電解池優(yōu)質(zhì)課教學(xué)設計
作為一名人民教師，總不可避免地需要編寫(xiě)教學(xué)設計，教學(xué)設計是一個(gè)系統化規劃教學(xué)系統的過(guò)程。一份好的教學(xué)設計是什么樣子的呢？下面是小編幫大家整理的電解池優(yōu)質(zhì)課教學(xué)設計，希望對大家有所幫助。
電解池優(yōu)質(zhì)課教學(xué)設計1
一、教材分析
電解池是選修四《化學(xué)反應原理》的重要內容之一，它和原電池一起構成電化學(xué)基礎。在教材中，先學(xué)原電池，讓學(xué)生對電極反應，電子、離子移動(dòng)方向，能量轉化有所了解之后，再學(xué)電解池，這樣的教材編排順序是非常合理的，它符合學(xué)生用已有的知識學(xué)習新知識的認知規律，有利于學(xué)生了解新舊知識之間的聯(lián)系。
一般情況下，“電解池”內容教學(xué)分五個(gè)課時(shí)：第一課時(shí)是電解池的基本原理和放電順序;第二課時(shí)是電解池的四種基本類(lèi)型和電解總反應的書(shū)寫(xiě);第三課時(shí)是活性電極和電解原理的應用;第四課時(shí)是原電池和電解池的對比;第五課時(shí)是金屬的腐蝕和防護，即電化學(xué)的綜合運用。
原電池是將化學(xué)能轉化為電能的裝置，而電解池是將電能轉化為化學(xué)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(shí)在整個(gè)章節中的地位是很重要的。本節課的重點(diǎn)應是讓學(xué)生理解電解的基本原理，其中包括：陰陽(yáng)兩極的確定，陰陽(yáng)離子、電子的移動(dòng)方向，電極反應，電解過(guò)程中的現象分析，放電順序等。其中難點(diǎn)：兩極反應、電極總反應的書(shū)寫(xiě)，陰陽(yáng)離子放電順序的應用。
二、“電解池”第一課時(shí)常用的教學(xué)方法及缺點(diǎn)分析
1、教師演示電解CuCl2溶液實(shí)驗，一般用U形管和大的碳棒，電源為16V的直流電源。實(shí)驗裝置如圖1所示：圖1這樣的教學(xué)設計不利于學(xué)生觀(guān)察，如果讓學(xué)生做隨堂實(shí)驗，則實(shí)驗藥品的用量會(huì )很多，且Cl2的毒性污染會(huì )很大。
2、分析放電順序時(shí)，只限于陽(yáng)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(xué)生，讓學(xué)生記住，然后學(xué)會(huì )應用。
3、由于整個(gè)一節課就一個(gè)演示實(shí)驗，所以在后面(包括第二課時(shí))，在寫(xiě)電解NaCl溶液、CuSO4溶液、NaSO4溶液的電極總反應時(shí)，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(gè)改進(jìn)后的微型實(shí)驗
總的優(yōu)點(diǎn)是：①兩人一組，易于操作，便于觀(guān)察，節約環(huán)保;
�、谑箤W(xué)生更易掌握電解的基本原理;
�、鄞藢�(shí)驗裝置也適用于第二課時(shí)，有助于分析四類(lèi)電解反應陰陽(yáng)兩極的現象和產(chǎn)物，并且使部電極反應的書(shū)寫(xiě)也變得非常簡(jiǎn)單。具體改進(jìn)措施為：
1、改電解CuCl2溶液的演示實(shí)驗為學(xué)生隨堂實(shí)驗：
�、儆眯〉呐囵B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(shí)驗室學(xué)生電源，也可以用兩節干電池做電源，其實(shí)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(yáng)極立刻產(chǎn)生氣泡，用濕潤的淀粉碘化鉀試紙檢驗時(shí)，會(huì )變藍色;陰極半分鐘之內也會(huì )出現紅色固體。
�、壅麄�(gè)實(shí)驗過(guò)程現象明顯，除實(shí)驗本人能聞到少許刺激性氣味外，其他人基本沒(méi)有感覺(jué)到有CI2放出。
�、芡瑫r(shí)多媒體課件演示陰陽(yáng)離子和電子的流動(dòng)方向。
