第一篇:電解原理(第一課時教學設計)何衛寧
第四章電化學基礎 第三節電解池教案(第一課時)
銀川一中 何衛寧
教學目標
知識技能:使學生掌握電解的原理,能夠準確判斷電解池的陰、陽極;正確書寫兩極所發生的反應及電解的總化學方程式;會判斷兩極所發生的是氧化反應,還是還原反應;掌握惰性材料做電極時,離子的放電順序。
能力培養:通過演示實驗,使學生親自感悟求知過程,培養觀察能力,以及分析問題、解決問題的能力;通過一些設問及質疑,培養學生的思維能力,概括總結的能力,以及形成規律性認識的能力。
科學思想:從實驗現象分析得出宏觀現象和微觀本質的關系,使學生領悟到感性認識到理性認識的過程。
科學品質:通過演示實驗,并準確描述實驗現象的過程,調動學生學習的積極性,提高學習興趣,培養學生求實的精神及團結合作精神。
科學方法:觀察實驗現象,記錄實驗現象,分析實驗過程,結合電極上的氧化還原反應,得出電解的概念,通過分析過程,使學生領悟到科學的正確的分析問題的方法。
重點、難點 電解的基本原理;離子放電順序。學習分析問題的方法,從而提高解決問題的能力。
教學過程 設計
【復習提問】上節課我們學習了原電池,原電池是一套什么樣的裝置? 【學生回答】原電池是一套把化學能轉化為電能的裝置。
【引入新課】那把電能轉化為化學能的裝置就是我們今天所要研究的電解。【板書】第四章 第三節電解池
一、電解原理
1.電解池:把電能轉化為化學能的裝置。
【演示實驗】1.將兩根碳棒分別插入裝有CuCl2溶液的小燒杯中,浸一會,取出碳棒觀察碳棒表面現象
2.用導線連接碳棒后,再浸入CuCl2溶液一會兒,取出碳棒,觀察碳棒表面變化.【學生回答】均沒有現象。
【演示實驗】3.浸入CuCl2溶液中的兩根碳棒,分別跟直流電源的正極和負極相連接,接通一段時間后,觀察兩極上的現象并用濕潤的KI-淀粉試紙檢驗所生成的氣體。【學生回答】通電一會兒發現,與電源負極相連的一端的碳棒上有紅色固體物質析出,與電源正極相連的一端碳棒上有使濕潤的淀粉-KI試紙變藍的氣體生成。
【分析判斷】紅色物質為銅,黃綠色使濕潤淀粉-KI試紙變藍的氣體為氯氣。
【講述】在類似的實驗中,規定:與直流電源負極相連的電極叫陰極;與直流電源正極相連的電極叫陽極。
【提問】1.通電前溶液中存在哪些離子?這些離子是如何運動的? 2.接通直流電后,原來的離子運動發生了怎樣的改變? 3.有關離子在兩極發生了什么樣的反應?
【學生討論分析】1.通電前溶液中Cu、Cl、H、OH自由移動。2.通電后帶正電的Cu2+、H+向陰極移動;帶負電的Cl-、OH-向陽極移動。3.Cu2+在陰極得電子變成了單質Cu,Cl-在陽極失電子變成了Cl2 【板書】2.電解:使直流電通過電解質溶液,而在陰陽兩極引起氧化還原反應的過程。【提問】像這樣使直流電通過電解質溶液的裝置就是電解池,它的組成是什么呢?
2+
-+
-【學生討論分析】 3.電解池的組成:(1)形成條件: ①外加直流電源
②與電源相連的兩個電極 ③電解質溶液或熔融的電解質 ④用導線連接形成閉合回路 【講述】a.電極必須能導電 b.電極材料可相同亦可以不同。(2)電極
活性電極:參加氧化還原反應的物質。除Pt、Au外的其他金屬做陽極
惰性電極:只起導電作用,不參與反應的物質。石墨、Pt、Au做電極,及金屬做陰極(3)兩極反應:
陰極(接電源負極):陽離子得電子—還原反應
陽極(接電源正極):失電子—氧化反應(有時是金屬失電子,所以不能寫作陰離子失電子)電解質溶液中各種離子在兩極上得失電子是有一定順序的,我們稱之為放電順序,放電順序涉及到多種因素,我們在中學階段只要求掌握:
陽離子放電順序:按金屬活動性順序越不活潑的金屬其陽離子越容易得電子。陰極:Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+(酸)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+(水)>A13+>Mg2+>Na+>K+
陽極:金屬>S2->I->Br->Cl一>OH->含氧酸根>F-
指活潑電極
【提問】OH-失電子會產生什么物質?結合原電池氧氣得電子的情況討論。【學生討論分析】OH-失電子產生氧氣和水。【提問】整個電解池中電子的流動方向是怎樣的?
