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1、电解池一、教材分析1、教材中的地位和作用本节课选自新课标人教版高中化学选择性必修一第四章第二节电解池第一课时。本章着重研究化学反应与电能的关系，电解池属于电化学知识，是中学化学基本理论的重要组成部分。电解池是将理论与实际相联系的实体，通过“电解氯化铜溶液实验”引出电解池，又在理解电解池的基础上介绍相关化工生产方面的应用，如氯碱工业、电解精炼铜、电镀工业以及电冶金等。学生在必修1学习了电解质的电离、氧化还原反应，在必修2学习了原电池，知道化学能是如何转变为电能的，因此电解池是原电池知识的延续。通过电解池的学习，可以进一步深化对氧化还原反应、离子反应、原电池、电解质溶液、化学反应中的物质变化和能量
2、变化等知识的认识，发挥理论对工农业实践的指导作用，树立化学与社会生活密切联系的思想。这部分知识也是历年高考的重要知识点之一，经常考查电极名称的确定、电极反应的书写、电解产物的判断、电解（离子）方程式的书写等。2、教材内容及分析电解池的教学要求为理解层次。本节教材以电解氯化铜的实验为例来要求学生认识电解池、学会判断电解池中的电极，理解电解的过程、领会电解的概念、描述电解池，并能够解释和说明一些简单的电解问题。二、学情分析从学生起点知识来看，学生已经学过氧化还原反应、离子反应、原电池、电解质溶液、化学反应中的物质变化和能量变化等知识。从学生的心理特点来看，学生对新鲜事物有强烈的好奇心和探索欲望，对
3、老师的讲授敢于质疑，有自己的想法和主见，已具备了一定的探究能力。从学生思维发展的层次上看，学生的形象思维已充分发展，抽象思维也正在迅速发展之中。实验是让学生在具体实验事实的基础上分析问题、解决问题、得出结论，符合学生的思维特点，有利于在形象思维的基础上进一步发展学生的抽象思维。但学生的抽象思维毕竟还不够成熟，需借助微观的动画来具体对实验本质进行分析。三、教学目标根据新课标和考纲的要求，本课的教学目标设定为三个维度：1、知识与技能（1） 知道电解池和电解的概念；（2） 正确判断电解池的阴、阳极；（3） 正确叙述电解池；（4） 了解电解池在生活生产中的应用。2、过程与方法 通过对实验现象的观察、分
4、析和推理，培养学生的实验能力、观察能力、思维能力和微观分析能力。3、情感、态度与价值观（1） 渗透由现象看本质的辩证唯物主义观点、体验从生活中学习化学的乐趣；（2） 通过本节课的实验探究，培养敢于质疑，勤于思考、勇于创新、大胆实践、善于合作的科学精神。四、重难点分析（1）根据对教材、知识点和学生学情分析，确定本节课的重难点为：重点是电极的判断、电解池和电解的概念；难点是电解池的电解池。（2）重、难点的突破：通过阶梯式问题探究，实验分析、动画模拟、以旧带新、合理演绎等方式突破难点。五、教学策略根据学生的知识结构、心理特点和教学内容的实际需要，本节课采用“宏观启发微观分析”式的教学方法，并结合多媒
5、体进行教学。从而牢牢抓住电解的两对哲学关系电流为原因和氧化还原反应为本质，为重难点的顺利突破作有力的铺垫。六、教学方法本节课主要采用阶梯式问题探究的方法，探究问题的设计是否在符合学生实际的前提下，创设开放的学习氛围，有效启发学生思维活动；理论探究部分利用阶梯式问题引导学生分析，形成电解概念的形成与分析的方法。教学中充分利用了演示实验和多媒体计算机辅助教学等手段，充分调动学生的积极性。通过演示实验，培养学生实验观察能力和分析、归纳、总结等主动学习的能力，充分发挥学生在学习过程中的主体作用。此外讲解法、对比法、讲述法、提问法贯穿于教学过程的始终。七、仪器与药品仪器：学生电源、电流表、铁架台、U形管
