课题 高中化学选择性必修1化学反应原理-第四章第二节电解池
课型 新授课 章/单元复习课□ 专题复习课□ 习题/试卷讲评课□ 学科实践活动课□ 其他□
教学内容分析
本节课内容是2019人教版化学选修1第四章第二节“电解池” 第 1 课时,教材主要介绍了电解原理以及电解原理的应用。本节课通过“电解氯化铜溶液实验”引出电解原理, 电解池是继原电池后电化学基础不可缺少的组成部分,是原电池知识的延续,更是研究其应用的基础,在高中学化学中占有重要的地位。通过本课学习能帮助学生了解电能转化为化学能的条件和方法,加深对氧化还原反应的认识,体会化学源自生活又服务于生活的特点。
学习者分析
高二年级的学生通过原电池以及化学电源的学习,已经能从化学能与电能的转化角度认识原电池,初步理解此类反应的本质是氧化还原反应并能从该角度分析常见的化学电源,同时物理学中电学知识也相当丰富,并且电解池的运用在生活很常见,所以学生对学习本节内容并不陌生。而且高二学生的思维活跃,有较强的求知欲,经过之前化学的学习,具有一定的动手能力、观察能力和分析能力,然而抽象思维能力和探究能力还不够成熟,还是需要我们加以组织引导。
学习目标确定
1.通过电解氯化铜溶液建立模型认知,探究电解池的概念、原理、阴阳极放电顺序、电极方程式的书写等知识,形成系统分析电解池的一般思路和方法,提高学生分析问题和解决问题的能力,进一步增强证据推理与模型认知,培养学生的科学探究、合作意识以及创新意识能力的提升; 2.通过对创设的真实情境的讨论分析,提升“科学探究与创新意识”和“科学态度与社会责任”的化学学科核心素养; 3.通过电解池的学习,学以致用解决生活生产相关问题,在学生体验科学探究过程中,培养学生观察能力、问题分析能力、理性思维能力,以提高学生的科学素养。
学习重点难点
重点:应用氧化还原反应理论分析电解池的工作原理,正确书写电极及电解方程式。 难点:从微观的角度来分析电解池的工作原理。
学习评价设计
1通过对知识检旧的检验。诊断并评价学生对于电化学系统原电池的掌握情况,便于深入学习另一套电化学系统-电解池 2.通过对实验的设计和改进诊断学生科学探究能力和创新意识。 3.通过宏观现象和微粒观的角度探究氯化铜溶液导电的原因,诊断宏观辨识微观探析核心素养发展水平。 4.通过构建电解池的模型诊断证据推理与模型认知水平 5.通过项目小组的研究过程给予评价诊断学生合作能力和团队意识 6.通过基础作业和提升作业对不同层次学生的知识掌握和学科能力情况做出诊断。
学习活动设计
项目式教学课---实验探究电解氯化铜溶液认识电解原理教师活动1学生活动11、检查小组预习案,评价预习效果。 2、提问原电池知识每组上交最好的预习案各组对比。 活动意图说明: 学生评价一:给各小组预习做评价,奖励各组预习最佳同学,起到鼓励作用。 学生评价二:建立学生系统思想,通过抢答检查旧知原电池系统掌握情况。 确立本节课研究项目,学生分为四个项目组进行活动,合作探究教师活动2学生活动2 引课:原电池转化的电能在生产生活中的用途? 播放视频-山东铝业有限公司氯碱厂二电解工区班组长周川带领团队荣获“全国工人先锋号”称号。 学生例举电能在生产生活中的应用。 活动意图说明: 体会科学联系生活,服务与生活 对学生做职业生涯启蒙,进行德育渗透,培养学生使命感和责任意识项目任务一: 实验设计分析-对电解氯化铜溶液实验设计进行分析。教师活动3学生活动3 引导学生从以下几个方面分析实验的可行性: 认识安全标识 溶液选择 电极选择 预测产物 淀粉碘化钾试纸用途?为什么必须湿润? 书中装置4-9存在的可吸收尾气的改进方案 学生通过预习和小组讨论回答以上问题。 活动意图说明: 培养学生科研品质和创新意识,提高安全意识, 根据回答情况对第一组小组合作学习做出评价 项目任务二: 实验现象论证-电解氯化铜宏观现象探究教师活动4学生活动4 指导学生用改进装置进行实验 (投屏展示实验效果) 学生选派代表动手实验, 汇报实验现象 根据预习定义阳极、阴极 产物如何证明 活动意图说明: 培养学生动手能力、观察能力、分析能力及合作意识 从宏观角度分析氯化铜溶液导电过程发生了化学变化 评价操作和汇报的准确性项目任务三:微观理论分析-电解氯化铜微观原理探究教师活动5学生活动5 设置问题线引导学生分析导电的原因及两电极的反应原理: 1、通电前氯化铜溶液中的离子?