【學生討論分析】 電源負極→電解池陰極→電解液中的陽離子(被還原)電解池中陰離子(被氧化)→電解池陽極→電源正極 【講述】(5)表示:電極方程式 陽極:2Cl-2e=Cl2↑ 陰極:Cu+2e-=Cu 電解 總方程: CuCl2==== Cu+ Cl2 ↑
【引導學生分析】惰性電極電解氯化鈉溶液 通電前:分析電解質溶液中的離子情況 陽離子:H+、Na+ 陰離子:OH-、CL-
通電后:在直流電的作用下,H+、Na+移向與電源負極相連的陰極,其中H+ 得電子能力強于Na+,所以H+得到電子變成H2,發生還原反應。
OH-、Cl-移向與電源正極相連的陽極,其中Cl-失電子能力強于OH-,所以Cl-失去電子變成Cl2,發生氧化反應。
陽極:2Cl--2e=Cl2↑ 陰極:2H++2e-=H2↑
電解
總方程: 2NaCl+2H2O=====2NaOH+H2+Cl2↑
【學生練習】惰性電極電解硫酸銅溶液,硫酸溶液,氫氧化鈉溶液 【總結】電解步驟: 1.看電極
2.判斷陰陽離子種類,比較放電能力 3.確定微粒形式 4.總反應=陰極+陽極
【小結】本節課學習了電解池及其組成,以及兩極的反應,重點在兩極的反應如何發生,希望大家通過練習掌握兩極放電順序,會寫電解電極方程式,注意發現規律,下節課研究電解規律及應用。
【板書】第四章第三節電解池
一、1.2.電解原理 2+-電解池:把電能轉化為化學能的裝置。
電解:使直流電通過電解質溶液,而在陰陽兩極引起氧化還原反應的過程。3.電解池的組成:(1)形成條件:①外加直流電源 ②與電源相連的兩個電極 ③電解質溶液或熔融的電解質 ④用導線連接形成閉合回路(2)電極
活性電極:參加氧化還原反應的物質。除Pt、Au外的其他金屬做陽極
惰性電極:只起導電作用,不參與反應的物質。石墨、Pt、Au做電極,及金屬做陰極(3)兩極反應:
陰極(接電源負極):陽離子得電子—還原反應
陽離子放電順序:Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+(酸)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+(水)>A13+>Mg2+>Na+>K+ 陽極(接電源正極):失電子—氧化反應
失電子順序:金屬>S2->I->Br->Cl一>OH->含氧酸根>F-
指活潑電極
(4)電子的流動方向:負極→陰極→陽離子(被還原)陰離子(被氧化)→陽極→正極(5)表示:電極方程式
【課后反思】本節課積極主動地創設民主、尊重、寬容、協商、對話的教學情景和氣氛,在課堂教學中掌握好分寸,做到張弛有度,達到課堂所要求的“思維之活”,課堂上老師活躍,學生也活躍,最大可能的把學生的熱情,積極性,主動性,調動起來,給他們一個充滿樂趣的時間和空間,同時也注重基礎知識鑿實,運用靈活的教學技藝,把握好教學的時機,尤其是板書設計得到了大家的肯定,成為這節課的亮點。存在的問題是由于內容較多,時間緊所以老師有些問題有包辦代替回答的情況。
第二篇:識字5第一課時教學設計
《識字5》第一課時教學設計
教學目標:
1、認識“移、謀、柴”等10個生字,會寫“斤、挑”2個生字。
2、正確、流利地朗讀諺語,初步體會諺語的含義。教學重點: 識記10個生字;會寫2個生字。教學難點:對諺語含義的初步理解。教具準備:ppt課件 教學過程:
一、創設情景,激趣導入
(播放兒歌:《拔蘿卜》)小朋友以前都聽過拔蘿卜的故事吧,今天我們又聽了這首有趣的童謠,哪位小朋友能告訴老師,為什么童謠中的小白兔一開始沒有拔出蘿卜,后來又拔出來了呢?
