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视频课题:人教版高二化学选修4第四章第三节《电解池》第一课时-江西省优课
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《电解池》教学设计
一、教材分析
本课时内容是人教版选修教材《化学反应原理》第四章第三节,教材主要介绍了电解原理以及电解原理的应用。电解属于电化学知识范畴,是中学化学理论体系不可缺少的一部分,是氧化还原反应、原电池、电离等知识的综合运用。第一部分电解原理,第二部分电解原理的应用(氯碱工业、电解精炼铜、电镀等)。根据教材大纲,我把本节内容安排为两课时完成。本教学设计为第一课时。 二、学情分析
学生通过原电池以及化学电源的学习,可以从化学能与电能的转化角度认识原电池,初步理解此类反应的本质是氧化还原反应并能从该角度分析常见的化学电源。通过氧化还原反应、电离理论的学习,具备了从理论角度分析电解原理的能力。此外,学生对于电化学较为陌生,生活中电化学相关知识接触较少。学生求知欲较强,合作意识与探究精神逐渐形成。 三、教学目标
知识与技能:了解电解池工作原理,能写出电极反应式和电池反应方程式,初步了解溶液中微粒放电顺序。
过程与方法:利用惰性电极电解水和氯化铜的实验,探究电解原理。通过观察、实验、阅读资料获取信息,运用科学方法对信息进行加工,提高科学探究能力。
情感态度价值观:学会在思考分析过程中相互讨论,相互启发,体会到合作交流的重要性。通过电解在生产、生活中的应用实例,感受化学学科的实际应用价值。 四、教学重、难点及其突破策略
教学重点:理解电解原理和以电解CuCl2溶液为例得出惰性电极作阳极时的电解的一般规
律。
教学难点:理解电解原理以及非惰性电极作阳极时电解产物的判断。
突破策略:本教学设计使用实验探究、启发式教学法和问题探究法,有目的地层层设疑,创设问题情境,通过复习原电池Zn—Cu-CuCl2工作原理来推导新知,引导学生进行课本上电解氯化铜实践探究,将感性认识提升到理性认识,再从理论认识上升到实践认识,培养和发展学生的实验操作、抽象思维、归纳推理、演绎推理能力。有利于学生理解电解质导电的过程和电解原理相关的知识。
五、教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
情 境 引 入 氢能源是21世纪最有发展潜力的能源。氢气的制取、储存、运输是科学家研究的重点。制取氢气的一种方法是电解水。本次课我们共同研究电解。 观察课件
回忆旧知 感受新知
创设问题情景激起求知欲 揭示课题
1.复习原电池的有关知识。
(1)说出与原电池的定义。
(2)给出Zn—Cu-CuCl2原电池的电解实验装置,请同学到黑板演板其电极反应式。 (3)如果把两根石墨棒做电极插入氯化铜溶液中,外接直流电源,还是原电池装置?会产生怎样的现象。 2. 进行电解氯化铜实验。
我们知道,水的导电能力微弱,为了增强水的导电
能力,可以在水中加入电解质。如我加入CuCl2 溶液,请仔细观察实验现象。请同学们回答以下问题:电解时,为什么会有铜和氯气生成?请同学们讨论
以下问题: (1)通电前,CuCl2溶液中存在哪些阴阳离子? 如何运动?(2)通电后,这些离子的运动如何变化?(3)通电后,离子在阳极和阴极各会发生什么样的电极反应?写出两极的电极反应式、反应类型及总反应(请同学上讲台板演),强调反应条件—电解。
3.解析电解本质,模拟该装置通电前后离子的运动情况,阴,阳两极的氧化,还原反应以及电子的流动方向,电流方向。
4.离子放电顺序 (1)阴极:与电极材料无关,无论是惰性电极还是活性电极都不参与电极反应,发生反应的是溶液中的阳离子。阳离子放电顺序:Ag+>Cu2+
>H+>Pb2+>Fe2+>Zn2+……
(2)阳极:活性金属电极,金属电极失电子被 观察装置 分析反应 得出电极名称 书写电极反应式
分析两极PH变化
观察实验 小组讨论 分析原因
比较得失
电子能力 设计实验 验证猜想
培养学生推理能力
通过分析得出结论
的能力
培养合作
意识
分析质疑精神
体会获得
成功的快乐
溶解,生成对应金属阳离子。惰性电极(Pt、Au、C)溶液中还原性强的阴离子失去电子被氧化,其
放电顺序:金属阳极>S2->I->Cl->OH->含氧酸根。
5.比较原电池与电解池 装置
类别电解池
电极名称
极(与电源正极相连)极
(与电源负极相连)电极反
应类型
能量
转变能转变为能
反应是否能自发进行
原电池
极(电子流出的电极)极(电子流入的电极)
能转变为能
电能阳阴氧化反应
还原反应
化学不能自发
化学
氧化反应还原反应电能
能自发
负正对比小结:
学生完成表格
对比增强记忆
巩固练习
以石墨碳棒为电极,电解NaCl溶液 设计,书写 巩固新知 小 结
引导学生总结归纳本节课所学知识 回顾本节所学的主要内容
整体把握 本节内容
六、板书设计
[板书设计]第四章 第三节 电解池 一、电解原理
1、电解:将____通过电解质溶液或熔融态物质,在阴极和阳极上引起___反应的过程. 2、阳极:与电源_____极相连,发生______反应。
阴极:与电源_____极相连,发生_____反应。
3、 电解池:在外加电源的作用下,将______转变成________的装置。 4、 电解池组成 5、 离子放电顺序 6、 与原电池比较 七、布置作业: 课堂作业:
1. 如下图所示装置中,属于电解池的是( )
2.下列关于电解池的说法正确的是( )
A. 电源的负极就是阴极 B. 与直流电流正极相连的是阴极 C. 与直流电源负极相连的电极上发生还原反应 D. 阳极上发生还原反应
3.如图是电解CuCl2溶液的装置,其中c、d为石墨电极。则下列有关的判断正确的是( ) A.a为负极,b为正极 B.a为阳极,b为阴极
C.电解过程中,d电极质量增加 D.电解过程中,氯离子浓度不变 八、课后反思
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