電解原理教案

11/1《電解原理》教學(xué)設(shè)計北京市第十五中學(xué)王冬松一、指導(dǎo)思想與理論依據(jù)核心思想：〔一作用，設(shè)計富有驅(qū)動性的以認(rèn)知沖突及其解決為主題的課堂活動增加課堂時效性。通過對以往教學(xué)閱歷的回憶和分析覺察學(xué)生對于電解原理的理解是相對滯后的我認(rèn)為是在初始課教學(xué)的時候沒有充分調(diào)動學(xué)生的思維形成感悟和結(jié)論。何謂原理教學(xué)初始課的實效性？我認(rèn)為就是通過該課形成令初學(xué)者眼前一亮要有效就必需是基于學(xué)生原有生疏。液發(fā)生氧化復(fù)原反響的生疏假設(shè)〔針對理論思考力量較自覺的學(xué)生。而稀硫酸和銅是否可挨次的思考。2規(guī)律的應(yīng)用變成自覺。如本課的生疏階段可分為生疏層級課堂活動設(shè)計1、什么是電解及其與氧化復(fù)原的關(guān)系。溶液導(dǎo)電微觀解釋的追問和假設(shè)，設(shè)計試驗驗證假設(shè)。用電環(huán)流解釋并記憶電解中的氧化復(fù)原規(guī)律。2、在認(rèn)知沖突中覺察并完善放電挨次戴維電解法覺察鉀的成與敗帶給我們的思考。稀硫酸與銅的反響如何實現(xiàn)的思考。3、電解是進展非自發(fā)氧化復(fù)原的手段接上述活動4、電解是電能轉(zhuǎn)換為化學(xué)能的途徑利用化學(xué)蓄能電站對電解與原電池的能量轉(zhuǎn)化進展比照。級，但其中電解規(guī)律的應(yīng)用〔放電挨次、電解問題的一般分析思路〕其實是一個核心問題，需要在整個單元整體設(shè)計的時候考慮到每個環(huán)節(jié)對這些力量層面的目標(biāo)落實到什么地步度〔戴維電解制取鉀、電解法實現(xiàn)稀硫酸和銅的反響〕將單元教學(xué)內(nèi)容作了如下調(diào)整電挨次的講解放到第一課時。在應(yīng)用課時中強化和進展這個方法。1、基于以上兩點設(shè)計的和以往教學(xué)設(shè)計不同的幾個教學(xué)環(huán)節(jié)：已有學(xué)問的利用以及教師輸入生疏的整和建立溶液導(dǎo)電可能是發(fā)生了氧化復(fù)原反響這一推想。立電解過程的微觀生疏模型。從化學(xué)史上戴維制取鉀的成功和失敗中吸取教訓(xùn)，生疏放電挨次的存在?，F(xiàn)非自發(fā)氧化復(fù)原的手段的生疏。二、教學(xué)背景分析學(xué)習(xí)內(nèi)容分析：〔一〕電解原理是化學(xué)反響原理中要求層級較高的內(nèi)容它以氧化復(fù)原反響、離子反響把理論爭論和試驗探究都放到了格外重要的位置認(rèn)知沖突進展分析、歸納的試煉場，是培育學(xué)生綜合學(xué)科力量和科學(xué)思維品質(zhì)的大好契機?！捕?從單元整體教學(xué)的角度來說電解的原理是學(xué)習(xí)電解的應(yīng)用的根底，電解應(yīng)用是對電解原理的內(nèi)化和提升也是與原電池相結(jié)合對電化學(xué)學(xué)問從裝置電極反響能量變化、自發(fā)非自發(fā)進展比照梳理的前提，因此教材在本節(jié)最終安排了原電池和電解池的比較。電化學(xué)學(xué)問綜合應(yīng)用于解決實際問題在電解理論規(guī)律學(xué)習(xí)完成之后成為可能因此整個單元可以在最終加設(shè)一節(jié)電化學(xué)綜合應(yīng)用課時從解決實際問題的角度開拓學(xué)科視野豐富學(xué)問外延?！踩矯uCl2溶液作為電解的引入并以其現(xiàn)略做了如下思考：首先選取CuCl2作為電解對象是一個奇異、合理的設(shè)計。一方面由于Cu2+和Cl-在放電挨次中分別在水電離的H+和OH-之前使不了解放電挨次的學(xué)生不會產(chǎn)生困惑，另一方面電解的產(chǎn)物〔CuCl2〕特征明顯，便于檢驗。