電解原理教學(xué)設(shè)計

課程基本信息課例編號學(xué)科化學(xué)年級高二學(xué)期上學(xué)期課題電解原理教科書書名：選擇性必修一《化學(xué)反應(yīng)原理》出版社：人民教育出版社教學(xué)人員姓名單位授課教師李宗鵬平頂山市第三高級中學(xué)教學(xué)目標(biāo)教學(xué)目標(biāo)1、知識與技能（1）通過實驗探究來理解電解原理，會根據(jù)簡單的離子放電順序?qū)懗鲭姌O反應(yīng)式。（2）根據(jù)電解原理的分析思路，能結(jié)合微粒觀、氧化還原觀處理電解問題。2、過程與方法（1）通過理論分析、預(yù)測，提高探究、對比、總結(jié)及語言表達能力。（2）通過實驗現(xiàn)象的觀察、分析和推理，培養(yǎng)實驗?zāi)芰Α⒂^察能力、思維能力。3、情感態(tài)度與價值觀在科學(xué)的探究過程中，樹立嚴謹科學(xué)的學(xué)習(xí)態(tài)度，注重從感性的認識到理性的思考，增強問題意識。教學(xué)重點與難點重點：電解池的工作原理。難點：惰性電極電解問題一般思路的形成。教學(xué)方法與手段教學(xué)方法：學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)的演繹、預(yù)測、實驗、歸納、總結(jié)。教學(xué)手段：演示實驗、多媒體輔助、學(xué)生主體的探究實驗、指導(dǎo)學(xué)生討論。教學(xué)過程時間教學(xué)環(huán)節(jié)主要師生活動5了解電解【社會熱點導(dǎo)入】隨著人類社會的進步與發(fā)展，人們對營養(yǎng)與健康的要求越來越高,每個人都更加關(guān)心自己和親人的身體,希望能夠健康和長壽。實現(xiàn)健康和長壽有多種條件，膳食是物質(zhì)基礎(chǔ)，2022版的《中國居民膳食指南》中的將食鹽攝入量放在平衡膳食金字塔的最頂層，體現(xiàn)出食鹽攝入量對居民健康的巨大影響力。近期，國際權(quán)威醫(yī)學(xué)雜志《柳葉刀》發(fā)表的文章顯示中國人因吃鹽太多而導(dǎo)致的死亡率和癌癥的發(fā)生率，在世界人口前20的國家中，排名第一?！疽曨l導(dǎo)入】如何才能在不影響口感的前提下，降低食鹽的攝入量呢？觀看日本明治大學(xué)的科學(xué)家研究出的一種新型筷子的視頻。引出課題：電解原理。30任務(wù)1：實驗室探究電解德粗銅的原理簡介該任務(wù)研究方法。教師講解。環(huán)節(jié)1：用石墨電極電解氯化納溶液【創(chuàng)設(shè)情境】神奇的鉛筆：大家都用過2B鉛筆吧？我們都知道鉛筆能在白紙上寫出黑字，但是大家相信鉛筆能寫出其它顏色的字來嗎？【演示實驗】邀請學(xué)生用簡易電解裝置進行實驗?！締栴}導(dǎo)入】為什么鉛筆能寫出紅字呢？這背后究竟隱藏了什么化學(xué)原理？【交流互動】同學(xué)們觀察到了什么？學(xué)生觀察并討論、交流匯報?！締l(fā)學(xué)生】我們的“筆”和紙與平常使用的筆和紙主要有兩點不同，其一是我們筆的帶電，其二是我們使用紙噴灑了“神奇藥水”。說它神奇，其實普通，他就是我們?nèi)粘Ｉ钪忻刻於紩缘氖雏}水，僅僅是加了點酚酞溶液。大家能猜出來謎底嗎？【學(xué)生思考與回答】學(xué)生分組討論，回答?！疽龑?dǎo)探究實驗】同學(xué)們的猜測很大膽，聽起來很有道理。當(dāng)電流通過NaCl溶液時，真的會有這么神奇的現(xiàn)象嗎？我們能否設(shè)計一個實驗來驗證一下自己的猜測？請各小組討論，并匯報你們的設(shè)計方案?！緦W(xué)生思考討論與回答】小組討論后，交流，形成實驗方案。取出一塊整潔的培養(yǎng)皿，將pH試紙置于培養(yǎng)皿內(nèi)，用膠頭滴管滴加少量NaCl溶液潤濕pH試紙。（注意：不能滴加太多NaCl溶液，以避免溶液浸沒pH試紙影響觀察效果）。用鐵夾夾住兩筆芯電極，將兩電極分別置于pH試紙兩端。