《电解池》的教学设计

化学选修4第四章第三节《电解池》教学设计一、教学分析【教材分析】《电解池》是高中人教版化学选修4反应原理第四章电化学基础第三节，是电化学中的重要知识。电解属于电化学的知识范畴，是中学化学理论体系不可缺少的一部分，同时电解与物理学科中的电学、能量的转换有密切的联系，是氧化还原反应、原电池、电离等知识综合运动。电解教学安排在氧化还原反应、离子方程式、电离平衡和原电池知识后教学符合化学科知识的逻辑体系和学生理解规律。本章的知识是研究化学反应与电能的关系的重要章节。电解池的学习也是协助学生理解电能量是如何转化成化学能的基础，在整个电化学学习中具有重要的地位。也起到了让学生能够将理论联系到生活中的作用。本节教材主要内容有：电解池的概念、原理、组成电解池的条件，及电解时阴阳两极的放电顺序和电镀的知识。分为三个课时讲述。（二）学情分析学生已经掌握了原电池的相关知识，并且也会设计原电池，知道如何将化学能转变成电能，而电解池是将电能转变成化学能是原电池工作原理的相反过程，且在高一的学习也接触过电解池的一些知识，所以学生学习电解池在联想理解上有一定的知识储备。但是对于电解池工作原理的微观想象可能存有着一定的困难。【设计思路】《电解池》中的第一课时内容。该内容是中学化学中电化学的重要组成部分，是高中化学教学的一个重点和难点。学生已经学习了原电池的相关知识，在此基础上进一步学习电解知识平台。采用实验教学模式，教学过程中教师为学生创设学习情境，搭建一系列的问题支架，引导学生去发现问题，解决问题。让学生在观察中学习，在学习中思考，在思考中升华，然后将知识使用到具体的应用中；力求做到“以转变学生的学习方式，提升学生的科学素养，培养学生的科学探究水平为主”的新课程教学理念。在教学内容的安排上，按照从易到难，从实践到理论再到实践的顺序。在学习过程上按探索发现问题———实验探究问题（或讨论探究问题）——讨论解决问题的去学习。通过这种方式培养学生的实验水平、观察水平及分析水平。并通过学生分组实验探究，通过实验——观察——讨论——推测——验证的方法，将难点分解从而学习和理解知识点。同时培养学生的合作精神，和团队意识。最后，回到实践，给一个让学生充分体现自己水平的试题，让学生自己动手设计电解池。同时通过学生的设计方案来检验学生对所学知识的实际应用水平，并为电解池的放电顺序的探究埋下伏笔。同时激发学生的学习兴趣，培养学生的学习水平及学生解决实际生活中相关电解池问题的水平。二、教学目标知识技能目标：学会理解电解池的组成，理解电解原理，初步掌握电解电极反应式的书写过程与方法目标：通过实验演示投影及设问及质疑引导学生对实验现象的观察、分析和推理，让学生体验科学探究的过程，形成一定的实验水平、观察水平和思维水平。概括总结的水平，以及使用知识解决问题的水平。情感态度价值观目标：培养学生的探究精神和依据实验事实得出结论的科学态度，培养学生的团队协作精神。通过了解电解池的应用，感受化学科学对人类生产生活的巨大影响三、教学重点、教学难点教学重点：电解池原理和组成条件是本节课的重点，教学难点：电解池原理是本节课的难点。课时：共3课时第1课时四、教学方法：采取了启发、讨论、实验探究分类比较等教学方法。五、教学媒体：多媒体和化学实验。教学准备：实验准备：两根石墨电极、氯化铜溶液、U型管、导线、外接电源、玻璃棒、KI-淀粉试纸、氯化铜溶液、金属小饰物。六、教学过程教师活动学生活动设计意图【设置情景】电解图片和小故事观看图片了解电化学的小历史。思考反应能量转化利用科学家的小故事，激发学生的学习兴趣，和调动学生的探究欲望，同时培养学生准确的科学观和人生观。【引入新课】那么到底什么是电解池？它是如何工作的？【探究实验一】将用导线连接在一起的两根石墨碳棒插入盛有CuCl2溶液的U型管中，观察现象【探究实验二】将两根石墨棒分别跟直流电源的正极和负极连接，浸入U型管的CuCl2溶液中，再接通12V直流电,观察现象。约3～5min后切断电源归纳总结引导学生提出问题;【引导】写出两极反应和电解氯化铜的总反应方程式。【小结】通过以上分析，我们知道了当电流通过氯化铜电解质溶液时，离子定向移动到阴、阳两极后发生氧化还原反应，生成了新的物质。在这个过程中，电能转化为化学能。【过渡】大家能明白什么是电解，什么是电解池吗？【教师点评】没有外接电源，这些神奇的现象是不会发生的。