高中二年级上学期化学《电解原理》教学设计.docx

《电解原理》教学设计

一、课标解读

1．内容要求

①认识化学能与电能相互转化的实际意义及其重要应用。

②了解电解池的工作原理，认识电解在实现物质转化和储存能量中的具体应用。

2．学业要求

能分析、解释电解池的工作原理，能设计简单的电解池。

二、教材分析

《电解原理》将带领学生进一步认识化学变化所遵循的基本原理，初步形成关于物质变化的科学观念。在了解化学反应中能量转化所遵循的规律的基础上，赞赏运用化学反应原理对科学技术和人类社会文明所起的重要作用。同时基于电解池原型建构电化学认知模型，基于认知模型认识更多、更复杂的电解池装置，分析、解决电化学真实问题，理解物质变化和能量转化，发展“证据推理与模型认知”的素养。

化学反应中，化学能与其他形式的能量可以相互转化并遵循能量守恒定律。化学能与电能的直接转化需要通过氧化还原反应在一定的装置中才能实现，电解池是将电能转化为化学能的装置。

电解池以发生在电子导体与离子导体接触界面上的氧化还原反应为基础。由以上分析可知，新教材强调构成电化学体系的基本要素，即电极反应、电极材料、离子导体、电子导体，重视对电化学过程的系统分析思路，力求提高学生对电化学本质的认识。

三、学情分析

通过前面章节的学习，学生已经掌握了原电池的工作原理及电极反应式的书写，建立了原电池的认知模型，对陌生原电池装置有一定的分析思路和方法，但对于电能与化学能的转化方式及离子的放电顺序等还存在认知局限。

四、素养目标

【学习目标】

1．了解电解、电解池的概念，认识电解是电能转化为化学能的一种重要形式；

2．形成系统分析电解池的一般思路和方法，能初步设计简单的电解池；

3．初步了解在电解过程中，粒子的放电顺序与其氧化性、还原性的关系，能解释或预测电解反应的产物，并能用电极反应和总反应进行表征。

【评价目标】

1．通过对电解池工作原理的讨论和电极反应式及总反应式的书写，诊断学生对电解及电解池的掌握程度；

2．通过对陌生电解池的组成、结构及工作原理的分析，诊断并发生学生的证据推理与模型认知的素养。

五、教学重点、难点

教学重点：电解原理；电极反应的分析与表征

难点：电解池思维模型的建构；离子的放电顺序

六、教学方法

任务促学：1．通过教材阅读和实验演示，学生自主归纳电解和电解池的概念。

2．通过对实验过程的分析，引导学生总结电极判断方法和电极反应式的书写方法。

3．通过电解规律的探究，引导学生强化电极反应式的书写。

习题诊断：通过课堂环节中的思考讨论，及课堂练习诊断学生对知识的掌握情况。

实验助学：完成电解CuCl2溶液的实验探究，引导学生通过实验现象，利用分析、推理总结电解原理。

七、教学过程

环节

教师活动

学生活动

新课引入：电解池的前世今生

1799年，当意大利人发明了最原始的电池——伏打电池之后，许多科学家对电产生了浓厚的兴趣，好奇心驱使着人们去进行各种尝试。1807年，当英国化学家戴维将铂电极插入熔融的氢氧化钾并接通直流电源时，奇迹终于产生了，在阴极附近产生一种银白色的金属，随即形成紫色的火焰。这就是发现钾元素的主要过程，当时在社会上引起了轰动。1833年法拉第通过把电流作用在氯化钠的水溶液时，能够获得氯气，这其中的奥妙是什么呢？电解时，物质的变化是如何发生的呢？电能如何才能转变成化学能呢？

学生感受化学发展的进步，思考问题的发现需要不断探索。

实验展示与原理分析

【教师演示】电解氯化铜溶液

播放电解氯化铜溶液的视频，引导学生观看视频中关键现象，并描述实验现象。

【教师引导】分析氯化铜溶液的电解实验

从视频中我们可以看出，通电之后与直流电源正极相连的石墨棒上有气泡产生，与直流电源负极相连的石墨棒上覆盖了一层红色物质，当老师打开装置时，还闻到了一股刺激性的气味。这个有刺激性气味的气体是什么呢？红色物质又是什么呢？通电之后，氯化铜溶液发生了怎样的变化呢？

CuCl2在水溶液中完全电离生成Cu2+和Cl-；通电前，Cu2+和Cl－在溶液里自由运动；通电后，在电场的作用下，带负电的Cl－移向阳极，并失去电子被氧化成氯原子，进而结合成Cl2放出，带正电的Cu2+移向阴极，并得到电子被还原成铜原子，覆盖在阴极上。

观察实验现象

聆听

分析电解原理

建立模型

概念总结与电解池模型辨识

老师通过上述实验过程总结相关概念。

电解：在电流作用下，电解质在两个电极上分别发生氧化反应和还原反应的过程。

电解池：将电能转化为化学能的装置。

让学生根据实验装置总结电解池的构成条件。

认识电解相关概念

总结电解池构成条件

电极反应方程式的书写

教师引导学生质疑：学习了电解的基本原理，我们如何确定阴阳极的产物呢？阴、阳极应该如何判断，电极反应式又该如何书写呢？

1、阴、阳极的判断

(1)根据外接电源的正、负极判断

电源正极连接阳极，电源负极连接阴极。

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