對,人多力量大,只有友好相處,團結合作,才能干大事,干成事。齊讀單元導語。
今天,老師也要小朋友們團結合作,一起學習講團結合作的諺語《識字5》,好嗎?(出示:《識字5》)齊讀課題。
二、初讀諺語,趣味識字:
1、自由讀課文:一邊讀一邊圈出本課的生字,遇到不認識的字想辦法解決。可以請教大桃子,或者問問你的同桌。
2、同桌之間互相認讀生字。
(出示:我會認)瞧,課文中藏著是十個生字寶寶,想和他們打個招呼嗎?同桌互相認讀生字,讀對了夸夸他,讀錯了,幫幫她。
3、提醒字音。剛才有哪些小朋友得到了同伴的夸獎啊?老師祝賀你們,也替你們感到開心。在你們認讀的過程中,你們發覺哪些字難讀或容易讀錯?要提醒大家注意注意。(整體認讀:移;翹舌:柴、折、繩;平舌:搓;前鼻音:斤;后鼻音:繩)
4、開火車、走迷宮認讀生字。
現在老師給你們增加一點難度,小白兔說它都能認識這些生字了,你們呢?給它比一比有信心嗎?我們來玩開火車、走迷宮認讀生字游戲好嗎?
5、齊讀生詞。
同學們不僅讀得準確,而且聲音也很洪亮。生字寶寶最喜歡交朋友,你們看它站到朋友中間去了,你們還能認識它嗎?齊讀。(出示:生詞)
6、討論識字方法。
同學們真聰明,短短的時間里能把字讀得這么準,那怎樣才能記住他們的樣子呢?四人小組合作說說你是用什么方法記住這些字的。
7、交流識字方法。
同學們的識字方法可真豐富啊,用上了加一加、減一減、換一換、猜謎語、結合生活實際等這么多的方法,真不錯。
8、這些生字寶寶可調皮呢,他們又藏進課文里了,你們還能認出他們嗎?四人組合作讀文,選擇一句自己喜歡的諺語讀給別人聽,其他同學認真傾聽,如有問題,幫幫他。
9、男女生讀,全班齊讀。
三、指導書寫
這節課我們還要寫兩個字【出示:斤、根、滿】 誰來讀讀他們?指名讀,齊讀。
觀察寫法,想想在寫得時候要注意什么呢?(“斤”第一撇要平撇,第二撇要豎撇;“根”木字最后一畫寫點、右邊豎提壓堅中線;“滿”左窄右寬)教師范寫,學生描紅練習書寫并進行自我評價。
四、朗讀諺語,初步體會含義
1、把句子讀通順。
師:小朋友們,生字寶寶玩累了,回到了諺語里,誰來把你喜歡的諺語讀給大家聽聽?可別讀錯了喲!(課件展示五句諺語。)
2、齊讀諺語。
師:小朋友們,“人心齊,泰山移”,讓我們一起來讀一讀這些諺語吧。
3、初步體會諺語含義。
師:團結合作的力量真大!小朋友們的讀書聲多洪亮啊。通過剛才的朗讀,你們發現諺語里哪個字出現的次數多?諺語里都有哪些多?相信小朋友們對這幾句諺語已經有了自己的理解,那么請選擇你最喜歡的諺語,向你的同桌說說你的理解和體會好嗎?
