高中化学-化学反应原理第1章第2节《电能转化为化学能-电解》第二课时教学设计学情分析教材分析课后反思

教学设计一、课标解读与教材分析内容标准：体验化学能与电能相互转化的探究过程，了解电解池的工作原理，能写出电极反应和电解池反应方程式。本节教材是继学生在必修中学习了电解质水溶液可以导电之后，探究电解的原理。本课时是在上一课时以单一物质的熔融体系为研究对象的基础上来进一步学习、探究较为复杂的水溶液体系中离子的放电顺序。强化电解、电解池、阳极、阴极、电极反应等概念，能够分析出在电极上放电的微粒，熟练电极反应式的书写、电解池反应式的书写，进一步理解电解原理在工业生产中的重要应用——电解饱和食盐水。二、学情分析学生在初中化学中学过电解水的反应，并做过电解水的实验；在高中《化学1》（必修）中学习了电解质，知道电解质在水溶液或熔融态可以导电；在《化学2》（必修）初步了解了原电池的原理，知道化学能可以转化为电能，而且课本中也简单提到“电能也可以转化为化学能，如化工生产中通过电解饱和食盐水来制备烧碱、氢气和氯气利用的就是电能向化学能的转化。”但学生对电解饱和食盐水等电解知识仅处于只知其然而不知其所以然的状态。三、教学目标1.知识与技能（1）通过运用电解的原理分析食盐水的电解，了解较复杂体系中所发生的反应，能正确书写电极反应式和电解方程式。（2）了解电解在工业生产中的实用价值。2.过程与方法（1）通过学生实验培养学生观察、分析、推理、归纳总结能力及动手能力。（2）从微观角度认识化学反应的过程，体会科学的研究方法。3.情感态度与价值观通过对电解原理的研究，体验化学科学的奥秘，从能量的角度理解化学科学的重要性。四、教学重难点重点：较复杂电解池中的电解原理难点：正确书写电极反应式和电解方程式五、教学过程教师活动学生活动设计意图【导入】电解熔融NaCl原理分析【质疑】熔融的NaCl换成NaCl溶液，情况如何？【合作探究】电解饱和食盐水的反应原理在U型管里装入饱和食盐水，用两根石墨电极。接通直流电源。思考:（1）请你分析饱和食盐水中可能存在哪些离子？在电场中它们的移动方向如何？可能发生的电极反应有哪些？（2）请预测接通电源两极各产生什么现象?若在两极附近均滴加酚酞试液，会有什么现象?（3）结合已有的化学知识，如何判断两极的气体产物?温馨提示：参考课本P14《资料在线》【分组实验】在U型管里已装入了饱和食盐水，插入了两根石墨电极。请你接通直流电源电解，认真观察阴阳两极的现象，用湿润的淀粉碘化钾试纸检验气体产物，并在两极附近均滴加酚酞试液，观察现象。温馨提示:（1）分工合作（2）请注意实验安全、实验操作要规范（强调用试纸检验气体的正确操作方法）。【交流展示】请同学们交流实验结果【归纳总结】归纳总结实验现象，得出电极反应式和总反应式。【学以致用】氯碱工业:离子交换膜法制烧碱根据装置图，利用电解饱和食盐水原理，分析如何制得烧碱、氯气、氢气。思考阳离子交换膜的作用。【巩固练习】1.石墨做电极电解下列电解质溶液，请写出电极反应式、总反应式，并判断电解一段时间后，电解质溶液的浓度如何变化？怎样恢复到原浓度？CuCl2、Na2SO4、CuSO42.铜做电极电解硫酸铜溶液，请写出电极反应式。【目标重现】根据学习目标，整理本节学习内容。【小结】1.写电极反应时，先看阳极材料，再根据放电顺序考虑溶液中的离子。2.电解方程式不是电极反应的简单加和，需考虑放电离子的来源。3.电极区域溶液的变化与该电极反应直接相关。4.电解后的复原方法——走什么加什么。【随堂检测】1.石墨做电极电解下列电解质溶液，请写出电极反应式、总反应的化学方程式以及电解过程中溶液浓度的变化和恢复浓度的方法。HCl、NaOH、AgNO3银做电极电解稀硫酸，请写出电极反应式和总反应的离子方程式。【布置作业】完成导学案的《课后跟踪训练》思考，展示思考小组讨论，展示交流动手实验，观察实验现象，并如实做好实验记录小组代表交流展示实验结果一个学生黑板书写电极反应式和总反应式，其他同学书写练习小组讨论问题，归纳总结。