維卻是學(xué)生理解電解原理以及今后應(yīng)用的很重要的思維模型程多由教師展現(xiàn)的動畫來表現(xiàn)和補充〔教師用動畫作為思維的關(guān)心〕？作對微觀過程思考的大設(shè)問(具體見教學(xué)過程設(shè)計)用對它的推理和驗證作為電解原理學(xué)習(xí)的目標(biāo)方向思考我設(shè)計了推想的三個階段如圖：之初真正調(diào)動學(xué)生思維理解原理本質(zhì)的作用。通過合理的設(shè)計學(xué)生自己也選擇了CuCl2,這樣一來把試驗設(shè)計的自主性交給了學(xué)生。后續(xù)當(dāng)講解完放電挨次之后安排了一個反思CuCl2做電解質(zhì)溶液爭論電解是我們的幸運？為什么？使學(xué)生更深入地理解了教材以及編寫者的意圖。(4)放電挨次的生疏和應(yīng)用是電解教學(xué)的難點和重點，教材的處理是講解應(yīng)用時從電解氯化鈉的試驗現(xiàn)象引入并在電鍍和電冶金中應(yīng)用維電解法制取鉀單質(zhì)的失敗與成功的例證來引出放電挨次體教學(xué)中重點學(xué)問鋪墊了比較平均的生疏上升階梯。學(xué)生狀況分析：24的學(xué)習(xí)學(xué)生把握或了解了關(guān)于氧化復(fù)原反響規(guī)律池電極反響之間的關(guān)系比較生疏占到調(diào)查學(xué)生的84%〔原電池〕比較生疏27，因此本節(jié)課滲透了這種思考角度〔引入問題，思考電極反響的力量較為生疏〔對理解放電挨次有鋪墊作用，對吸氧腐蝕的正極反響較為生疏〔對理解OH放電反響有借鑒作用。關(guān)于學(xué)生對于電解的前生疏，學(xué)生知道電解水和電解法制取鋁、鈉等活潑金屬但是對于電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電是發(fā)生化學(xué)變化并不生疏電解溶化的三氧化二鋁而不電解鋁鹽溶液的緣由不明。教學(xué)方式與教學(xué)手段說明：方式：教師和學(xué)生共同參與的演繹、實證法。反思法，通過實踐完善理論的歸納法，總結(jié)和展望。手段：師生共同爭論，學(xué)生設(shè)計試驗教師演示，多媒體動畫關(guān)心思考，圖形化記憶，結(jié)合圖片和文字的化學(xué)史展現(xiàn)等。用實物投影展現(xiàn)的電解氯化銅溶液試驗產(chǎn)物的試驗。搜集并刪選了化學(xué)史素材，搜集并篩選了電解在能源方面應(yīng)用的信息。前期教學(xué)狀況、問題、對策等爭論說明：在進展這次教學(xué)設(shè)計之前使用的是原人教并版教材電極上發(fā)生了什么微觀過程作為整個爭論的起點〔電環(huán)流三課時不斷強調(diào)這種分析方法使學(xué)生最終能把電解的原理規(guī)律內(nèi)化于心，自覺應(yīng)用。三、本課教學(xué)目標(biāo)設(shè)計根本目標(biāo)：學(xué)問與技能：明確電解的含義，電極的推斷，電極反響與氧化復(fù)原反響之間的對應(yīng)關(guān)系。試驗現(xiàn)象。明確電解過程中的能量轉(zhuǎn)化，電解是完成非自發(fā)反響的一種手段。過程與方法：〔1〕 通過理論推想、試驗，提高分析、探討、比照、總結(jié)和語言表達力量；情感態(tài)度與價值觀：培育從生疏的過程中覺察問題的鉆研精神，培育合作學(xué)習(xí)的力量，進展性目標(biāo)：學(xué)問與技能：結(jié)合微粒觀、平衡觀、能量觀、氧化復(fù)原觀處理電解問題的技能。過程與方法：體驗問題解決的過程。情感態(tài)度與價值觀：通過對化學(xué)史的學(xué)習(xí)感受化學(xué)對于人們生疏自然的根底性和工具性。