4、學生自由談體會,教師補充交流。
5、看圖猜諺語。
6、指導朗讀:學生帶著自己的體會自由讀諺語。
7、小結:只有團結力量才大,只有團結才能想出很多辦法解決困難,只有團結才能干大事、干成事。我們在學習和生活中一定要學會團結合作。
8、(諺語總會告訴我們一些道理或知識,我們要主動到生活中去積 累更多的諺語。)出示搜集的諺語,學生齊讀。
好記性不如爛筆頭。三人行,必有我師。不怕學不成,只怕心不誠。眾人一條心,黃土變成金。三個臭皮匠,頂個諸葛亮。
一寸光陰一寸金,寸金難買寸光陰。
五、作業
1、回家搜集諺語大家一起交流。
2、背誦課文。
六、板書:
識字5
團結合作
諺語
人
柴
樹
多
線
花
團結力量大
第三篇:5詹天佑教學設計第一課時
5《詹天佑》教學設計
教學目標:
1、正確、流利、有感情地朗讀課文。
2、學會本課生字,積累詞匯,聯系上下文理解由生字組成的詞語.3、了解詹天佑主持修筑京張鐵路的經過,認識詹天佑是我國杰出的愛國工程師,激發孩子們的愛國熱情,增強民族自豪感,培養學生不怕困難的堅強意志。教學重難點:
重點:了解詹天佑修筑京張鐵路遇到的各種困難;通過具體事例體會詹天佑是“杰出的愛國工程師”。
難點:理解詹天佑使用的開鑿隧道的方法以及“人”字型鐵路的設計思路。教學準備:課件、搜集關于詹天佑的相關資料。教學時間:兩課時 教學過程:
第一課時
教學目標:
1、初讀課文,學習生字新詞,理清課文脈絡,把握課文主要內容。
2、通過課文2、3自然段學習,知道詹天佑是在帝國主義國家的阻撓、要挾、嘲笑下接受使命,展現了他的愛國主義精神。教學步驟:
一、激情導入
1、師:今天我們來認識一個了不起的人物,他被譽為我國的“鐵路之父”、“中國近代工程之父”——詹天佑,是中國首位鐵路工程師,為中國近代工程的發展奠定了基礎。
2、出示課件有關詹天佑的資料,學生介紹詹天佑。
3、師:詹天佑,一個中國人永遠不能忘懷的名字!他以自己獨特的風格魅力和不懈的努力,為我國的鐵路建設抒寫輝煌的一頁,更為中華民族在備受屈辱的日子里,贏得世界的尊重。來,讓我們一起來呼喚這個名字。今天就讓我們一起走近詹天佑,一起感受詹天佑。
二、自主學習
1、自讀課文,要度正確流利。
2、自學生字詞。
3、詹天佑是在什么情況下接受修筑京張鐵路的任務的?
4、修筑鐵路的過程中,詹天佑遇到哪些困難?用小標題的形式列出來。
三、合作探究 小組內交流自學成果
四、精講點撥
1、檢查自學生字詞情況(1)指名讀課文,糾正讀音。(2)出示詞語,認讀詞語。
施工
阻撓
居庸關
艱巨
毅然
鏟平
惡劣
惹禍
譏笑
泥漿
岔道(3)強調讀音:要挾()阻撓()惡劣()藐視()
(4)重點詞語:阻撓
要挾
蔑視
毅然
竣工 狂風怒號等(5)指導書寫:
“施”字注意“方”的筆順;“撓”字上面沒有點。“岔”字注意上面的“分”字是“八”而不是“人”
2、詹天佑是在什么情況下接受修筑京張鐵路的任務的?(1)“當時,清政府剛提出??想進一步控制我國的北部。”
他們為什么阻撓?(爭奪修筑權,控制我國北部,達到侵略的目的)不把中國發在眼中,就這樣讓他們阻撓成功嗎?