�、葸@樣可以在教師的引導下，讓學(xué)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(yáng)極，陽(yáng)極一般吸引陰離子，陰離子化合價(jià)一般處于低價(jià)，較易失電子，被氧化，發(fā)生氧化反應;接電源負極的一極叫陰極，陰極一般吸引陽(yáng)離子，陽(yáng)離子化合價(jià)一般處于高價(jià)，較易得電子，被還原，發(fā)生還原反應。
板書(shū)為：陽(yáng)極(失e-)：吸引CI-被氧化，發(fā)生氧化反應;陰極(得e-)：吸引Cu2+被還原，發(fā)生還原反應。
2、設計一個(gè)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(shí)驗。
具體的設計思路為：
(1)由第一個(gè)實(shí)驗中陽(yáng)離子有Cu2+、H+;陰離子有OH-、CI-，引出當溶液中有不同陰陽(yáng)離子時(shí)，會(huì )有陰陽(yáng)離子的先后放電順序;
(2)讓學(xué)生在另一塊培養皿中加入NaI、NaCI混合溶液，于是陽(yáng)離子就有Na+、H+;陰離子就有CI-、I-、OH-，引導學(xué)生猜測陰陽(yáng)離子的放電順序，并按如圖3所示實(shí)驗裝置驗證：
圖3 (3)用淀粉溶液檢驗陽(yáng)極產(chǎn)物，用酚酞檢驗陰極產(chǎn)物(顯堿性，有利于總反應的分析和書(shū)寫(xiě));
(4)根據實(shí)驗現象，應用第一個(gè)實(shí)驗已得出的電解原理，分析陰陽(yáng)離子的移動(dòng)方向和電極反應;
(5)探索陰陽(yáng)離子放電順序的規律及特點(diǎn)，由學(xué)生自己得出：陽(yáng)極(失e-)：S2->I->Br->CI->OH->中心原子處最高價(jià)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(xué)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(xué)生了解到書(shū)寫(xiě)電極總反應，關(guān)鍵是分析微粒的來(lái)源。
電解池優(yōu)質(zhì)課教學(xué)設計2
一、教學(xué)目標
1.知識目標：了解電解池工作原理，能寫(xiě)出電極反應式以及總反應方程式，了解溶液中陰陽(yáng)離子的放電順序。
2.能力目標：利用三個(gè)探究實(shí)驗，層層遞進(jìn)來(lái)探究電解原理以及放電順序。通過(guò)觀(guān)察、實(shí)驗獲取信息，運用科學(xué)方法對信息進(jìn)行分析和推理，提高科學(xué)探究能力，體驗科學(xué)探究的過(guò)程。 3.情感目標：
(1)學(xué)會(huì )在思考分析過(guò)程中相互討論，相互啟發(fā)，體會(huì )到小組合作交流的重要性。 (2)通過(guò)電解裝置的改進(jìn)以及對裝置的評價(jià)深刻體會(huì )綠色化學(xué)的思想。
(3)通過(guò)實(shí)驗探究，體會(huì )由現象看本質(zhì)、由個(gè)別到一般、由一般到特殊的思想。
二、教學(xué)重難點(diǎn)
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�、齐x子放電順序、非惰性電極作陽(yáng)極時(shí)產(chǎn)物的判斷
三、教學(xué)策略
本教學(xué)設計使用的教學(xué)方法是實(shí)驗探究法和啟發(fā)式教學(xué)法，設置了三個(gè)微型探究實(shí)驗，首尾呼應，引導學(xué)生進(jìn)行探究，有利于學(xué)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(yáng)極時(shí)產(chǎn)物的判斷。
四、教學(xué)過(guò)程
【引課】大家在物理中學(xué)過(guò)電能生磁，磁能生電，化學(xué)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(shí)是化學(xué)能轉化為電能，是原電池裝置，而電能也能向化學(xué)能轉化，這就是我們今天所要學(xué)習的電解池!
【板書(shū)】電解池
【回顧】回憶初中電解水的實(shí)驗裝置，今天我們把水換成氯化銅溶液來(lái)看一看!
