《電解原理》教學(xué)設(shè)計(jì)

PAGEPAGE4《電解原理》教學(xué)設(shè)計(jì)一、教學(xué)背景分析：1、教材內(nèi)容地位及作用：《電解原理》位于人教版化學(xué)選修4《化學(xué)反應(yīng)原理》第四章《電化學(xué)基礎(chǔ)》第三節(jié)。電解池是將理論與實(shí)際相聯(lián)系的實(shí)體，通過(guò)“電解氯化銅溶液實(shí)驗(yàn)”引出電解原理，又在理解電解原理的基礎(chǔ)上介紹相關(guān)化工生產(chǎn)方面的應(yīng)用，如氯堿工業(yè)、電解精煉銅、電鍍工業(yè)以及電冶金等。電解池是電化學(xué)基礎(chǔ)，是原電池知識(shí)的延續(xù)，更是研究其應(yīng)用的基礎(chǔ)。與氧化還原反應(yīng)、化學(xué)反應(yīng)中物質(zhì)和能量變化等知識(shí)密切相關(guān)。在中學(xué)化學(xué)基本理論中占有重要的地位，也是指導(dǎo)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐的重要理論依據(jù)。2、學(xué)情分析：知識(shí)角度：高二學(xué)生在必修1、必修2和必修4中已經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò)氧化還原反應(yīng)、原電池的相關(guān)知識(shí)，同時(shí)在初中就學(xué)習(xí)過(guò)電解水的實(shí)驗(yàn)，學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容并不陌生，難度不大。認(rèn)知角度：高二學(xué)生形象思維已充分發(fā)展，抽象思維能力也在迅速發(fā)展中，同時(shí)具有強(qiáng)烈的好奇心和求知欲，對(duì)實(shí)驗(yàn)探究的熱情高，但抽象思維能力和探究能力還不夠成熟，需要老師適時(shí)的組織和引導(dǎo)。二、教學(xué)資源的使用和設(shè)計(jì)：：針對(duì)本節(jié)的教學(xué)特點(diǎn)，我們著重從以下兩方面來(lái)強(qiáng)化教學(xué)設(shè)計(jì)，達(dá)成教學(xué)目標(biāo)：一是多媒體設(shè)備：①展示利用電解制備金屬的化學(xué)史，通過(guò)這種引入可以使學(xué)生將前面學(xué)習(xí)的原電池原理與本課將要了解的電解原理自然結(jié)合到一起，有利于激發(fā)學(xué)生的求知欲。②電解原理動(dòng)畫過(guò)程的演示提高了教學(xué)的直觀性，學(xué)生更便于理解概念。③利用實(shí)物投影展示學(xué)生的設(shè)計(jì)作品，使學(xué)生參與交流的范圍更大，激發(fā)學(xué)生參與的熱情。二是學(xué)生實(shí)驗(yàn)：本節(jié)課提供給學(xué)生探究電解原理的試劑有：氯化銅溶液、氯化鈉溶液、硫酸銅溶液、U形管、學(xué)生電源、導(dǎo)線、石墨電極、淀粉—KI試紙、酚酞試液、石蕊試液。在學(xué)案中給出組裝儀器的要求和安全事項(xiàng)，并認(rèn)真記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力和觀察能力。同時(shí)家庭自制漂白液的開放性實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)，有一定難度，要求學(xué)生綜合考慮裝置的簡(jiǎn)便、安全、實(shí)用等因素，培養(yǎng)學(xué)生利用知識(shí)綜合分析、解決實(shí)際問(wèn)題的能力。三、教學(xué)目標(biāo)及重難點(diǎn)1、教學(xué)目標(biāo)：知識(shí)與技能目標(biāo)：了解電解池的工作原理；能用氧化還原的知識(shí)正確書寫電解池的陰、陽(yáng)極的電極反應(yīng)式及電解反應(yīng)方程式；培養(yǎng)學(xué)生觀察能力、分析能力、歸納總結(jié)能力及運(yùn)用知識(shí)解決問(wèn)題的能力；過(guò)程與方法目標(biāo)：通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究及對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察，利用氧化還原理論進(jìn)行分析、推理，形成一定的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?、觀察能力和歸納能力。體驗(yàn)科學(xué)探究的過(guò)程，在實(shí)驗(yàn)探究與交流活動(dòng)中，訓(xùn)練學(xué)生的思維能力，以及分析處理信息的能力。情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)：通過(guò)有關(guān)化學(xué)實(shí)驗(yàn)，激發(fā)探究欲望。