(2)“他們最后提出一個條件??他們就不在過問。”
現在看來,這是一個可笑、無聊的條件啊,我國修筑鐵路還要你們過問。帝國主義國家是在用條件來要挾我們。什么是要挾?抓住中國的什么弱點啊?(3)“有一家外國報紙輕蔑??還沒有出世呢。”
這是在嘲笑我國的工程師,嘲笑詹天佑,更是在嘲笑中國人。讀2、3段我的心久久不能平靜。當讀到-()這句話時‘我感到非常(),因為()的句式回答。
師:就在帝國主義國家的阻撓、要挾、嘲笑聲中,詹天佑毅然接受了的任務,肩負起修筑京張鐵路的重擔。
3、修筑鐵路的過程中,詹天佑遇到哪些困難?用小標題的形式列出來。(勘測線路、開鑿隧道、設計“人”字形線路)
師:就在帝國主義國家的阻撓、要挾、嘲笑聲中,詹天佑毅然接受了的任務,肩負起修筑京張鐵路的重擔。
五、鞏固拓展
課下閱讀詹天佑和鐵路史的課外書如《愛國工程師詹天佑》 板書設計:
5、詹天佑
勘測線路 杰出、愛國
開鑿隧道
設計“人”自行線路
第四篇:Unit 5 第一課時教學設計
第一課時教學設計
●○教學內容
Let’s start A.Let’s learn Group work C.Let’s sing ●○教學目標
a.能聽、說、讀、寫單詞:singer,writer,actress,artist,TV reporter b.能聽說、認讀句子:What does your father / mother do?He’s / She’s a….c.能運用句型“What are you going to be?I’m going to be…is going go be….”詢問他人的理想,并給出相應回答。
d.能聽懂、會唱歌曲“My Family”。
e.對學生進行熱愛生活、尊重他人勞動的思想教育。●○教學重難點
①重點:學習A中Let’s learn部分的六種職業的英文表達,并能就“職業”簡單問答、介紹,以及表達自己、他人的理想。
②重點:正確區分運用冠詞an和a。如:an actor,a singer ●○課前準備
①教師準備與本課相關的詞卡、四年級上冊Unit 6 Part B Let’s learn部分的詞卡。②教師準備錄音機和相關錄音帶。③學生準備相應的詞卡。●○教學設計
教學步驟 建議與說明
熱身/復習(Warm-up / Review)
1.Let’s sing: My Father Is a Doctor
2.Let’s chant
教師播放四年級上冊第六單元部分Let’s chant的錄音,學生邊拍手邊唱歌謠。
課前有意識地播放單元主打 What’s your father? What’s your father?
歌曲和相關歌謠,既可創設英 He’s a doctor.He’s a doctor.語氛圍,給學生一種“課伊始,He’s a great doctor.趣亦生”的感覺,又復習了前 What’s your mother? What’s your mother?
面所學的知識,為本課的教學 She’s a teacher.She’s a teacher.She’s a super teacher.創造積極的條件。
呈現/操練(Presentation / Practice)
①呈現actress,actor,artist,TV reporter
通過誦讀節奏明快的歌謠,a.談話復習引入:
自然談話導入新課教學,使教T: Then, what’s your father / mother / aunt / uncle?
學前后呼應、渾然一體。S: My father/…is a driver / doctor / teacher / farmer / nurse.T: Do you remember what Zoom’s mother is?
S: His mother is an actress.教師出示詞卡,要求學生拼讀,并板書:an(紅筆)actress b.教師將女演員的詞卡貼在actress旁,并出示男演員詞卡,問:Can we call him“an actress”?
引出單詞“an actor”,板書并要求學生學說、拼讀。
新詞教學注重“四會”要求c.教師邊指板書邊說:I don’t wantto be an actress.Of course,到位。I can’t be an actor,because I’m a girl.I like drawing pictures
very much,I want to be an artist.同時,板書出示“an artist”,并要求學生學說、拼讀。
每個新詞的呈現在注重自然d.師生做猜謎游戲,引出“TV reporter”。教師手中拿三貼切、由舊推新的同時,也在張已學詞卡,請學生猜最上面的是哪張,在第三輪時故意類似中求“變化”,引出活動將答案設定為新加的詞卡“TV reporter”,從而引出新詞。板書:a(藍粉筆)TV reporter e.請學生根據教師對自己朋友職業特征的描述,猜他們的職業。T:I have a friend.She can sing nice songs.What does she do?I have another friend.He can write many wonderful stories.What does he do?引出“singer,writer”。板書呈現,并要求學說、拼讀。f.活動:Look and tell 教師請學生看板書歸納:如何正確運用an和a。引導學生發現規律,并舉出實例,如:an apple,an ant,an elephant,an egg,an orange等,教師邊肯定邊為學生打上“Good!/ 注重梯度設計,在保持學生高亢學習熱情的過程中更要提升學生的學習能力。