交流展示练习反馈整理回顾，加深理解。认真聆听并思考练习认真聆听梳理电解原理引发学生思考，引入本节活动主题通过活动探究，培养学生分析、推理、归纳总结的能力；通过小组讨论，培养学生的合作能力。提高学生的动手操作能力和分工合作的意识，并通过实验结果验证理论推导出的结论，给学生提供一种正确的研究问题的方法锻炼学生归纳总结，语言表达能力使学生明确复杂体系中电极反应式书写原则和总反应式的书写要求，培养学生书写化学用语的规范化更深入理解电极反应的原理，并了解电解原理在工业生产中的应用通过练习强化复杂体系中电极反应式和电解方程式的书写，学会判断电解一段时间后电解质浓度的变化和恢复的方法。进一步巩固本节课的学习内容，强化对电解原理的深度理解。强化本节重难点和易错点。检测学生对本节课学习内容的掌握情况。巩固提升六、板书设计 第二节电能转化为化学能——电解电解原理的应用——电解食盐水制烧碱、氢气和氯气1.电极反应式：阳极：2Cl--2e-=Cl2↑ 阴极：2H++2e-=H2↑通电电解方程式：通电2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑2.工业电解食盐水装置分析阳离子交换膜的作用课堂巩固练习1.石墨做电极电解下列电解质溶液请写出电极反应式、总反应式，并判断电解一段时间后，电解质溶液的浓度如何变化？怎样恢复到原浓度？CuCl2、Na2SO4、CuSO42.铜做电极电解硫酸铜溶液，请写出电极反应式。八、课后评估练习以下说法中正确的是（）①电解是将电能转化为化学能；②电解是将化学能转变成电能；③电解和电离都需要通电才能进行④不能自发进行的氧化还原反应可通过电解的原理实现；⑤任何电解质被电解时，必导致氧化还原反应发生；A.①④⑤B.②③⑤C.②③④D.①③④下列关于电解槽的叙述中不正确的是 ()A．与电源正极相连的是电解槽的阴极B．与电源负极相连的是电解槽的阴极C．在电解槽的阳极发生氧化反应D．电子从电源负极沿导线流入电解槽的阴极（）A.a为负极、b为正极B.c为阴极、d为阳极4.Cu2O是一种半导体材料，基于绿色化学理念设计的制取Cu2O的电解池示意图如下图通电通电所示，电解总反应为：2Cu＋H2OCu2O＋H2↑。下列说法正确的是()A．石墨电极上产生氢气B．铜电极发生还原反应C．铜电极接直流电源的负极D．当有0.1mol电子转移时，有0.1molCu2O生成5.以石墨棒作电极，电解氯化铜溶液，若电解时转移的电子数是3.01×1023，则此时在阴极上析出铜的质量是()A.8gB.16gC.32gD.64g6.电解CuCl2溶液时，如果阴极上有1.6g铜析出时，则标况下阳极上产生气体的体积是()A．0.28LB.0.56LC.0.14LD.11.2L7.将分别盛有熔融的氯化钾、氯化镁、氧化铝的三电解槽串联，在一定条件下通电一段时间后，析出钾、镁、铝的物质的量之比为()A．1：2：3B．3：2：1C．6：3：1D．6：3：28.工业品氢氧化钾的溶液中含有某些含氧酸根杂质，可用离子交换膜法电解提纯。电解槽内装有阳离子交换膜(只允许阳离子通过)，其工作原理如下图所示：(1)该电解槽的阳极反应式是________________________。(2)除去杂质后的氢氧化钾溶液从液体出口______(填写“A”或“B”)导出。九、教学反思本课时的设计是在学生已学过的电解熔融氯化钠的基础上，通过学生实验——电解饱和食盐水让学生据实验现象分析总结达到①更好地理解电解的原理。②将高考的重要考点——氧化还原反应的规律加以运用。③将理论服务于实际的生产与生活——氯碱工业。知识的获取要学生通过自己的动手操作，分析思考来完成，而不是老师强加于学生，激发学生的学习兴趣，提高学生分析问题和解决问题的能力。主要目标完成的较好。但也存在问题，实验的基本操作不规范，有些同学合作意识不强，不善于和同学交流等。这些方面需老师在教学的过程中多多关注并加以引导，真正达到教书育人的效果。