6、(带支管)、试管(带支管)、导管、橡皮管药品与材料：氯化铜溶液、氢氧化钠溶液、石墨电极、碘化钾淀粉试纸八、教学流程图教师活动： 学生活动：引入：知道化学能可以转变成电能，那么电能可否转变成化学能呢？学生回忆原电池的原理，并进行思考、猜测、分析。回顾原电池装置，给出电解装置图：浸入CuCl2溶液的两根碳棒分别通过导线跟直流电源的正、负极相连接并串联一个电流表，会有什么现象？学生根据已有电解质溶液能导电的知识猜测：电流表会发生偏转通过实验和阶梯式探究问题，层层剥笋式得出原电池和电解的概念学生在老师的启发下不断思考，逐步理清其中的化学原理观看动画，形成形象深刻的理解利用微观动画形象地展现电解的微观过
7、程设疑：如何判断电解池的阴极和阳极，有可以从哪些角度判断？通过交流讨论，总结出判断角度和方法设疑：电解池形成的条件是什么？根据实验装置图和已有知识进行归纳总结师生共同小结，构建新的知识体系。九、教学过程设计（采用师生对话形式）一、 问题情境引入，引生入境。师生对话学生活动设计意图【提问】前面我们学习了原电池，知道化学能可以转变成电能，那么电能可否转变成化学能呢？若能，是通过什么装置，如何转变的呢？【讲述】1807年，英国化学家戴维利用250节锌铜原电池串联起来用铂电极电解熔融的氢氧化钾时，发现了金属钾。到目前为止，在化工生产、金属冶炼、日常生活中，电解方法已经广泛应用。你们想不想知道电解的原理
8、是什么？这节课我们就来共同研究与之相关的内容。【板书】第三节 电解池 倾听、思考，在教学的讲述设疑中进入教学情景。通过以前学过的知识创设问题情景，引入课题，启发学生思考，引起好奇心和求知欲，引生入境。二 、步步设疑，结合实验和动画，揭示原理。师生对话学生活动设计意图认识电解池装置【投影原电池装置图】老师：还记得这是一个什么装置？学生：这就是我们以前学过的原电池装置。老师：大家知道，电解质溶液是可以导电的，其原理及其过程又如何呢？大家看三组实验装置图，观察思考：与上图的实验现象会有什么不同吗？【展示三组实验装置图】：1、将两根碳棒相隔一定距离浸入CuCl2溶液中2、用导线连接两根碳棒后再将碳棒相
9、隔一定距离分别浸入CuCl2溶液中3、浸入CuCl2溶液的两根碳棒分别通过导线跟直流电源的正、负极相连接并串联一个电流表老师：装置1会产生怎样的现象呢？学生：不会有任何现象老师：为什么呢？学生：碳棒不与CuCl2溶液发生任何反应老师：非常正确，那么装置2会产生怎样的现象呢？学生1：一根碳棒表面会有铜析出，因为构成了原电池。老师：大家同意他的想法吗？有没有其它的看法？学生2立即站起来：没有构成原电池！像装置1一样没有任何现象。老师：这么肯定，你的根据是什么呢？ 学生2：两电极都为碳棒，没有自发的氧化还原反应。所以没有形成原电池。老师：回答得非常好，有理有据，不容质疑。那么装置3会有什么现象呢？学
10、生：电流表指针会发生偏转老师：你们怎么知道的？！学生：电解质溶液是可以导电的老师：很好，除此之外还会有什么现象呢？倾听，观看，思考。边看装置图，思考，边讨论。思考，讨论，交流用原电池做 对比，以旧引新，便于学生更快认识电解池装置。演示实验【展示实验装置】老师：下面我们以来做装置图3的这个实验。以电解CuCl2溶液为例来学习电解池。首先来了解实验装置。【展示电解CuCl2溶液装置】从电源出发，沿着导线来看，连接了一个带支管的U形管，里面盛放有氯化铜溶液。并且U形管上面插有两个石墨棒作电极（强调：这里的电极是石墨棒）。电极的红色导线所连接的是电源的正极，绿色导线连接的是电源的负极。从U形管出来连接
