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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》广东省优课
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选修4第四章第三节《电解池》教学设计
一、教材分析
电解原理和原电池原理都是电化学的重要基础理论。电解池研究的是如何借助电能使不能自发进行的氧化还原反应能够发生，使电能转化为化学能。本部分内容可分为两课时，第1课时是电解的原理，第2课时是电解原理的应用。本节课是第1课时，着重“电能如何转换为化学能”，电解池的基本原理，并与氧化还原反应的原理结合分析各离子的放电顺序。 本节课是学生学习原电池知识后的自然延伸，它有助于学生系统学习电化学知识，为后续学习电化学知识在生产生活和科研中的重要作用打好理论基础。 二、学情分析
在选修4《化学反应原理》第四章第一、二节中，学生已经具有借助氧化还原理论、金属活动顺序和物理学中的电学知识判断电池正、负极和书写原电池电极反应的能力。因此，在本节课中，可利用原电池的原理逆向思考自然过渡到电解池的学习中去，并应用氧化还原相关知识拓展和延伸电化学理论。 三、设计思路
这一节课运用三重表征思维方式去设计，让学生能更清晰地从宏观、微观、符号三个角度去理解电解原理，从本质上掌握规律，形成分析电解问题的思维程序。
本节设计上第一部分电解氯化铜溶液的实验，采用学生实验验证、分组讨论、师生总结的方法，让学生感受电能转化为化学能的科学事实，体验“科学猜想——实验验证——归纳总结——形成理论”的研究过程，增强对电解池工作原理的了解，初步了解离子存在放电顺序。第二部分电解氯化钠溶液的实验，对比两个类似组分的产物的不同，进一步认识离子放电顺序的规律。最后在小结中提升理论，形成分析电解问题的思维程序。 四、教学目标
（1）通过实验现象、微观模型、符号表征的三重表征认识电解池的工作原理。 （2）通过实验认识离子的放电顺序及其本质。 五、教学的重、难点
教学重点：理解电解的工作原理，认识离子的放电顺序 教学难点：理解电解的工作原理，认识离子的放电顺序
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六、教学过程
环节一：三重表征认识电解池工作原理，初步了解放电顺序
【引入】回顾铜与氯气反应，这是自发的氧化还原反应，氯化铜能自发地反应生成铜和氯气吗？
【教师】如何实现氯化铜的分解？ 【学生】电解，外界提供电能。
设计意图：创设情境，引入课堂。引出不能自发进行的氧化还原反应借助电能能够发生。
【教师】现在我们就来研究一下对氯化铜的水溶液通电会有什么情况发生。先预测会有什么产物？如何检验？
【学生】铜单质和氯气，显红色的物质是铜，氯气可以通过刺激性气味和湿润的淀粉碘化钾试纸鉴别。
【教师】提醒：①两电极分开放在培养皿直径的两端②用镊子取用淀粉碘化钾试纸③仔细观察实验现象，填写学案表格前两列④实验时间3分钟 【学生分组实验】
装置图
电池电极 实验现象
产物 对应电解池电极
电极反应
正极 负极
【学生】实验后汇报：实验现象：有气体产生，气体有刺激性气味并能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝；有红色的固体；产物：氯气，铜
【教师】与电源正极相连的一极叫阳极，与电源负极相连的一极叫阴极。 【设疑】铜和氯气两种产物是如何产生的？
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【思考讨论】（在学案上画图分析） [思考1]氯化铜溶液中含有哪些微粒? [思考2]在通电时这些离子、电子如何运动？
[思考3]在通电时在阳极和阴极各会发生什么样的电极反应？如何书写电极方程式？
【汇报分析】教师在黑板上提供可自由组装的电解池模型图，学生到黑板上边操作模型图边回答上面的3个问题，并用模型图模拟电解池工作时的微粒移动和变化过程，最终得出电极方程式。
【学生展示讲解】溶液中的离子有：阳离子：Cu2+、少量H+，阴离子：Cl-、少量OH-，在接通直流电源时，根据同性相斥，异性相吸原理，Cu2+ H+向阴极区移动； Cl- OH-向阳极区移动，Cu2+
向阴极移动得到电子生成Cu单质；Cl—
向阳极移动失去电子生成Cl2。 如何用化学符号来表示各电极发生的反应？ 阴极--- Cu2++2e-=Cu 阳极---
2Cl--2e-=Cl2↑
【教师】播放动画，展示电解的动态过程。
由以上实验可以得知，氯化铜生成铜和氯气是非自发的反应，外加电源之后能实现，这是把电能转化为化学能的过程，这样的装置就是电解池装置。观察电解池的构成要素有哪些？ 【小结】电解池相关概念
（1）电解池：将电能转化成化学能的装置。 （2）电解池的构成要素：
