人教版选修四第四章第三节《电解池》教学设计完美版

电解池教学设计姓名杨巨峰学校丰台实验学校《电解池》教学设计（一）指导思想与理论依据1.以学生的发展为本，关注学生科学探究的过程和方法。2.用微观的视角去看待宏观现象，并用化学语言表达，最终建构原理模型，形成特定的化学思维。（二）教学背景分析1.学习内容分析：（1）电解原理是化学反应原理中要求层次较高的内容，学生原有的认识能在这里发挥巨大的基础作用。他以氧化还原反应、离子反应、原电池、水溶液中的离子平衡为基础，同时是对化学反应中能量的变化，化学反应方向知识的应用与提高。电解原理的教学运用实验探究原理理论，利用理论知识对各种实验信息所带来的认知冲突进行分析归纳从而最终得出电解原理。（2）电解原理有丰富生活生产应用价值，如金属冶炼、可充电电池、电解饱和食盐水、铜的精炼、电镀等，化学史上应用电解,英国化学家戴维一年时间里发现了七种发现新元素,从戴维制取钾的成功失败中吸取教训，认识放电顺序的存在。2.学生情况分析：授课班级是我校理科重点班学生，学生刚刚学习了原电池原理及化学电源，学生对氧化还原反应和原电池电极反应之间的关系比较熟悉，学生具有初步的实验探究能力，采用实验探究和微观分析法学习电解原理比较恰当符合学生实际。学生有闭合电路的知识基础,接触过一些电解过程，必修2活泼金属的冶炼为电解法，在初三化学中接触到的电解水等相关知识。必修2和选修4学生已经学习和掌握了：氧化—还原反应、离子反应、化学反应与能量变化、反应自发性等基础知识，并具有实验探究能力,初步建立微粒观。学生清楚电解质溶液可以导电，但究竟如何导电不清楚。本节课发展学生能力，学生形成电解问题的分析方法,学会从宏观现象到微观角度剖析复杂电解体系。最终使学生科学素养得以提高，深化对电化学问题的认识运用于实际。（三）本课教学目标设计1．知识与技能：（1）理解电解的含义，认识电解装置，会电极的判断，明确电极反应与氧化还原反应之间的对应关系。能书写电解池的电极反应式和总反应化学方程式。（2）、掌握惰性材料做电极时，离子的放电顺序。（3）知道电解过程中的能量变化，电解是完成非自发反应的一种手段。2．过程与方法：结合微粒观、能量观、氧化还原反应处理电解问题的程序性方法。学会探究性实验方法。3．情感态度与价值观目标：渗透由简单到复杂、由现象看本质的辩证唯物主义观点，通过电解应用的介绍，激发学习兴趣，体会习得知识的社会价值。教学重点：理解电解原理，电解问题的分析方法教学难点：结合微粒观、能量观、氧化还原反应处理电解问题的程序性方法。重、难点的突破：通过实验探究、动画模拟、微观分析，以旧带新、合理演绎等方式突破难点。(四)教学流程图教学环节教师活动学生活动（五）[教学过程]教师活动学生活动设计意图化学史戴维运用电解发现七种元素。环节1创设情境环节2初步建立电解模型环节3完善建立电解模型环节4应用电解解决实际问题聆听感受电解在化学史上的作用。实验电解氯化铜溶液。提出微观分析问题串，搭建思考台阶。提出用符号语言描述电极反应提出实验反思角度观察电解氯化铜实验，描述宏观现象感知电解微观本质分析电解。符号表征电极放电。建构模型认识电解学生实验探究2惰性电极电解饱和食盐水，电解硫酸铜溶液从电解熔融氯化钠得到金属钠提出疑问电解饱和食盐水能否得到金属钠？从预测现象与实际现象引发冲突提出离子放点顺序通过实验事实得出离子放点顺序。分析得出的惰性电极离子放点顺序找到离子放电顺序的实质。总结离子放点顺序实质及惰性电极一般离子放电顺序总结分析电解反应一般思路。思考分析电解反应一般思路。化学史戴维运用电解氢氧化钾溶液发现钾元素不成功分析原因。运用分析电解反应一般思路体会电解原理的应用价值。