11、了一个玻璃导管，里面装有湿润的碘化钾淀粉试纸，再通过连接到装有氢氧化钠溶液的试管中（吸收逸出气体）。【演示实验】接通电源，开始电解CuCl2溶液的实验。【引导学生观察现象】仔细观察并在学案对应位置认真记录实验现象。老师：大家注意了，你都看到了那些现象？学生1：与电源负极相连的碳棒表面析出了红色物质，与电源正极相连的碳棒表面析出了气泡。湿润的淀粉KI试纸变蓝。老师：在化学上，我们称这个装置为电解池。为了方便描述，通常我们把与正极相连的电极叫阳极，而与负极相连的电极叫阴极。【板书】1、 电解池：2、 电极名称：阳极：与电源正极相连； 阴极：与电源负极相连。学生2思考后站起来补充：与电源负极相连的碳
12、棒周围溶液颜色变深了，与电源正极相连的碳棒周围溶液颜色变浅了。老师：好样的，真是明察秋毫！这么细微的变化也被你扑捉到了。其他学生还有没有补充的？学生：摇头老师：大家观察的即仔细又全面。那么出现这些现象的原因是什么呢？首先考虑：红色物质是什么呢？学生：铜老师：铜的来源是什么呢？学生：CuCl2溶液老师：发生了怎样的反应呢？学生：得到了电子、发生了还原反应老师： 板书电极反应式： 阴极：（还原反应）老师：我们将湿润的淀粉KI试纸放在与电源正极相连的电极附近，试纸变蓝。这说明产生的气体是什么呢？学生异口同声：氯气老师：很好，谁能到前面用式子表示产生氯气的过程以及变蓝的原因？【学生1板书】 阳极： （
13、氧化反应）Cl2+2KI=I2+2KCl老师：很好，勇气可佳，大家说写的正确吗？学生：正确老师：得的电子来源那里，失的电子去了那里呢？学生1先举手站了起来：电源负极提供的电子给了，失的电子给了电源正极。老师：有没有补充或完善的学生2：电源负极提供电子沿导线通过碳棒给了，失的电子沿导线流入了电源的正极。【师生鼓掌给予表扬】老师：两极区域的颜色为什么发生了变化？学生：发生了定向移动老师：只发生了定向移动吗？学生：阴阳离子都发生了定向移动老师：何以见得学生1：异性相吸，可知向阴极运动了，Cl-向阳极移动了学生2：我们在学电解质导电时就讲过，通电时容液中阴阳离子发生了定向移动老师：通电前，CuCl2溶
14、液中解离成铜离子、氯离子。它们的运动情况是怎样的？学生：杂乱无章的自由运动。教师：对的【展示动画】老师：那通电之后，阴阳离子的运动发生了什么变化？学生：定向移动。老师：真棒！大家的理由这是相当充分，我听明白了教师： Cu2+、Cl-是怎样转化为Cu和Cl2的呢？我们来看微观动画。【展示动画】老师：谁能到前面写出化学反应方程式吗？学生1到黑板上书写：老师：大家看，他写的正确吗？学生：正确老师：这个反应是自发进行的吗，不需要条件呀？学生2：老师，我觉得应该写上条件“通电”吧？老师：能不能说说你的根据？学生3：通常情况下不能发生分解而在电流通过时才发生反应。所以，我想应该写上。老师：大家说，应不应该
15、注明“通电”呢？学生：应该老师：我真为你们而感到骄傲！此过程能量如何转变？学生异口同声：电能转变为化学能老师总结：象一样，电解质在溶液或融化状态下，使电流通过时，会引发氧化还原反应的过程称为电解。【板书】 一、电解象这样借助于电流的作用引发氧化还原反应的装置即把化学能转化为电能的装置称为电解池【板书】 二、电解池老师：我们把与电源正极相连的电极称为阳极，把与电源负极相连的电极称为阴极。那么给你一个电解池,你如何知道哪个是阳极哪个是阴极呢?大家讨论一下看有几种依据呢。老师提示：电源连接情况学生1：与电源正极相连的为阳极，与电源负极相连的为阴极老师：很好，反应情况:学生2：发生氧化反应的为阳极，发