写出电离方程式 2、通电前铜离子、氯离子的运动方式? 3、通电时离子的运动状况? 4、离子在电极上的得失电子情况、反应类型 铜离子: 溶液中Cu2+的移动方向?得失电子情况及反应类型? 氯离子:液中Cl-的移动方向?得失电子情况及反应类型? 5、什么叫放电? 6、用电极反应式和总反应式表征变化过程第三组同学小组合作完成,拍照展示汇报微观原理学生活动4活动意图说明: 通过从宏观到微观到电极反应式的三个表征有助于学生从本质上理解电解原理。 评价小组完成情况项目任务四: 研究成果整理-电解原理总结教师活动6学生活动6教师活动4学生活动4 根据以上学习情况请第四组同学总结: 一、电解的定义 二、电解池 1、定义-------这个过程是主动自发的还是非自发的 2、装置构成 3、电极及判断方法 4、电子运动 5、离子运动 6、构建电解池模型小组分工合作总结整理定义,绘制电解池工作原理示意图学生活动4活动意图说明: 培养学生归纳总结能力 构建电解池模型,进一步理解在直流电作用下电解质导电过程就是电能转化为化学能过程 评价小组完成情况
问题研讨:各组抢答--实验思考和拓展教师活动7学生活动7提出问题:放电的物质、微粒受哪些因素影响? 氯化铜溶液中氢离子,氢氧根离子为什么没有放电? 反接电极观察现象,能得出什么结论? 部分阳离子放电受浓度影响学生抢答得分。活动意图说明: 拓展学生思维,培养学生思辨意识 为下节课阴阳极放电顺序打基础项目任务五:研究成果应用-水厂净水消毒剂二氧化氯的生产教师活动7学生活动7做小结-学生收获 以消毒剂二氧化氯为情境应用电解原理解决实际生产问题抢答得分设计意图说明:培养学生用所学知识解决实际问题的方法
二氧化氯为一种黄绿色气体,是国际上公认的高效、快速、安全的杀菌消毒剂目前已开发出用电解法制取二氧化氯的新工艺。其方法是将食盐水在一定条件下电解生成氯酸钠,氯酸钠再与盐酸反应生成二氧化氯和氯气。根据以上信息完成下列题目: 1、关于电解池的叙述中,不正确的是 ( ) A.与电源正极相连的是电解池的阴极 B.电解池是电能转化为化学能的装置 C.溶液中的阳离子移向阴极 D.在电解池的阳极发生氧化反应 2、用石墨作电极,在一定条件下电解饱和食盐水制取ClO2装置图如。图中用石墨做电极,在一定条件下电解饱和食盐水制取二氧化氯如左图示,产生二氧化氯的电极应连接电源 的___________,(填正极或负极),对应的电极反应式为____________________________
板书设计
4.2.1-电解池 实验探究电解氯化铜溶液认识电解原理 阴极: 电解池工作原理示意图 阳极: 总反应式:
作业与拓展学习设计
基础作业:1、电解池和原电池的比较 电解池原电池形成条件电极名称电极反应离子移向电子移动能量转化 能转变为 能 能转变为 能
2、、下图所示装置中,属于电解池的是_______(填序号)。 3、关于原电池、电解池的电极名称,下列说法错误的是 ( ) A、原电池中失去电子的一极为负极 B、电解池中与直流电源负极相连的一极为阴极 C、原电池中相对活泼的一极为正极 D、电解池中发生氧化反应的一极为阳极 4、判断正误 (1)电解是把化学能转化为电能( ) (2)电解池的两个电极必须是两个活性不同的电极( ) (3)某些不能自发进行的氧化还原反应,通过电解可以实现( ) (4)任何溶液被电解时,必须导致氧化还原反应的发生( ) (5)电解、电离均需要通电才能实现( ) (6)在电解池中,电子由阳极流入电源正极( ) (7)电子从电解池阴极通过电解质溶液后流入电解池的阳极( ) 提高拓展作业: 查资料总结提高电解效率的途径写在项目报告的总结中。
教学反思与改进
本节课设置成实验项目式教学,主要的意图是在学习电解原理的过程中,培养学生科学实验的方法和素养;以项目小组合作教学培养学生的分工合作、团队意识;通过人物介绍发挥榜样力量,培养社会责任感和职业规划渗透;通过问题串联培养化学思维进阶;通过水厂消毒剂的生产培养学生解决问题的能力;通过多种评价方式激发学习兴趣,鼓励创新思维,提高化学学科素养。由于对学生不熟悉对教学内容可以做适当调整。
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