在實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程中，提高辯證思維能力，同時(shí)幫助學(xué)生牢固樹立理論聯(lián)系實(shí)際的學(xué)風(fēng)。2、教學(xué)重點(diǎn)分析與確定：本節(jié)教學(xué)中把理論研究與實(shí)踐探討都放在了突出的地位，“電解池”是將理論與實(shí)際相聯(lián)系的實(shí)體，而理解電解原理是應(yīng)用其解決實(shí)際問(wèn)題的重要前提。因此本節(jié)課的重點(diǎn)確定為：應(yīng)用氧化還原反應(yīng)理論分析電解池的工作原理。3、教學(xué)難點(diǎn)分析與確定：理論研究是實(shí)踐探討的前提，實(shí)踐探討是對(duì)理論研究的鞏固，本節(jié)的難點(diǎn)是應(yīng)用電解原理分析、解決實(shí)際問(wèn)題。概念的理解由學(xué)生探究電解氯化銅溶液的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行分析，為了加強(qiáng)對(duì)概念的理解，讓學(xué)生自己分析電解過(guò)程，歸納分析的方法，設(shè)計(jì)制作新型家用消毒劑，在解決實(shí)際問(wèn)題的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)知識(shí)漏洞，及時(shí)補(bǔ)救。四、教學(xué)過(guò)程及效果分析1、引入過(guò)程：PPT展示：1807年，當(dāng)英國(guó)化學(xué)家戴維將鉑電極插入熔融的氫氧化鉀并接通直流電源時(shí)，在陰極附近產(chǎn)生一種銀白色的金屬，隨即形成紫色的火焰。這就是發(fā)現(xiàn)鉀元素的主要過(guò)程，當(dāng)時(shí)在社會(huì)上引起了轟動(dòng)。他隨后用電解法又相繼發(fā)現(xiàn)了鈉、鈣、鍶、鋇、鎂、硼、硅等元素，戴維成為發(fā)現(xiàn)化學(xué)元素最多的人。效果分析：通過(guò)化學(xué)史實(shí)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)知識(shí)的興趣。同時(shí)學(xué)生對(duì)戴維如何通過(guò)電解得到物質(zhì)產(chǎn)生困惑，激發(fā)學(xué)生的求知欲，為探究新知識(shí)做鋪墊。2、知識(shí)升華過(guò)程：在初中我們學(xué)過(guò)電解水的實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)的裝置圖總結(jié)什么叫電解？以及電解池的構(gòu)成？效果分析：通過(guò)初中知識(shí)細(xì)化分解，升華到一定的理論上，讓學(xué)生對(duì)這一節(jié)的知識(shí)不會(huì)感覺陌生，增加了學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)的動(dòng)力。3、實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程：指導(dǎo)學(xué)生按學(xué)案要求組裝儀器，認(rèn)識(shí)試驗(yàn)裝置，完成實(shí)驗(yàn)并認(rèn)真觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。引導(dǎo)學(xué)生分析探究問(wèn)題：氯化銅溶液中存在哪些離子？如何運(yùn)動(dòng)的？接上電源后離子怎么運(yùn)動(dòng)？結(jié)合實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，利用氧化還原原理分析在兩極發(fā)生了什么變化？效果分析：通過(guò)實(shí)驗(yàn)學(xué)生理解了電解原理，同時(shí)培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)操作能力與觀察能力、分析推理能力。ppt課件的大量動(dòng)畫、圖片展示使學(xué)生在微觀世界里更直觀的認(rèn)識(shí)原理。4、能力提升過(guò)程:=1\*GB2⑴在氯化銅溶液中還存在其他的離子，為什么它們不放電?教學(xué)目的：引導(dǎo)學(xué)生在探究中生成新知識(shí)。=2\*GB2⑵如果換作硫酸銅、氯化鈉的溶液，兩極上有什么現(xiàn)象？怎樣檢驗(yàn)兩極的產(chǎn)物？教學(xué)目的：在應(yīng)用原理解決實(shí)際問(wèn)題的過(guò)程中加深理解。=3\*GB2⑶在電解水的實(shí)驗(yàn)中，為了增強(qiáng)水的導(dǎo)電能力，我們可以加入那些藥品而不影響水的電解？