設計意圖：由學(xué)生學(xué)過(guò)的高中物理知識引入，引導學(xué)生重視學(xué)科聯(lián)系;回顧初中熟悉的電解水的實(shí)驗，使之與探究實(shí)驗1的實(shí)驗結果形成鮮明對比。
【探究實(shí)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(xué)們在動(dòng)手實(shí)驗之前，先來(lái)看一下友情提示：1.檢驗氯氣時(shí)將濕潤的淀粉碘化鉀試紙置于側面的出氣口! 2.認真觀(guān)察兩極表面和試紙顏色的變化并記錄實(shí)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(shí)再斷開(kāi)電源，并將塑料帽重新套回到出氣口上。
【學(xué)生實(shí)驗】學(xué)生連接儀器，動(dòng)手實(shí)驗。
【教師】好，同學(xué)們來(lái)說(shuō)一下你們小組的實(shí)驗現象!
根據實(shí)驗現象引導學(xué)生得出電極反應式以及總反應式，引出電解池的定義。
【板書(shū)】
一、電解池：電能轉化為化學(xué)能
陽(yáng)極：2Cl- -2e-=Cl2 ↑(氧化反應)陰極：Cu2++2e-=Cu(還原反應)總：CuCl2Cu+Cl2↑
【問(wèn)題1】電子如何流動(dòng)?通電后，溶液中的陰離子、陽(yáng)離子如何移動(dòng)?
【動(dòng)畫(huà)演示】微觀(guān)動(dòng)畫(huà)演示電子的流動(dòng)方向以及陰陽(yáng)離子的移動(dòng)方向，使學(xué)生理解起來(lái)更直觀(guān)更形象!
【問(wèn)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(méi)有生成氫氣和氧氣?
設計意圖：通過(guò)實(shí)驗現象和有目的的設疑，引導學(xué)生得出得失電子能力，向學(xué)生滲透由現象看本質(zhì)的思想。
【學(xué)生】經(jīng)過(guò)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(yáng)兩極得失電子的過(guò)程稱(chēng)為放電。
【板書(shū)】
二、放電順序：陽(yáng)極：Cl->OH-
陰極：Cu2+>H+
【過(guò)渡】剛才我們電解了氯化銅溶液，現在我們來(lái)電解一下硫酸鈉溶液。
【探究實(shí)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(guān)察pH試紙的顏色變化!
設計意圖：通過(guò)實(shí)驗現象引導學(xué)生得出實(shí)驗結論即得失電子能力的順序，并由此向學(xué)生滲透由現象看本質(zhì)的思想。
【問(wèn)題1】你的實(shí)驗現象是…..
【學(xué)生】匯報實(shí)驗現象：陽(yáng)極試紙變紅，陰極試紙變藍。
【問(wèn)題2】你的解釋是…..
【學(xué)生】經(jīng)過(guò)思考、小組討論得出：陽(yáng)極是水電離出來(lái)的OH-放電，陰極是水電離出來(lái)的H+放電，促進(jìn)了水的電離平衡，導致陰陽(yáng)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(shū)】陽(yáng)極：4OH- -4e-=O2↑+2H2O (氧化反應)陰極：4H++4e-=2H2↑(還原反應)總：2H2O2H2↑+O2↑
【問(wèn)題3】你的結論是…..
【學(xué)生】經(jīng)過(guò)思考得出：失電子能力：OH->SO42-，得電子能力：H+>Na+
【板書(shū)】陽(yáng)極：Cl->OH->SO42-
陰極：Cu2+>H+>Na+
【教師】初中電解水時(shí)，我們檢驗了出來(lái)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(jiǎn)單離子，按放電能力由強到弱的順序排列，并說(shuō)出你編排的理論基礎或實(shí)驗事實(shí)是什么?
Na+、OH-、Cl-、Br-、H+、SO42-、Cu2+、Ag+、I-設計意圖：引導學(xué)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(shí)驗事實(shí);向學(xué)生滲透由個(gè)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(yáng)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(shí)，它的位置就從前面挪到了后面，說(shuō)明什么呢?
【學(xué)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(shí)驗3】繼續電解CuCl2溶液，當紅色物質(zhì)析出明顯時(shí)將電源反接，注意觀(guān)察電極上的變化、認真記錄實(shí)驗現象!!