所以形成电解池的条件之一是：必须有外接直流电源。课件展示【过渡】电解池除了需要有外接直流电源外，还要哪些条件呢？是否能够利用学习过的电解池的知识来思考？引导学生思考解决问题。【课件展示】【设疑】电解池中离子和电子的移动方向【设疑】电解质溶液中的阴、阳离子分别移动到两极后发生了什么变化？【讲述】我们把阴离子失去电子而阳离子得到电子的过程叫放电。【反思质疑】金属的导电与电解质溶液的导电有什么区别？电解质溶液的导电溶液的电离有什么区别与联系？比较电离与电解填写表格【设疑】电解池与原电池有哪些异同属学变化的根同学认真观察实验现象，同时思考产生这些现象的原因。现象：两极相同，没有反应学生观察现象并思考提出问题，思考讨论解决问题。现象：阳极：与电源正极相连的碳棒有气泡产生，且有刺激性气味，能使湿润的KI－淀粉试纸变蓝阴极：与电源负极相连的碳棒上有红色的固体析出电解INCLUDEPICTURE""INET错误!未指定文件名。结论：在直流电源的作用下，氯化铜溶液导电的同时，发生化学变化CuCl2=====Cu+Cl2↑【思考讨论探究三：】1通电前，氯化铜溶液中有哪些离子？如何运动？通电后，阴、阳离子的运动有改变吗？2当离子定向移动到电极表面时，发生的是什么类型的反应？写出两电极反应和总的化学方程式.学生思考分组讨论解决问题。碳棒：阴极：电子流入一极，发生还原反应Cu2++2e_=Cu碳棒：阳极：电子流出一极，发生氧化反应2Cl--2e-=Cl2↑总反应方程式为：CuCl2=Cu+Cl2↑【总结】一、电解池1、定义：2、电解原理【讨论探究四】反思质疑：产生电解这种现象的根本原因是什么?外加电流的作用是这种化学变化的根本原因。【分组讨论】根据以上电解氯化铜的装置，以及联系原电池的构成条件，你能否总结出电解池的一般构成条件？【学生讨论】（通过对比分析、讨论和补充、修改，最后得出组成电解池的条件）【学生小结】电解池构成条件：①直流电源②与电源相连的两个电极③电解质溶液④形成闭合回路电子：电源负极→电解池阴极电解池阳极→电源正极离子的移动方向阳离子→阴极阴离子→阳极阳离子移向阴极后，得电子发生还原反应；阴离子移向阳极后，失电子发生氧化反应，通过对比分析、讨论、比较填写培养学生的归纳总结水平和口头表达水平。培养学生的观察水平、发现问题的水平、语言表达水平、团队合作水平、分析解决问题的水平和归纳总结水平。同时让学生寻找溶液能电解的原因。培养学生逻辑思维水平，微观想象水平、语言表达水平、团队合作水平、分析解决问题的水平。同时在思考讨论中掌握化学知识。培养学生的发现问题的水平。温故而知新。同时培养学生的联想类比的水平，及知识迁移的水平。培养学生的归纳总结水平。学生通过以上问题的分析加深对电解过程的微观与宏观理解。培养学生知识的实际应用水平和设计水平。同时再次的激发学生的学习积极性。并巩固所学知识。课堂反馈见课件学生思考作答。巩固检测知识【总结】按板书的内容，归纳本书的内容和要点学生思考，记忆。使学生对本节课的内容有整体上的理解。【布置作业】见课件课后巩固电解池的知识，并从作业中的问题思考在溶液中离子的放电有何规律。设计开放性作业，目的是拓展学生的视野，同时为学习第二课时的内容做好铺垫。七【教学反思】在教学中，让实验成为学生实践体验的一部分，通过演示实验，启发引导，讲座分析等方法，让实验成为协助学生展开探究活动的积极手段，并在其过程中培养他们基本技能，激发他们的探究热情，激活学生的学习内在驱动力。从整节课的教学过程来看，它重在探究重实践。在实验探究中，不但激发学生学习兴趣获得知识，更能启迪学生思维、培养科学精神和创新水平，使课堂围绕学生为中心的教学活动，真正体现学生的主体地位，大大激发学生积极性。为学生的进一步发展创造一个新的局面，从整体教学效果来看，通过学生对实验现象的观察，一系列问题的思考和有目的的知识归纳，学生对知识点的掌握是相当不错的，电解的原理及形成条件，学生都能轻松、愉快地掌握并应用，为后面的新内容的学习打下坚实的基础。本案例利用多媒体动画演示，在视觉上能让学生感知阴、阳离子得失电子的情况，然后再运用到实际应用中；遗憾的是：实验仪器不足，使学生不能自主实验，没有给学生更多的展示自己才能的机会。【板书设计】第三节电解池实验：分析：电极：阴极：与电源“-”相连，Cu2++2e=Cu，发生还原反应阳极：与电泊