环节1电解原理概念的提出创设情境1809年英国化学家戴维在一年的时间里，运用电解发现了钾、钠、钙、镁、钡、锶、硼七种元素，成为史上发现元素最多的化学家。那什么是电解呢？今天我们就共同探索分析电解原理。倾听感受化学史，感受电解原理在元素发现史上的作用。了解化学发展史，创设情境引出本节课的主题——电解原理。环节2初步建立电解原理模型实验探究1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。1观察到什么现象？（宏观现象）2、为什么会有这样的现象？（微观分析）（1）通电前，溶液中存在那些阴阳离子，如何运动。（2）通电后，溶液中阴阳离子如何运动。（3）阴、阳离子在两个极板上会发生怎样的变化？（4）电极反应式（符号表征）：3、结论是什么？（形成概念理论）实验反思：电解的条件：通电电解的对象：电解质溶液或熔融电解质电解的实质：发生氧化还原反应（1）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.（2）与电源负极相连的碳棒上有红色的固体析出.（3）溶液颜色变浅从宏观上感受电解：通电可以使CuCl2分解生成铜和氯气。这个非自发进行的氧化还原反应得以发生。这个过程就是电解CuCl2＝Cu2++2Cl—H2O=H++OH—阳离子向与电源负极相连的极板运动。阴离子向与电源正极相通电后发生反应。从宏观现象中直观具体的观察形成感性认识，感知电解原理。从微观抽象分析，初步形成概念用符号表征，知识体系形成你能否根据实验反思给电解下定义？得出结论：板书：1、电解原理使电流通过电解质溶液（或熔化的电解质）而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程。2、电解池定义:把电能转化成化学能的装置叫做电解池。3、形成电解池条件⑴电源⑵、电解质溶液⑶、阴阳两极阳极：（与电源的正极相连）发生氧化反应。阴极：（与电源的负极相连）发生还原反应。连的极板运动Cu2+在阴极板上得电子生成金属铜。Cl——在阳极板上失去电子生成氯气。阴极：Cu2++2e—=Cu还原反应阳极：2Cl——2e—=Cl2氧化反应CuCl2=Cu+Cl2↑学生得出结论建立电解原理概念环节3完善电解原理模型总结离子放电顺序。回顾必修2金属的冶炼，电解融融的氯化钠制备金属钠，为什么不可以电解饱和食盐水制备金属钠呢？电解饱和食盐水阴阳极将得到什么物质呢？若电解CuSO4溶液阴阳两极又将得到什么物质呢？实验探究2电解饱和食盐水，硫酸铜溶液实验要求：1．根据电化学分析的方法预测可能的电极产物。2．接通电源，观察、记录现象，根据所提供的试剂设法检验产物。提供的仪器和试剂：12V直流电源；U型管，导线，石墨电极；饱和食盐水；硫酸铜溶液紫色石蕊试液；酚酞试液；淀粉－碘化钾试纸；木条探究实验记录表学生实验思考推测讨论。学生实验分析得出：1．阳离子放电顺序：Cu2+＞H+＞Na+2．阴离子放电学习实验探究方法提出问题—作出假设——设计实验方案—实验探究—得出结论—交流反思得出惰性电极离子放电顺序及其实质，判断电极产物。通电板书：惰性电极离子放电顺序：阴极：氧化性强的离子先得电子阳离子：Ag+Cu2+H+(水)Pb2+Fe2+Na+Ca2+K+阳极：还原性强的离子先失电子阴离子放电顺序：S2-I-Br-Cl-OH-含氧酸根离子分析电解反应一般思路明确溶液中存在哪些离子阴阳两极放电离子判断产物，书写电极反应式顺序：Cl-＞OH-＞SO42-反思深入认识电解原理总结离子放电顺序与离子的氧化性还原性有关。分析电解反应的一般思路。环节4电解原理的应用价值学以致用:1.