通過放手讓學生自行歸納并競相例證結論的活動,既培養了學生的學習能力,又培養了學生勇于超越他人的創新意識。
Super!”的成績。②操練 方案一:
活動:Memory game 教師依次口頭報出六張詞卡兩遍后,在第三遍時定格于某一張,請學生憑記憶推測出這張詞卡是什么。操作時可以遞增詞卡數量,從而達到由易到難的教學效果。方案二:
活動:自編歌謠
教師引導學生運用六個新詞和句子“What does…do?He’s / She’s…”在組內開展歌謠創編活動,并根據歌謠質量給予不同等級的評價。
如:Singer, writer, actor, actress.What does your father do? What does your mother do? Is he an actor? Is she an actress? No, no, no!No, no, no!He’s a reporter!She’s a singer!③教學Let’s sing
a.引入:Your chants are so wonderful.As a prize,I will teach you a new song—My Family.b.教師領讀歌詞一遍。
c.播放錄音,讓學生聽一遍,輕聲哼唱一遍。d.全班跟唱歌曲。
e.開展四人或六人小組合作串改歌詞或旋律的活動。f.展示個別小組的創編成果。
拓展/鞏固(Extension / Consolidation)①活動一:True or False 教師請兩位學生面對面站立,分別手持一套詞卡,一名學生先問:What are you going to be?另一名學生答:I’mgoing to be a / an…請對方判斷回答的職業是否與手中卡片的第一張符合,認為符合則回答:True。反之則回答:False。判斷正確者得一分。交替問答三次,決出勝負。②活動二:Lucky 52 a.教師與學生示范活動過程:教師與一學生面對面站立,請一助手面向教師,站在學生身后。教師根據助手手中的詞卡描述此職業的特征,學生根據描述(不得出現詞卡上的詞)猜職業,在一分鐘內正確率最高的搭檔為勝者。如:T: I teach lessons / sing nice songs.S: Teacher / Singer.b.三人小組開展熱身活動。
改變傳統的讓學生漫無目標地瞎猜形式,將訓練學生的短時記憶融于語言的操練過程,增強了猜謎活動的實效性。
引入小組競爭機制,能推動全體學生積極主動地投入活動,互相幫助,共同學習。
學生在“真假難辨”的情景中運用所學語言進行趣味性操練,交際運用,培養其思維能力和語言表達能力,激發參與意識。
活化教材,突破教學難點,豐富學生的語言,做到學以致用。c.邀請三組搭檔決出勝負。
③完成《活動手冊》的相應練習。
第五篇:中學化學電解原理課教學設計探析
江蘇省南通如皋市石莊高級中學 崔亞平
【摘 要】對教材進行分析,闡述中學化學電解原理課設計思路,提出教學目標,探討教學過程,進行評析。
【關鍵詞】中學 化學 電解原理 教學設計 【中圖分類號】G【文獻標識碼】A 【文章編號】0450-9889(2014)04B-0060-02 電解池是人教版選修四中非常重要的一節。從學科體系看,它和原電池一同形成電化學的基礎,是中學化學核心知識之一,是氧化還原反應理論上的拓展和現實中的應用。基于此,本文對中學化學電解原理課教學設計進行探析。
一、教材分析及設計思路
電解池與原電池有聯系,更有差異,原電池利用的是自發的氧化還原反應,而電解則體現一種強制手段。從編排上看,教材將“電化學”整體置于“水溶液中的離子平衡”之后,便于學生從微觀視角分析問題,而電解池的教學安排在原電池之后,既滿足了學科的系統性,又為對比教學提供了很好的素材。
從宏觀表象的觀察到微觀本質的分析,是化學的一大學科特點。深刻領會電解原理,需要先從微觀的角度判斷溶液中有哪些自由移動的離子,然后弄清它們移動的方向,進而分析哪些粒子發生氧化反應,哪些粒子發生還原反應,當放電粒子不止一種時,還需要思考放電順序。這一系列問題,對學生來說,邏輯推理的能力要求高,思維障礙較大。
本節課設計了兩個環節。第一個環節安排2個實驗,3個問題,貼近學生的已有認知,層層遞進,螺旋上升,讓學生在對比中反思,在反思中總結。既揭示了電解池的基本原理,又為下一個環節創設情景,埋下伏筆。第二個環節在第一個環節的基礎上,適當變換電解質溶液和電極材料,自然過渡,給學生創設進一步思考的空間。通過推理猜想、討論交流、實驗驗證,不斷拓展學生對電解原理的認識。整個過程關注學生的主動參與,在實驗觀察和理性思考中不斷感悟提升。
二、教學目標
本節課的教學目標如下。一是通過實驗觀察和問題探究,領悟電解池的工作原理,知道陰陽極發生反應的差異,能分辨電解池和原電池。二是初步學會根據離子放電順序判斷電極反應并正確書寫。
三、教學過程及評析
(一)對比思考,領悟電解池的工作原理
實驗一:按圖1裝置進行實驗,將濕潤的淀粉碘化鉀試紙放在右邊電極附近。觀察試紙顏色和U形管內的變化。
學生匯報:右端電極產生氣泡,試紙變藍,溶液顏色變淡,左端電極上覆蓋著紅色的物質。可以推測生成了銅和氯氣。問題一:Cu能在Cl2中燃燒生成CuCl2,說明CuCl2比較穩定;為什么上述實驗卻能以CuCl2原料反向生成Cu和Cl2呢?到底依靠什么力量實現了這樣的轉化?