学情分析：学生在初中化学中学过电解水的反应，并做过电解水的实验；在高中《化学1》（必修）中学习了电解质，知道电解质在水溶液或熔融态下可以导电；在《化学2》（必修）初步了解了原电池的原理，知道化学能可以转化为电能，而且课本中也简单提到“电能也可以转化为化学能，如化工生产中通过电解饱和食盐水来制备烧碱、氢气和氯气利用的就是电能向化学能的转化。”通过第一课时电解原理的学习，学生对熔融电解质的电解原理有了初步的认识，但对电解在电解质溶液中的进行原理以及电解原理在工业生产中的应用需进一步学习和探究。效果分析：通过本节课的学习，学生对在电解质溶液中的电解规律有了初步的了解，不同类型的电解质溶液的电解过程中多种离子放电顺序的判断、电极反应式的书写和电解方程式的书写基本掌握，但对于不同层次的学生掌握程度也不尽相同，还需课下进一步训练才能够从本质上掌握电解的原理，做到熟能生巧，根据电极反应和电解方程式分析电解过程中电解质溶液的变化，需课后加强训练以进一步提高学生分析问题和解决问题的能力；电解食盐水在氯碱工业中的应用本节课通过电解食盐水的装置示意图利用电解池的工作原理，理论联系实际收到了良好的效果，课后还需进一步巩固才能更好的得以应用。教材分析：电解知识属于电化学的知识范畴，是中学化学理论体系中不可缺少的一部分，同时电解与物理的电学、能量的转换有密切的联系，是氧化还原反应知识的综合运用。电解教学在电解质水溶液可以导电和氧化还原反应之后，符合化学学科知识的逻辑体系和学生认知规律。通过化学能和电能之间的相互转化，使学生对氧化还原反应的认识及化学反应中能量变化的认识更加深刻。本课时是在上一课时电解单一物质的熔融体系的基础上来进一步学习、探究电解较为复杂的水溶液体系中离子的放电顺序。强化电解、电解池、阳极、阴极、电极反应等概念，能够分析出在电极上放电的微粒，熟练电极反应式的书写、电解方程式的书写，进一步理解电解原理在工业生产中的重要应用——电解饱和食盐水。以下说法中正确的是（）①电解是将电能转化为化学能；②电解是将化学能转变成电能；③电解和电离都需要通电才能进行④不能自发进行的氧化还原反应可通过电解的原理实现；⑤任何电解质被电解时，必导致氧化还原反应发生；A.①④⑤B.②③⑤C.②③④D.①③④下列关于电解槽的叙述中不正确的是 ()A．与电源正极相连的是电解槽的阴极B．与电源负极相连的是电解槽的阴极C．在电解槽的阳极发生氧化反应D．电子从电源负极沿导线流入电解槽的阴极（）A.a为负极、b为正极B.c为阴极、d为阳极通电4.Cu2O是一种半导体材料，基于绿色化学理念设计的制取Cu2O的电解池示意图如下图所示，电解总反应为：2Cu＋H2OCu2O＋H2↑。下列说法正确的是()通电A．石墨电极上产生氢气B．铜电极发生还原反应C．铜电极接直流电源的负极D．当有0.1mol电子转移时，有0.1molCu2O生成5.以石墨棒作电极，电解氯化铜溶液，若电解时转移的电子数是3.01×1023，则此时在阴极上析出铜的质量是()A.8gB.16gC.32gD.64g6.电解CuCl2溶液时，如果阴极上有1.6g铜析出时，则标况下阳极上产生气体的体积是()A．0.28LB.0.56LC.0.14LD.11.2L7.将分别盛有熔融的氯化钾、氯化镁、氧化铝的三电解槽串联，在一定条件下通电一段时间后，析出钾、镁、铝的物质的量之比为()A．1：2：3B．3：2：1C．6：3：1D．6：3：28.工业品氢氧化钾的溶液中含有某些含氧酸根杂质，可用离子交换膜法电解提纯。电解槽内装有阳离子交换膜(只允许阳离子通过)，其工作原理如下图所示：(1)该电解槽的阳极反应式是________________________。(2)除去杂质后的氢氧化钾溶液从液体出口______(填写“A”或“B”)导出。课后反思：本节课的设计是在学生已学过的电解熔融氯化钠的基础上，通过学生实验——电解饱和食盐水让学生根据实验现象分析总结并利用多媒体课件启发学生思考、讨论，处处铺垫，层层深入，环环相扣，还创设了模拟工业生产的装置示意图理论联系实际，并能够