科学家戴维发现钾元素历程：最初戴维用氢氧化钾饱和溶液进行电解,他能成功吗?为什么?他实际电解的是什么?如何改进他就可能发现钾元素?应用电解原理放电顺序解决实际问题感受电解应用价值化学史的魅力。作业作业：1.列表对比原电池，电解池。2.利用氢气和氧气燃烧生成水，水通过电解可生成氢气，氧气试着设计一个可充电电池。3.练习册相应题目。完成作业，落实电解池与原电池比较。（六）板书设计：第三节电解池一、电解原理1．电解：使电流通过电解质溶液而在阴阳两极引起氧化还原反应的过程。2．电解池：将电能转化为化学能的装置。3．反应式阴极：Cu2+＋2e-＝Cu（还原反应）阳极：Cl-－2e-＝Cl2↑（氧化反应）化学方程式：Cu2+＋2Cl-====Cu＋Cl2↑二、惰性电极离子放电顺序电解1．阳离子：Ag+＞Cu2+＞H+＞Fe2+＞Zn2+＞Al3+＞Na+＞K+2．阴离子：Cl-＞OH-＞含氧酸根离子（七）教学反思1.本节课培养学生微粒观,重视由宏观到微观的逻辑推理，凸显原理的形成过程。2.本节课充分考虑了学生原有知识，把握住了学生的认知起点，，所以学生在探究活动中能顺利完成知识的建构。3.选取合适的情境素材，注意教材内容的整合与取舍。情境素材的选取，我在第一次思考这节课时选用的是可充电电池引入的，可充电电池距离学生的生活更加接近，手机电池的充电从能量角度更直观的表达了电解由化学能转化为电能，但是实际的可充电电池多比较复杂，学习本课后并不能很好的运用本节课内容来解释充电过程，我觉得这个情境素材放在电化学的复习课中可能更加恰当，所以最终选择了化学史上戴维电解发现金属钾、钠等金属，同时发现的历程中经历的困难正好是学生可以运用本节课内容可以解决的，起到了学以致用的目的。关于电解模型的选取，我也做了反复的比较思考，是选取人教版中电解氯化铜做模型还是选取鲁科版电解熔融氯化钠做模型，电解熔融氯化钠学生在必修2金属的冶炼学习过，并且体系简单，便于分析。缺点就是没有办法做实验，给出宏观的现象。基于我的课的设计是基于用微观视角看宏观现象，所以我还是选择了电解氯化铜溶液作为模型进行分析。4.本节课将化学史带进化学课堂，将化学知识与化学史关联起来传授给学生，已成为化学教育发展的一种趋向。化学家们体现在各自发现和发明过程中的科学态度、高尚情怀以及追求真理的精神境界，对于学生们的学习动机、学习目标、思想品质乃至整个人生都会产生潜移默化的深远影响。5.本节课课后做了课后访谈，向学生提了这样一个问题电解质溶液为什么能导电？如何导电？电解质溶液导电是化学变化还是物理变化？通过学生的回答我发现学生对电源的作用理解不够深刻，知道阴阳离子在两极放电，但说不清楚阴极阳离子得的电子从那里来，阳极阴离子失的电子那里去了，今后在电解教学中要加强学生这一障碍点的突破。不论何时，都要尽可能让思考与反省预见到突发的激情，这于审慎者可轻而易举做到。心烦意乱之时，首先要做的就是意识到这一点。先控制住自己的情绪，下决心不再使之加剧。有了这种高明的防范，就能很快终止怒气。要懂得制怒之法，且止息于当止之时：奔跑时停下来最难；狂怒时保持头脑清醒也一样难。过分激动，不论程度高低，都会影响理智。一旦对发怒有了这种警醒，就不会使你因怒气而失控，也不会使你损害良好的辨别力。谨慎地驾驭情绪，就能很好地控制它。你将是马背上第一个理智的人。智者最没有耐性，因为学识减少了他们的耐心。知识渊博的人很难被取悦。俄庀泰特斯告诉我们，生活最重要的准则在于懂得如何忍受一切。他认为这是智慧的一半真谛。容忍愚蠢需要极大的耐心。有时最令我们痛苦的人正是我们最依赖的人，这帮助我们战胜自我。耐心能带来无可估量的内心平静；而内心平静是世间的福祉。不懂得如何容忍他人的人如果还能忍受他自己的话，就应当独处。