兩筆芯按在pH試紙上保持長時間不動，有堿生成的一極pH試紙變藍，有刺激性氣味氣體釋放的電極pH試紙應(yīng)當(dāng)是先變紅，后褪色，在電極上方附近放置濕潤的淀粉KI試紙，認真觀察試紙顏色的變化，如果試紙變藍，則證明產(chǎn)生的氣體為氯氣。產(chǎn)生現(xiàn)象后，立即停止電解實驗?！痉纸M探究實驗】真相到底是什么呢？讓我們動手實驗，老師拭目以待。學(xué)生進行實驗，并交流匯報?！緦嶒灛F(xiàn)象及原因解釋】將實驗現(xiàn)象拍照上傳，并分析原因?！厩昂蠛魬?yīng)】大家支持不支持的他們的觀點呢？非常好。現(xiàn)在大家已經(jīng)知道了用鉛筆寫紅字的秘密其實就是利用到了電解原理?！緲?gòu)建核心概念】請同學(xué)們閱讀教材，找出關(guān)于電解的一系列核心概念?！究偨Y(jié)交流】閱讀教材，選擇一位同學(xué)交流發(fā)言。電解：我們將這個電流通過電解質(zhì)溶液而在兩極引起氧化還原反應(yīng)的過程，叫做電解。電解池（電解槽）：借助于電流引起氧化還原反應(yīng)的裝置，也就是把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置，叫做電解池或電解槽。陰極和陽極：在電解池中與直流電源負極相連接的電極叫陰極，在陰極上發(fā)生還原反應(yīng)；與直流電源正極相連接的電極叫陽極，在陽極上發(fā)生氧化反應(yīng)。放電：離子到達電極時，失去或獲得電子，發(fā)生氧化還原反應(yīng)，這個過程叫做放電。由于離子自身性質(zhì)的差別及其它影響因素，離子放電的先后順序叫做放電順序?！究偨Y(jié)交流】結(jié)合我們已經(jīng)獲取的知識，你能否總結(jié)一下，構(gòu)成電解池的條件有哪些？電解池的構(gòu)成條件：①外加直流電源②與電源相連的兩個電極③電解質(zhì)溶液④用導(dǎo)線連接形成閉合回路環(huán)節(jié)2：揭示微觀層面上溶液中例子的運動和變化【發(fā)現(xiàn)問題】剛才我們已經(jīng)對電解NaCl溶液的宏觀現(xiàn)象做了詳細分析，同時建立起了關(guān)于電解的概念，那么我們能否利用剛剛學(xué)習(xí)到的理論，從微觀角度，揭示出隱藏在實驗現(xiàn)象背后的離子運動和變化，并用化學(xué)語言描述出來呢？請大家完成實驗報告，并拍照上傳。【交流與回答】（平板展示）NaCl溶液當(dāng)中存在離子有H+、Na+、Cl－、OH－，通電后，H+、Na+在電場作用下向陰極移動，Cl－、OH－向陽極移動。H+優(yōu)先于Na+在陰極發(fā)生還原反應(yīng)產(chǎn)生H2，Cl－優(yōu)先于OH－在陰極發(fā)生氧化反應(yīng)產(chǎn)生Cl2，這樣依靠帶電微粒的定向移動，一條完整的內(nèi)、外閉合回路就此形成。陰極反應(yīng)方程式為2H++2e-=H2↑，陽極反應(yīng)方程式為2Cl--2e-=Cl2↑。環(huán)節(jié)3：用石墨電解電解氯化銅溶液【提出問題】利用我們剛才學(xué)到的規(guī)律，我們猜測一下，如果用惰性電極電解CuCl2溶液，產(chǎn)物會是什么？請小組討論后，交流反饋?！静孪肱c假設(shè)】陽極產(chǎn)物可能是，陰極產(chǎn)物可能是。提示：1、通電前，分析CuCl2溶液中含有哪些離子？2、通電后，這些離子如何定向移動？【小組合作做出猜想】被電解物質(zhì)預(yù)測離子移動方向預(yù)測兩極產(chǎn)物CuCl2溶液溶液存在離子：。通電后：向陰極移動，向陽極移動。陰極可能產(chǎn)生，陽極可能產(chǎn)生。【探究實驗二】按照學(xué)案中的實驗步驟正確操作?！緦嶒炗涗浥c收集證據(jù)】如實記錄實驗數(shù)據(jù)，并完成導(dǎo)學(xué)案上的內(nèi)容?！緳z驗與結(jié)論】：學(xué)生拍照上傳，交流分享實驗現(xiàn)象。電解CuCl2溶液，陽極產(chǎn)生的是能使?jié)駶櫟牡矸?KI試紙變藍的氯氣，陰極上有紅色的Cu析出?！痉此寂c交流】：在這個實驗中，離子的放電順序是什么樣的？電極反應(yīng)怎么寫？學(xué)生思考，