教學(xué)目的：利用所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行遷移和提升，并運(yùn)用于解決實(shí)際問(wèn)題。=4\*GB2⑷現(xiàn)在一般家庭用的消毒液我們都是利用氯氣溶于氫氧化鈉溶液制得，那大家試一下能不能通過(guò)我們學(xué)過(guò)電解理論設(shè)計(jì)一種裝置既環(huán)保又可以重復(fù)利用簡(jiǎn)易裝置呢？教學(xué)目的：培養(yǎng)學(xué)生綜合利用知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。效果分析：通過(guò)層層遞進(jìn)的問(wèn)題設(shè)置，不同層次的學(xué)生都得到了能力的提升，真正做到了學(xué)以致用。同時(shí)也讓不同層次的學(xué)生收獲不同程度的喜悅。通過(guò)成功的教學(xué)，使這一傳統(tǒng)意義上的教學(xué)難點(diǎn)不僅沒能難住學(xué)生，還讓他們學(xué)習(xí)起來(lái)更有興趣，更有信心。五、教學(xué)反思及感悟：1、本節(jié)設(shè)計(jì)從化學(xué)史引入，通過(guò)電解氯化銅溶液進(jìn)行理論探究，歸納電解原理，進(jìn)一步分析氯化鈉溶液電解過(guò)程，形成分析電解過(guò)程的一般方法，在層層遞進(jìn)的教學(xué)活動(dòng)中，引導(dǎo)學(xué)生生成概念，并應(yīng)用原理解決實(shí)際問(wèn)題，加深對(duì)原理的理解。2、基本概念教學(xué)起始課如何培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力、應(yīng)用已學(xué)知識(shí)去理解或是提出合理假設(shè)的能力？有的時(shí)候我們以為基本概念的初始課是陌生的所以就用嚴(yán)謹(jǐn)?shù)年愂龃媪藢W(xué)生的思考，落實(shí)了一些概念卻落空了一些觀念觀點(diǎn)。而在將來(lái)的高考中所面臨開放性問(wèn)題的時(shí)候這些觀點(diǎn)觀念有的時(shí)候才是更重要的。本節(jié)課與以往同內(nèi)容的教學(xué)設(shè)計(jì)相比最大的特點(diǎn)是：讓學(xué)生從理論的、微觀的、邏輯的層面應(yīng)用常識(shí)（包括物理常識(shí)）、前有概念來(lái)進(jìn)行基本概念和原理的科學(xué)假設(shè)。而這個(gè)假設(shè)最終用設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)預(yù)測(cè)現(xiàn)象來(lái)驗(yàn)證并依靠實(shí)驗(yàn)探究發(fā)現(xiàn)更多深層次規(guī)律和方法。3、本節(jié)改變以知識(shí)講授為中心的教學(xué)模式，不急于歸納電解反應(yīng)中離子的放電順序，而是突出核心知識(shí)的教學(xué)，即重點(diǎn)研究電解氯化銅溶液、電解氯化鈉溶液的電極上離子放電情況，這樣既從學(xué)生的認(rèn)知基礎(chǔ)（氧化還原理論）出發(fā)，關(guān)注學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展，又設(shè)置了認(rèn)知沖突，并不是電解一定就會(huì)分解電解質(zhì)，大大激發(fā)學(xué)生探究的熱情。在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和電解水問(wèn)題的解決上，有一定的開放性，激發(fā)了學(xué)生的思維活動(dòng)，創(chuàng)設(shè)互動(dòng)的交流平臺(tái)，鼓勵(lì)學(xué)生大膽表述自己的看法，本節(jié)設(shè)計(jì)，突出核心知識(shí)的探究，加強(qiáng)了重點(diǎn)知識(shí)與方法的落實(shí)。4、本節(jié)充分發(fā)揮多媒體和實(shí)驗(yàn)的作用，通過(guò)觀看氯化銅溶液電解過(guò)程的電腦動(dòng)畫理解電解反應(yīng)原理；通過(guò)電解飽和食鹽水的實(shí)驗(yàn)，推測(cè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與確定檢驗(yàn)方法并進(jìn)行操作；通過(guò)應(yīng)用電解原理設(shè)計(jì)次氯酸鈉消毒液的制取，充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)和多媒體在教學(xué)中的作用，加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，激活了學(xué)生學(xué)習(xí)枯燥的化學(xué)原理的思維，同時(shí)采用激勵(lì)評(píng)價(jià)的方式，大大調(diào)動(dòng)了學(xué)生參與探究的熱情，課堂氣氛