會由現象看本質、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物的判斷

　　三、教學策略

　　本教學設計使用的教學方法是實驗探究法和啟發式教學法，設置了三個微型探究實驗，首尾呼應，引導學生進行探究，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相互轉換!這是手機和筆記本中的電池，這種電池既能充電又能放電，放電時是化學能轉化為電能，是原電池裝置，而電能也能向化學能轉化，這就是我們今天所要學習的電解池!

　　【板書】電解池

　　【回顧】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系;回顧初中熟悉的電解水的實驗，使之與探究實驗1的實驗結果形成鮮明對比。

　　【探究實驗1】以石墨為電極，接通直流電源，電解CuCl2溶液，把濕潤的碘化鉀淀粉試紙放在與直流電源正極相連的電極附近。如圖

　　【教師】同學們在動手實驗之前，先來看一下友情提示：1.檢驗氯氣時將濕潤的淀粉碘化鉀試紙置于側面的出氣口! 2.認真觀察兩極表面和試紙顏色的變化并記錄實驗現象! 3 .注意基本操作的規范性

　　4.當試紙和兩極出現明顯變化時再斷開電源，并將塑料帽重新套回到出氣口上。

　　【學生實驗】學生連接儀器，動手實驗。

　　【教師】好，同學們來說一下你們小組的實驗現象!

　　根據實驗現象引導學生得出電極反應式以及總反應式，引出電解池的定義。

　　【板書】

　　一、電解池：電能轉化為化學能

　　陽極：2Cl- -2e-=Cl2 ↑(氧化反應)陰極：Cu2++2e-=Cu(還原反應)總：CuCl2Cu+Cl2↑

　　【問題1】電子如何流動?通電后，溶液中的陰離子、陽離子如何移動?

　　【動畫演示】微觀動畫演示電子的流動方向以及陰陽離子的移動方向，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?

　　設計意圖：通過實驗現象和有目的的設疑，引導學生得出得失電子能力，向學生滲透由現象看本質的思想。

　　【學生】經過思考、小組討論得出：失電子能力：Cl->OH-;得電子能力：Cu2+>H+

　　【教師】我們把在陰陽兩極得失電子的過程稱為放電。

　　【板書】

　　二、放電順序：陽極：Cl->OH-

　　陰極：Cu2+>H+

　　【過渡】剛才我們電解了氯化銅溶液，現在我們來電解一下硫酸鈉溶液。

　　【探究實驗2】在培養皿中放入pH試紙，用硫酸鈉溶液潤濕，以石墨作電極，接通直流電源，觀察pH試紙的顏色變化!

　　設計意圖：通過實驗現象引導學生得出實驗結論即得失電子能力的順序，并由此向學生滲透由現象看本質的思想。

　　【問題1】你的實驗現象是…..

　　【學生】匯報實驗現象：陽極試紙變紅，陰極試紙變藍。

　　【問題2】你的解釋是…..

　　【學生】經過思考、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。

　　【教師】所以電解硫酸鈉溶液就是在電解水。

　　【板書】陽極：4OH- -4e-=O2↑+2H2O (氧化反應)陰極：4H++4e-=2H2↑(還原反應)總：2H2O2H2↑+O2↑

　　【問題3】你的結論是…..

　　【學生】經過思考得出：失電子能力：OH->SO42-，得電子能力：H+>Na+

　　【板書】陽極：Cl->OH->SO42-

　　陰極：Cu2+>H+>Na+

　　【教師】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，按放電能力由強到弱的順序排列，并說出你編排的理論基礎或實驗事實是什么?

　　Na+、OH-、Cl-、Br-、H+、SO42-、Cu2+、Ag+、I-設計意圖：引導學生歸納總結出判斷離子放電順序的一般規律：判斷的理論依據是離子得失電子的能力以及實驗事實;向學生滲透由個別到一般的思想。

　　【教師】下面根據我們得出的結論我們把放電順序補充完整：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】得出結論：離子得失電子的能力和離子濃度共同影響離子的放電順序!

　　【探究實驗3】繼續電解CuCl2溶液，當紅色物質析出明顯時將電源反接，注意觀察電極上的變化、認真記錄實驗現象!!

　　【問題1】你的實驗現象是…..

　　【問題2】對照〈探究實驗一〉的現象這個實驗說明了什么…..

　　設計意圖：①通過實驗探究得出結論：金屬銅失電子的能力大于溶液中的Cl-，向學生滲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)失電子的能力大于溶液中的一切陰離子，再次向學生滲透由個別到一般的思想;③并為下一節課電解原理的應用—電鍍作好鋪墊。

　　【學生】得出結論：金屬銅失電子的能力大于溶液中的Cl-

　　【教師引導】其實，所有的金屬(除Pt、Au之外)失電子的能力大于溶液中的一切陰離子。那么完整的陽極放電順序應該是：

　　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、得失電子的能力是影響電極產物的三大因素!

　　【總結】這節課我們親身體驗了電能向化學能的轉換，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還原手段;電解質溶液的導電過程就是電解質溶液的電解過程。

　　【課后作業】我探究、我設計：利用生活中常見材料，自行設計一套電解NaCl溶液的裝置并進行電解實驗!

　　設計意圖：利用教材中的科學探究引出下節課電解原理的應用—氯堿工業。

　　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，進行分組實驗，使更多的學生能夠動手做實驗，便于觀察實驗現象，加深對知識的理解。改進后的實驗能夠節約藥品，減少污染，符合綠色環保要求，使化學更加貼近生活，充分體現新課程的創新理念。

　　2.突破重難點的策略——三個微型化學實驗的設計

　　三個微型探究實驗層層遞進、環環相扣、首尾呼應，最后完整的呈現了整個知識體系，很好的突破了本節教學的難點!在每個實驗設計后有目的地層層設疑，創設問題情境，將感性認識提升到理性認識，提高學生的歸納推理、演繹推理能力，滲透由現象看本質、由個別到一般、由一般到特殊的思想，使這節課的難點(即離子的放電順序尤其是活性金屬作陽極時產物的判斷)通過實驗設計得到了很好的突破!

　　3.教學過程中需要師生重視學科間的聯系：在教學實施過程中，存在著這樣兩種情況：

　　①關于電子流動方向和離子移動方向的判斷時我發現有的同學很快做出正確判斷，而有些同學則百思不得其解!在學生中經過調查，我發現快速做出判斷的同學是根據物理當中規定的電流方向做出的判斷!

　　②在實驗實施過程中還發現了另外一種現象：電解液發熱。大部分學生沒有發現，或者有個別學生發現了卻不會解釋。暴露的問題：很多學生不會應用物理知識來解釋化學問題，使物理知識和化學知識在頭腦中各成體系、相互獨立，所以在以后的教學中我們老師首先要打破這種界限，重視學科之間的聯系!

　　4.再談電解水實驗

　　初中的電解水實驗和在PH試紙上電解硫酸鈉溶液的實驗，表面上看都是在電解同一種物質——水，但實際上后者的實驗意義重大，它提供了氫氣和氧氣檢驗的另外一種方法!兩個實驗的檢驗角度不同，前者是檢驗出去的氣體，而后者是檢驗電解后溶液中剩下的離子，所以說后者是前者的間接證明!但電解硫酸鈉溶液的實驗設計是對水的電離平衡、溶液的酸堿性等知識的綜合運用，對學生的能力要求較高.

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