教學(xué)內(nèi)容安排：見教學(xué)流程圖。四、教學(xué)過程與教學(xué)資源設(shè)計本局部是教學(xué)設(shè)計的核心，應(yīng)把教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)進程、學(xué)生活動指導(dǎo)策略表達清楚，可附教學(xué)流程圖。教學(xué)過程(表格描述)教學(xué)進程教學(xué)內(nèi)容和策略學(xué)生活動設(shè)置意圖資源應(yīng)用創(chuàng)設(shè)情境引入1800年宏大的物理學(xué)家伏打在他的朋友的啟發(fā)下制造了世界上第一個古怪就是哪些物質(zhì)可以導(dǎo)電，他們?yōu)槭裁磳?dǎo)電？大家能答復(fù)這個問題么？回憶并答復(fù)金屬導(dǎo)電的緣由：存在自由電子。電解質(zhì)溶液導(dǎo)電的緣由：存在自由移動的離子從學(xué)生生疏的解釋動身建立探究氣氛。投影伏打電池制造的簡潔歷程。從生疏解釋的組合建立認(rèn)知沖突、從認(rèn)知沖突建立初步假設(shè)【質(zhì)疑】教師引導(dǎo)下用這個看似合理的解釋對最簡潔的溶液導(dǎo)電試驗裝置進展分析。同時提出陰極陽極的電極名稱和連接方式里去了，你怎樣解釋這個閉合回路的導(dǎo)電過程呢？教師從學(xué)生的答復(fù)中和學(xué)生一起總結(jié)出推想的第一階段：溶液導(dǎo)電可能發(fā)生了氧化復(fù)原反響。用爭論的方法，合作解決問題。提出在這個導(dǎo)電過程中不僅有離子的移動還應(yīng)當(dāng)有電子的得失。從突然消滅的認(rèn)知沖突，讓學(xué)生自覺地進入微觀的思考層面。理論推想應(yīng)當(dāng)是有層次的，首先有一個總體推想。投影簡潔溶液導(dǎo)電裝置，并標(biāo)記思考重點在兩個電極上。對初步假設(shè)具進展深化【提問】假設(shè)推想正確，結(jié)合圖示：有離子在陽極上失去了電子，有離子在陰極上得到電子，具體到一個電解質(zhì)溶液什么離子子啊陽極上失電子，又是什么在陰極上得到電子呢？你如何思考這個問題。【賜予支撐】在閉合回路中帶有同種電荷微粒轉(zhuǎn)動方向全都形成電環(huán)流：，而陰離子在陽極失去電子發(fā)生氧化反響。從可能的幾個動身點思考離子的移動：陰離子已經(jīng)得到電子應(yīng)當(dāng)失去；電荷同性排斥異性吸引。從教師賜予的支撐證明自己的推想。明確了具體什么離子得失電子以后才能推斷電解可能的試驗現(xiàn)象，是粗略的理論推想到準(zhǔn)確地現(xiàn)象推測必需要跨越的橋梁展現(xiàn)電環(huán)流圖示將理論假設(shè)深化到最高形式：設(shè)計試驗并推測試驗現(xiàn)象【試驗設(shè)計、現(xiàn)象推測】依據(jù)教師給出的兩組陰、陽離子，選擇一對組成溶液，并推測假設(shè)上面的推想正確你會看到什么現(xiàn)象。并說說你選擇的理由推想的第三個階段：設(shè)計試驗、推測現(xiàn)象選擇適宜的溶液〔CuCl2〕推測在陰極有紅色物質(zhì)生成，陽極有黃綠色氣體生成。選擇的理由：共存、產(chǎn)物明確等。變“要我承受”為“我要驗證”將不明確的觀看變?yōu)橛心康牡挠^看。訓(xùn)練驗證性試驗設(shè)計的一般思路滲透科學(xué)爭論方法。投影供選擇的離子。試驗驗證【教師試驗】按學(xué)生設(shè)計給CuCl2溶液通電，通過實物投影并用淀粉碘化鉀試紙展現(xiàn)試驗結(jié)果。符合大家的推測。觀看結(jié)果，體驗一次完整的理論推想的成功帶給自己的成就感。依據(jù)試驗現(xiàn)象寫出電極反響。至此展現(xiàn)一個完整的理論建立的過程投影電解氯化銅試驗?？偨Y(jié)生疏的第一階段小結(jié)上述理論建立過程，得出電解的概念和電解池的概念。