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電解池優質課教學設計
作為一位優秀的人民教師,時常需要編寫教學設計,教學設計是一個系統設計并實現學習目標的過程,它遵循學習效果最優的原則嗎,是課件開發質量高低的關鍵所在。怎樣寫教學設計才更能起到其作用呢?下面是小編為大家收集的電解池優質課教學設計,歡迎閱讀,希望大家能夠喜歡。
一、教材分析
電解池是選修四《化學反應原理》的重要內容之一,它和原電池一起構成電化學基礎。在教材中,先學原電池,讓學生對電極反應,電子、離子移動方向,能量轉化有所了解之后,再學電解池,這樣的教材編排順序是非常合理的,它符合學生用已有的知識學習新知識的認知規律,有利于學生了解新舊知識之間的聯系。
一般情況下,“電解池”內容教學分五個課時:第一課時是電解池的基本原理和放電順序;第二課時是電解池的四種基本類型和電解總反應的書寫;第三課時是活性電極和電解原理的應用;第四課時是原電池和電解池的對比;第五課時是金屬的腐蝕和防護,即電化學的綜合運用。
原電池是將化學能轉化為電能的裝置,而電解池是將電能轉化為化學能的裝置,其中電解池的能量轉化原理是最為基本的,因此,“電解池”第一課時在整個章節中的地位是很重要的。本節課的重點應是讓學生理解電解的基本原理,其中包括:陰陽兩極的確定,陰陽離子、電子的移動方向,電極反應,電解過程中的現象分析,放電順序等。其中難點:兩極反應、電極總反應的書寫,陰陽離子放電順序的應用。
二、“電解池”第一課時常用的教學方法及缺點分析
1、教師演示電解CuCl2溶液實驗,一般用U形管和大的碳棒,電源為16V的直流電源。實驗裝置如圖1所示:圖1這樣的教學設計不利于學生觀察,如果讓學生做隨堂實驗,則實驗藥品的用量會很多,且Cl2的毒性污染會很大。
2、分析放電順序時,只限于陽離子的中的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生,讓學生記住,然后學會應用。
3、由于整個一節課就一個演示實驗,所以在后面(包括第二課時),在寫電解NaCl溶液、CuSO4溶液、NaSO4溶液的電極總反應時,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、兩個改進后的微型實驗
總的優點是:
①兩人一組,易于操作,便于觀察,節約環保;
②使學生更易掌握電解的基本原理;
③此實驗裝置也適用于第二課時,有助于分析四類電解反應陰陽兩極的現象和產物,并且使部電極反應的書寫也變得非常簡單。具體改進措施為:
1、改電解CuCl2溶液的演示實驗為學生隨堂實驗:
①用小的培養皿代替U形管,用小鐵夾夾住小的鉛筆芯做電極,電源可用實驗室學生電源,也可以用兩節干電池做電源,其實驗裝置如圖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,陽極立刻產生氣泡,用濕潤的淀粉碘化鉀試紙檢驗時,會變藍色;陰極半分鐘之內也會出現紅色固體。
③整個實驗過程現象明顯,除實驗本人能聞到少許刺激性氣味外,其他人基本沒有感覺到有CI2放出。
④同時多媒體課件演示陰陽離子和電子的流動方向。
⑤這樣可以在教師的引導下,讓學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極,陽極一般吸引陰離子,陰離子化合價一般處于低價,較易失電子,被氧化,發生氧化反應;接電源負極的一極叫陰極,陰極一般吸引陽離子,陽離子化合價一般處于高價,較易得電子,被還原,發生還原反應。
板書為:陽極(失e—):吸引CI—被氧化,發生氧化反應;陰極(得e—):吸引Cu2+被還原,發生還原反應。
2、設計一個既能應用、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驗。
具體的設計思路為:
(1)由第一個實驗中陽離子有Cu2+、H+;陰離子有OH—、CI—,引出當溶液中有不同陰陽離子時,會有陰陽離子的先后放電順序;
(2)讓學生在另一塊培養皿中加入NaI、NaCI混合溶液,于是陽離子就有Na+、H+;陰離子就有CI—、I—、OH—,引導學生猜測陰陽離子的放電順序,并按如圖3所示實驗裝置驗證:
圖3(3)用淀粉溶液檢驗陽極產物,用酚酞檢驗陰極產物(顯堿性,有利于總反應的分析和書寫);
(4)根據實驗現象,應用第一個實驗已得出的電解原理,分析陰陽離子的移動方向和電極反應;
(5)探索陰陽離子放電順序的規律及特點,由學生自己得出:陽極(失e—):S2—>I—>Br—>CI—>OH—>中心原子處最高價的含氧酸根;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,讓學生了解到書寫電極總反應,關鍵是分析微粒的來源。
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