16、生还原反应的为阴极老师：关于判断电极的依据的讨论，我们就先讨论到这里。课下再想想看你还能不能找到其他方法。老师：大家回顾一下刚才的几个实验装置，回想原电池的构成条件，归纳构成电解池的条件是什么？学生1：要有直流电源、两个电极和电解质溶液学生2：还要形成闭合电路老师：集体的力量就是大啊!总结的这么完善。【板书】构成电解池的条件: 直流电源 两个电极 电解质溶液 闭合电路 观察现象并举手回答。联想到以前原电池的电子流动方向，思考，讨论。思考，恍然大悟学生思考、讨论引导学生逐一分析现象，培养学生对实验的分析能力。通过微观动画演示，学生更深刻理解电解的过程四、回顾重点概念，深入剖析师生对话学生活动设计
17、意图【回顾】电解的概念。 老师：不针对电解氯化铜这个过程，对于一般的电解质，如何描述其电解过程呢？【讲述并投影】电解质在溶于水或熔融状态下电离出能自由移动的离子。接通电源时，自由移动的离子作定向移动。阳离子移向阴极，在阴极上得到电子而发生还原反应；阴离子移向阳极，在阳极上失去电子而发生氧化反应这一段话我们称之为电解池。电解池简单地总结起来就是六个字：“正阳氧、负阴还”。从能量的角度看，这一过程是将电池的电能转化为化学能，从而发生化学反应，其实就是氧化还原反应。那么电解池就是将电能转化为化学能的装置。【板书】3、电解池：正阳氧、负阴还老师：细心的同学也许要问溶液中有，为什么在阳极只有生成而没失电
18、子生成呢？在阴极只有Cu生成而没有得电子生成呢？这是这节课我留给大家的疑问，下节课我们再来探讨。【布置作业】1、 思考离子在惦记上得失能力与离子氧化性或还原性有什么样的关系呢？2、总结电解池与原电池的异同点，下次上课一起讨论；3、课后习题13题；重要概念须通过分解法来一一剖析，反复强调，加深印象。留下疑问给学生课后思考，提高学生分析问题的能力十、板书设计第一节 电解池1、 电解池：将电能转化为化学能的装置。2、 电极名称阴极：与电源负极相连阳极：与电源正极相连3、电解4、电解池：正阳氧、负阴还阴极: Cu22eCu （还原反应）阳极: 2Cl2eCl2 （氧化反应）通电总反应: CuCl2=C
19、uCl25、构成电解池的条件: 直流电源 两个电极 电解质溶液 闭合电路 十一、教学反思：1、本节充分发挥多媒体和实验的作用，通过观看氯化铜溶液电解过程的电脑动画理解电解反应原理，加深学生对知识的理解，激发学生学习的兴趣，激活了学生学习枯燥的化学原理的思维，同时采用激励评价的方式，大大调动了学生参与探究的热情，课堂气氛活跃，学生通过自主、合作、探究方式进行新知识的学习。2、本课学习的内容是学生学完原电池的基础上来研究电能转化为化学能，学生参与积极性很高。由学生刚学完的且与新内容又有一定联系的原电池导入，开始就把学生注意力吸引住了。继而通过已有的知识素材研究、解决新的知识，学生自己很有成就感，参与的积极性很高。3、充分发挥学生的想象力，敢于让学生说出自己的想法，即使回答有不妥之处也要通过其他学生去指正、补充、完善进而得出满意的结果。，真正发挥了学生的主导作用。4、 本节课对学过知识熟练程度要求较高，而学生遗忘情况也比较严重，如氧化性，还原性等原有知识。如果课前让学生复习相关知识，效果会更好。学科网（北京）股份有限公司