并再次用電環(huán)流簡潔歸納電解中氧化復(fù)原發(fā)生的位置，微粒的移動方向和得失電子狀況。階段總結(jié)和回憶，明確地記憶結(jié)論。投影第一生疏階段以化學(xué)史為契機深入生疏電解規(guī)律【講解、設(shè)問】電解可以使物質(zhì)分解的性質(zhì)早在伏打電池剛制造就被人們關(guān)注了，展現(xiàn)戴維試圖用電解氫氧化鉀水溶液的方法的到鉀單質(zhì)的化學(xué)史，并提出設(shè)問:能夠成功嗎？【演示試驗】重復(fù)戴維電解氫氧化鉀的試驗并驗證產(chǎn)物是氫氣而不是金屬鉀。〔當(dāng)學(xué)生對陽極反響感到困難的時候，〕【引導(dǎo)】溶液中有鉀離子為什么氫離子會得到電子呢？【講解】連續(xù)化學(xué)史的介紹,戴維的試驗失敗的緣由是什么？怎么才能成功？展現(xiàn)戴維成功的經(jīng)受〔電解熔融物質(zhì)成功。對電解的應(yīng)用產(chǎn)生了古怪，并期盼試驗現(xiàn)象。學(xué)生寫出在陰極氫離子得到電子的反響。領(lǐng)悟到是得電子力量的問題。失敗源自于用的是水溶液。領(lǐng)悟要成功需要電解溶化的物質(zhì)。用試驗結(jié)論和推測的認(rèn)知沖突引出放電挨次的問題。用電解水裝置演示電解氫氧化鉀溶液的試驗，收集并驗證產(chǎn)生的氣體。投影化學(xué)史素材總結(jié)、展現(xiàn)生疏的其次階段【展現(xiàn)并提問】投影放電挨次(金屬陽極先失電子空缺)并提問和你生疏的什么挨次有關(guān)？理解放電挨次和氧化復(fù)原性挨次的全都性。放電挨次不能確定化這里不必要做過具體講解。只強調(diào)放電挨次時氧化復(fù)原力量的一種表達。投影陰陽離子放電挨次。放電挨次帶來的視角【設(shè)問】如何用稀硫酸和銅反響制得硫酸銅呢？展現(xiàn)某試驗方案及反響現(xiàn)象：試著依據(jù)試驗現(xiàn)象寫出電極反響和總反響。對剛剛放電挨次的空缺你有什么補充呢？【反思1】選用CuCl2溶液作為電解原理的驗證明際上是我們的幸運。為什么？【反思2】電解實現(xiàn)了我們通常認(rèn)為不能發(fā)生的氧化復(fù)原反響，因此是一種實現(xiàn)非自發(fā)氧化復(fù)原反響的途徑。唯一可能消滅銅離子的緣由：銅電極本身放電金屬陽極優(yōu)先于離子放電。反思假設(shè)選用了放電挨次中在H+和OH-之后的離子則現(xiàn)象無法推測。利用該試驗一方面補充了放電挨次中金屬做陽極優(yōu)先放電的空缺，另一方明展現(xiàn)了電解是一種實現(xiàn)非自發(fā)氧化復(fù)原反響的手段。展現(xiàn)電解法使稀硫酸和銅片反響的試驗裝置和現(xiàn)象。生疏的第三個階段【板書】電解是實現(xiàn)非自發(fā)氧化復(fù)原反響的手段。理解記憶生疏的第四個階段【展現(xiàn)】水力發(fā)電帶來的苦惱，非用電頂峰的冗余電能問題。展現(xiàn)其化學(xué)解決方案電解蓄能電站。并由讓學(xué)生得到結(jié)論：電解池是把電能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能的裝置。通過和原電池能量轉(zhuǎn)化的比照明確電解池是把電能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能的裝置從實際動身理解學(xué)習(xí)理論的意義。投影電解蓄能電站的示意圖。小結(jié)通過小結(jié)總結(jié)本節(jié)課所得到的學(xué)問、技能、方法并學(xué)習(xí)科學(xué)家的思維方法。為后續(xù)應(yīng)用教學(xué)做好鋪墊。投影小結(jié)五、學(xué)習(xí)效果評價設(shè)計對本節(jié)課學(xué)生學(xué)習(xí)效果以及教師自身教學(xué)效果的評價分析可操作性強，敏捷多樣。