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《电解池 电解原理》的教学设计
【目标设计】
1.教学目标
(1)知识与技能目标:了解电解池的工作原理;能用氧化还原的知识正确书写电解池的阴、阳极的电极反应式及电解反应方程式。
(2)过程与方法目标:通过实验探究,利用微粒观和氧化还原理论进行分析,构建概念模型。形成一定的实验能力、观察能力和归纳能力。体验科学探究的过程,在实验探究与交流活动中,训练学生的理论思维能力,以及分析处理信息的能力。
(3)情感态度与价值观目标:通过有关化学实验,激发探究欲望。在实验探究过程中,提高辩证思维能力,同时帮助学生牢固树立理论联系实际的学风。
2.重难点分析:
重点:应用氧化还原反应理论分析电解池的工作原理,正确书写电极及电解池方程式 。
难点:实验现象的理论分析和处理,概念模型的构建。
【教学环节设计】
【探究过程】
环
节
学生活动
归理提升
设计意图
前
置
作
业
1.如何将水(或重物)从低处输送到高处?
2.钠在氯气中燃烧,现象是什么? 用图示表示其能量变化过程。分析氯化钠能否自发分解为钠和氯气。工业上如何冶炼金属钠?
3.分析下图,判断下列说法正确的是( )
A 以上能形成原电池的是A 、 D、 F
B E和F 中铁片为负极,发生氧化反应
C A和F中硫酸根离子均向锌片附近移动
D E 中 Fe – 3e- == Fe3+
【方向引领】
能量可以相互转化,非自发过程在一定条件下可强制进行
【原电池模型】
【设计意图:】
问题1和2
借助生活实例和常见反应从能量角度为学生建立方向引领
通过问题3
回顾原电池原理模型,为学生建立电解池原理模型搭建思维桥梁。
每课一题
下列说法不正确的是( )
A 工业生产中常用电解熔融氯化钠制备金属钠
B 依据湿法炼铜原理,可推测氧化性Fe2+ Cu2+
C在轮船表面嵌入锌块,可以减缓船体腐蚀
D 氯气通入Na2S溶液中出现浑浊,说明还原性Cl- S2-
单质的氧化(还原)性越强,其离子的还原(氧化)能力越弱------强弱律
【设计意图:】
帮助学生建立氧化还原强弱观,为本节备好理论工具。
探究
一:
初
建
电
解
池
模
型
【温故知新】
【投影】电解熔融NaCl的装置
【合作探究】
【问题一】通电前,熔融态NaCl存在哪些离子?运动情况如何?
【问题二】通电后,外电路上电子是如何流动的?阴阳离子的运动情况是否改变?为什么?
【问题三】离子定向移动到电极表面时发生什么反应?属于什么反应类型?
【问题四】如何从能量的角度认识电解的过程?
【电解模型初建】
初建概念:
2. 初建装置:
3. 初识原理:
能量转化:
电极反应:
外电路:
内电路:
【设计意图:】
(1)案例选择依据:老知识,最简单,应用广。(2)通过问题组,引导学生借助微粒观和氧化还原理论分析熔融电解池宏观现象,挖掘本质,初步建立电解模型。
思维过渡
除了熔融条件,还有什么条件能使电解质电离?
【设计意图:】
巧妙过渡,拓展学生思维外延,深化探究活动。
探究二:
完善电解池模型
【实验探究】分组实验:电解氯化铜溶液
1、指导学生按要求组装仪器,认识实验装置,完成实验并认真观察实验现象并填写下表:
电极名称
电极现象
推测电极反应
反应类型
电子得失
阴极
阳极
总式
【理论分析】结合实验结论,讨论以下问题:
通电前,溶液中存在哪些离子?运动情况如何?
通电后,外电路上电子是如何流动的?阴阳离子的运动情况是否改变?为什么?
哪些离子定向移动到电极表面时发生反应?为什么?
4.结合以上信息,分析归纳电解池构成条件和工作原理。
【完善电解模型】
1.完善概念:电解质(熔融或溶液)导电过程就是电解质的电解过程-化学变化
2.完善装置:
3.完善原理模型:
强弱律---先后律
【设计意图:】
【实验探究】培养学生“提出问题----实验探究---解决问题”的思维品质。
【理论分析】
继续通过问题组,引导学生思维深化,用微观理论分析溶液电解池的宏观现象,挖掘本质,进一步完善电解模型。
过渡
【问题生成】溶液中水电离产生H+ 和OH不参加反应原因是什么?
探究
三
探究
电
解
规律
【实验探究】对照实验:分别电解氯化钠溶液和硫酸铜溶液,并和电解氯化铜溶液作对照.认真观察实验现象并记录实验结论:
电解质溶液
电极名称
(材料)
电极现象
电极反应
反应类型
电子得失
氯化钠溶液
阴极(石墨)
阳极(石墨)
硫酸铜溶液
阴极(石墨)
阳极(石墨)
【理论分析】
1.对比三个电解过程,分析同性电极反应有哪些共性和差异?有何规律?
2. 结合氧化还原原理,归纳阴阳两极离子的放电顺序
3. 结合电极反应,写出上述三个电解过程总方程式。
【放电顺序】
(惰性电极)
阴极:
阳极:
强弱律--
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