學生討論后一致認為裝置中的外加直流電源起到關鍵作用。在教師的點撥引導下,學生聯想到原電池的特點,繼而展開微觀想象,逐步領悟到以下3點:一是與電源負極相連的左端電極(陰極)必須獲得電子,不是一種自愿而是強制,與電源正極相連的右端電極(陽極)則必須失去電子。二是陰極因為獲得電子,附近負電荷集中,陽離子定向遷移至陰極;陽極因為失去電子,附近正電荷集中,陰離子定向遷移至陽極。三是陽離子在陰極得到電子,被還原,發生還原反應,銅離子變成銅;陰離子在陽極失去電子,被氧化,發生氧化反應,氯離子變成氯氣。至此,在學生頭腦中電解池的工作原理已初步形成,但仍需強化。實驗二:按圖2兩個裝置進行實驗,觀察現象。
問題二:兩個裝置中均可以觀察到碳極上有氣泡,鐵極逐漸溶解。但為什么在電解液相同的情況下右圖的實驗更劇烈?
學生思考交流后進一步認識到電解是一種更強的氧化還原手段。問題三:原電池和電解池有何差異?請填寫表1。
評析:教師沒有用講解和灌輸的方式直接呈現電解池的工作原理,而是立足學生已有的經驗,設計對比情景,引發認知沖突,促使學生思維從淺入深不斷升華。3個問題本身具有對比性,彼此之間又層層遞進、環環相扣。
(二)變換情景,探究電解過程中的放電規律
問題四:如果將實驗一中的電解液換成氯化鈉溶液,請問能否繼續在陽極生成氣體,在陰極得到金屬?如果不能,請推測可能發生什么變化?
討論初期,有的學生認為陰極會析出鈉,但隨著交流的深入,這個觀點被否定,鈉的活潑性決定了它不可能從水溶液中制備。陰極到底生成什么物質,學生討論后尚不能形成統一意見,少數學生認為可能生成H2。
實驗三:惰性電極電解飽和食鹽水。
學生觀察到兩個電極均產生氣泡,紛紛產生驗證氣體成分的沖動,在學生的共同參與下,檢驗出生成物為氯氣、氫氣、氫氧化鈉。
問題五:根據電解原理,被吸引到陰陽極的離子分別是什么?是不是所有離子均能在電極上第一時間放電?如果不是,它們放電的順序遵循什么規律?水溶液中的氫氧根離子又是怎樣產生的?
在教師的點撥下,學生經過思考,認識到放電順序一般取決于離子得失電子的能力。而氫氧根離子是水電離出的氫離子放電后留下的。
問題六:如果將實驗一中的陽極材料換成金屬銅,其余不變,請推測可能的現象。寫出相關的電極反應。
實驗四:對問題六進行實驗探究。
學生沒有觀察到氣泡的生成,陰極石墨表面卻覆蓋著紅色的物質,電解液的顏色幾乎未變,陽極逐漸消耗。由此,學生認識到,放電順序還應考慮電極材料。
評析:教師通過變換情景設計探究性問題,學生有充分的機會思考交流、推理想象。教師適時進行實驗驗證,讓學生在興奮之余收獲知識,提升能力。同時為下一步認識電解在生產實踐中的應用奠定基礎。
綜上所述,電解原理這節課的教學環節簡潔明了,問題設計指向明確,學生參與熱情高。教師沒有將現有結論直接呈現給學生,也沒有擠占學生的思維空間,而是設計活動,讓學生思考和辨析,傾聽學生的疑惑和見解,讓學生在探索中獲得知識,在碰撞中提升素養。