評價方式：1、課下訪談，訪談提綱及反響：通過這節(jié)課得到的最主要的生疏是什么？最主要的觀點是什么。簡潔說說這節(jié)課的思維歷程。導(dǎo)電過程引發(fā)對電解的推想過程說得比較具體設(shè)的印象更深刻。電子得失關(guān)系明確的學(xué)生可以比較順當(dāng)?shù)匾罁?jù)課堂上學(xué)習(xí)的思路去分析一個反響的時候直接引入離子移動和得失電子的導(dǎo)向所以大局部學(xué)生都能從微粒觀的角度去理解電解過程，幾乎沒有學(xué)生再去以整個物質(zhì)作為爭論對象。你對戴維制取鉀的化學(xué)史局部有什么感受和收獲?！痉错憽扛杏X事例挺生動的，感覺一些失敗的試驗可以給人更多的啟發(fā)。〔不了解有放電挨次〕后來聯(lián)系到教師說的放電挨次和以前講的氧化復(fù)原學(xué)問知道這是不行能的。還有學(xué)生期望能多看幾個表達放電挨次的試驗。對它的得出過程比較古怪。你覺得電解制取硫酸銅的反響給你什么啟發(fā)?！痉错懮璞容^統(tǒng)一 電解是實現(xiàn)非自發(fā)反響的途徑金屬做陽極是可以優(yōu)先放電〔得出以上生疏的學(xué)生仍舊是氧化復(fù)原反響生疏比較清楚的〕〔當(dāng)學(xué)生提出來以后教師連續(xù)追問這樣的設(shè)計和教師直接給你這個規(guī)律對于你學(xué)習(xí)有什么不同？〕【反響】難點1但有的學(xué)生對電環(huán)流這個名詞不是很理解情愿用同性相斥異性相吸解釋。2、硫酸銅制備實驗的理解。但當(dāng)教師問到意圖的時候很多同學(xué)能答復(fù)出問題〔4〕中的答案。覺得對自己以往的生疏造成了比較大的沖擊。2、對教學(xué)方式的問卷調(diào)查3、關(guān)于電解的含義：從字面的“通電使物質(zhì)分解”到后來的電解是通電發(fā)生的氧化復(fù)原反響這種生疏的過渡有以下兩種方式你更寵愛哪一種？8713337.9%25462.11、教師先做電解氯化銅溶液的試驗讓同學(xué)觀看試驗現(xiàn)象提出解釋。得出結(jié)論溶液導(dǎo)電發(fā)生〔必要也可以再做其他試驗〕2、像本節(jié)課一樣，先對一個溶液導(dǎo)電的整個回路進展分析產(chǎn)生疑問假設(shè)，并在教師幫助下完善這個假設(shè)，最終設(shè)計一個試驗〔除氯化銅以外也可以是其他的〕來驗證。選1的同學(xué)認(rèn)為它的優(yōu)點是什么〔 〕可多項選擇結(jié)果：答復(fù)AC占多數(shù)AB能很清楚地明白教師的意圖C用較短的時間說明概念，可以留點時間練習(xí)，教學(xué)效率高，有助于提高成績。D以前的教師講概念都是這樣的我習(xí)慣這種學(xué)習(xí)方式。選2的同學(xué)認(rèn)為它的優(yōu)點是什么〔 〕可多項選擇結(jié)果：答復(fù)ADE占多數(shù)。還有相當(dāng)一局部答復(fù)了ABCDEA比較有懸念，可以促使自己動腦B在我們的結(jié)論和課本全都的時候有成就感C熬煉了我概括和覺察的力量D自己推斷出的結(jié)論記得牢E這樣課堂比較活潑生動。簡潔說說你認(rèn)為另外一種缺乏的地方在那里？你還有什么好的設(shè)想嗎？12方式不知道教師那么多直接點比較好。選212方式效率不肯定高，課堂時間短，其實挺好的但可能沒太想明白就過去了。A、深入爭論一個試驗得到有放電挨次這樣一個概念，再由教師給出完整的挨次。B、從一系列試驗中得出放電挨次。你認(rèn)為哪個對于你學(xué)習(xí)更有幫助。為什么？88人答復(fù)有效，其中選A6068.2%選B31.8%。選A的學(xué)生大多認(rèn)為本身電解就是生疏的給出很多生疏現(xiàn)象一起分析難度大，教師帶著分析一