①电源②两个电极③电解质④形成闭合回路 （3）电极名称及判断：
___e- ___e- _____反应 _____反应
设计意图：该实验设计为微型实验，操作简便，可减少氯气产生量、试剂的用量，达到节约环保的目的，同时培养学生的环保意识。这个实验是教学的重点，引导学生通过观察实验现象，感性认识电解时电极表面的变化；利用画图和微粒模型、动画演示分析电解池工作时微粒的移动和变化过程，从微观角度认识电解池的工作原理；符号表征和几个概念的小结强
__极 __极 ___离子 ___离子
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化学生对电解池原理的认识，理解电能如何转换为化学能。
环节二：了解放电顺序，形成完整的思维顺序
【反思探析】通电时Cl-、OH-都向阳极移动，Cu2+、H+都向阴极移动， 而H+、
OH-没有反
应，说明同一个电极区，离子存在竞争关系，得电子或失电子有先后顺序，即放电顺序。 【教师】现在我们换另一种溶液——氯化钠溶液进行电解实验，观察得到什么产物，从而了解这个溶液的放电顺序。
【提醒】①使铅笔芯与溶液的接触面积最大化②仔细观察现象，填写学案前两列③实验时间3分钟。
【学生实验】电解食盐水
装置图
电池电极 实验现象
产物 对应电解池电极
电极反应
正极 负极
【学生】实验后汇报：实验现象：有气体产生，气体有刺激性气味并能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝；有气泡产生，酚酞变红；产物：氯气，氢气。 【根据实验结果思考讨论】（在学案上画图分析） [思考1]氯化钠溶液中含有哪些微粒? [思考2]在通电时这些离子、电子如何运动？ [思考3]阳离子的放电顺序，阴离子的放电顺序。
[思考4]在通电时在阳极和阴极各会发生什么样的电极反应？如何书写电极方程式？ 【教师】如何解释酚酞变红？
【解析】酚酞变红说明溶液呈碱性，即溶液中c(OH-)>c(H+
)，这是由于氢离子被消耗造成的，说明阴极区氢离子得电子生成氢气，可以得出，氢离子得放电顺序先于钠离子。
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【教师】根据两个电解池实验，分析离子的放电顺序由什么决定？ 【分析】
阴极：阳离子得电子，具有氧化性，氧化性越强越先放电 阳极：阴离子失电子，具有还原性，还原性越强越先放电 【归纳整理】 常见离子的放电顺序：
1、阳离子放电（得电子）顺序：氧化性
Ag+ > Hg2+ > Fe3+ > Cu2+ > H+ （酸）> Pb2+ > Sn2+ > Fe2+ >Zn2+ > H+（水） （铝以前的金属不可能在水溶液中被还原） 2、阴离子放电（失电子）顺序（惰性电极）：还原性 S2– > I– > Br– > Cl– > OH– (水)> 含氧酸根(NO3－
、SO42– 等)
设计意图：该实验设计用铅笔芯作电极，激发学生学习兴趣，提高学生的人文素养；引导学生学以致用。通过对比两个类似组分的产物的不同，进一步认识离子放电顺序的规律。培养学生思维能力，看他们能否联想到金属活动顺序表中金属阳离子的氧化性顺序，产生认知冲突。
【课堂小结】 1、电解池相关概念
（1）电解池：将电能转化成化学能的装置。 （2）电极名称及判断：
阴极—连接电源负极—阳离子—得电子—还原反应 阳极—连接电源正极—阴离子—失电子—氧化反应 2、放电顺序
3、分析电解池反应的思维程序： （1）溶液中存在哪些离子 （2）通电时离子如何移动 （3）离子放电顺序 （4）产物、电极方程式
设计意图：提升理论，形成分析电解问题的思维程序。
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【课后拓展】
【思维拓展】回顾初三电解水实验，分析电解的水是否为纯水，如果不是可以加什么物质以加快反应的进行。
【解析】可加较难放电的离子，增强导电力，加快实验。如可加入硫酸、氢氧化钠、或硫酸钠等。
设计意图：拓展迁移，学以致用。
【课堂板书】
电解池 一、电解池工作原理
得e- 失e-
还原反应 氧化反应 二、放电顺序
1、阴极：阳离子：氧化性强优先 2、阳极：阴离子：还原性强优先 三、分析电解池反应的思维顺序： （1）溶液中存在哪些离子 （2）通电时离子如何移动 （3）离子放电顺序 （4）产物、电极方程式
七、参考文献
[1]姚远远，陈凯.基于生活情境和微粒观实验表征的“电解池”教学.化学教学.2013.2 [2]姚明站.微型实验探究《电解池的工作原理》教学设计.化学教学.2007.6 [3]林珊.电解池公开课课例.广州市第三中学.2014
[4]劳月芬.基于“三重表征”思维方式的化学教学实践研究——以《电解池（第一课时）》为课例探讨.2013
视频来源：优质课网 www.youzhik.com