【問(wèn)題1】你的實(shí)驗現象是…..
【問(wèn)題2】對照〈探究實(shí)驗一〉的現象這個(gè)實(shí)驗說(shuō)明了什么…..
設計意圖：①通過(guò)實(shí)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(xué)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(xué)生滲透由個(gè)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(xué)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(shí)，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(yáng)極放電順序應該是：
陽(yáng)極：金屬(除Pt、Au外)> S2- > I- > Br -> Cl- > OH- > SO42-等含氧酸根> F-
也就是說(shuō)：離子濃度、電極材料、得失電子的能力是影響電極產(chǎn)物的三大因素!
【總結】這節課我們親身體驗了電能向化學(xué)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(shuō)：電解是最強有力的氧化還原手段;電解質(zhì)溶液的導電過(guò)程就是電解質(zhì)溶液的電解過(guò)程。
【課后作業(yè)】我探究、我設計：利用生活中常見(jiàn)材料，自行設計一套電解NaCl溶液的裝置并進(jìn)行電解實(shí)驗!
設計意圖：利用教材中的科學(xué)探究引出下節課電解原理的應用—氯堿工業(yè)。
五、教學(xué)反思
1.微型實(shí)驗的意義：把電解實(shí)驗改為微型實(shí)驗，利用生活中學(xué)生熟悉的簡(jiǎn)單物品代替專(zhuān)用的化學(xué)實(shí)驗儀器，進(jìn)行分組實(shí)驗，使更多的學(xué)生能夠動(dòng)手做實(shí)驗，便于觀(guān)察實(shí)驗現象，加深對知識的理解。改進(jìn)后的實(shí)驗能夠節約藥品，減少污染，符合綠色環(huán)保要求，使化學(xué)更加貼近生活，充分體現新課程的創(chuàng )新理念。
2.突破重難點(diǎn)的策略——三個(gè)微型化學(xué)實(shí)驗的設計
三個(gè)微型探究實(shí)驗層層遞進(jìn)、環(huán)環(huán)相扣、首尾呼應，最后完整的呈現了整個(gè)知識體系，很好的突破了本節教學(xué)的難點(diǎn)!在每個(gè)實(shí)驗設計后有目的地層層設疑，創(chuàng )設問(wèn)題情境，將感性認識提升到理性認識，提高學(xué)生的歸納推理、演繹推理能力，滲透由現象看本質(zhì)、由個(gè)別到一般、由一般到特殊的思想，使這節課的難點(diǎn)(即離子的放電順序尤其是活性金屬作陽(yáng)極時(shí)產(chǎn)物的判斷)通過(guò)實(shí)驗設計得到了很好的突破!
3.教學(xué)過(guò)程中需要師生重視學(xué)科間的聯(lián)系：在教學(xué)實(shí)施過(guò)程中，存在著(zhù)這樣兩種情況：
�、訇P(guān)于電子流動(dòng)方向和離子移動(dòng)方向的判斷時(shí)我發(fā)現有的同學(xué)很快做出正確判斷，而有些同學(xué)則百思不得其解!在學(xué)生中經(jīng)過(guò)調查，我發(fā)現快速做出判斷的同學(xué)是根據物理當中規定的電流方向做出的判斷!
�、谠趯�(shí)驗實(shí)施過(guò)程中還發(fā)現了另外一種現象：電解液發(fā)熱。大部分學(xué)生沒(méi)有發(fā)現，或者有個(gè)別學(xué)生發(fā)現了卻不會(huì )解釋。暴露的問(wèn)題：很多學(xué)生不會(huì )應用物理知識來(lái)解釋化學(xué)問(wèn)題，使物理知識和化學(xué)知識在頭腦中各成體系、相互獨立，所以在以后的教學(xué)中我們老師首先要打破這種界限，重視學(xué)科之間的聯(lián)系!
4.再談電解水實(shí)驗
初中的電解水實(shí)驗和在PH試紙上電解硫酸鈉溶液的實(shí)驗，表面上看都是在電解同一種物質(zhì)——水，但實(shí)際上后者的實(shí)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(gè)實(shí)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(shuō)后者是前者的間接證明!但電解硫酸鈉溶液的實(shí)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(xué)生的能力要求較高.
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