1、.第四章 電化學(xué)基礎(chǔ) 第三節(jié) 電解池（第1課時(shí)） 教材分析在學(xué)習(xí)第四章之前，學(xué)生學(xué)習(xí)了“溶液中的離子平衡”，對(duì)溶液體系初步建立了微觀、動(dòng)態(tài)、相互作用的認(rèn)識(shí)深度，基本形成了分析反應(yīng)體系中微粒及運(yùn)動(dòng)情況的認(rèn)識(shí)思路，本章是對(duì)上述認(rèn)識(shí)方法的應(yīng)用和深化，此外從本章的知識(shí)基礎(chǔ)看，也是將氧化還原反應(yīng)、離子反應(yīng)等基本概念和原理提升到綜合應(yīng)用的高度。“化學(xué)能與電能的相互轉(zhuǎn)化”是貫穿全章的主線。在前兩節(jié)教材的學(xué)習(xí)中，學(xué)生已經(jīng)了解了自發(fā)的氧化還原反應(yīng)通過原電池將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，本節(jié)的核心概念是“對(duì)于非自發(fā)的氧化還原反應(yīng)可以通過電解池實(shí)現(xiàn)由電能到化學(xué)能的轉(zhuǎn)化”。 本章知識(shí)在學(xué)生整個(gè)高中化學(xué)學(xué)習(xí)中占有十分重要的地位，

2、是在必修化學(xué)的基礎(chǔ)上幫助學(xué)生從氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)及化學(xué)反應(yīng)與能量的關(guān)系上，進(jìn)一步學(xué)習(xí)和探索化學(xué)反應(yīng)的規(guī)律及其應(yīng)用，能從化學(xué)能與電能之間相互轉(zhuǎn)化的角度理解原電池-電解池的原理及應(yīng)用，構(gòu)建較為完整和系統(tǒng)的化學(xué)反應(yīng)原理知識(shí)體系。本章知識(shí)結(jié)構(gòu)圖：二、教學(xué)目標(biāo)1、通過宏觀（實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象）微觀（電子、離子間的相互作用與運(yùn)動(dòng)方向）符號(hào)（電解方程式）三重表征形成電解池的工作原理。知道電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電過程，就是電解質(zhì)的電解過程，能夠說出電離與電解的區(qū)別和聯(lián)系。2、通過觀察，知道電解池裝置的基本構(gòu)造（包括電極與直流電源的連接方式）。通過與原電池裝置進(jìn)行比較，能夠從電極名稱、電極反應(yīng)、能量轉(zhuǎn)變形式、反應(yīng)驅(qū)動(dòng)力等方面進(jìn)一

3、步認(rèn)識(shí)電解池與原電池的工作原理。3、能夠根據(jù)電解質(zhì)溶液的組成和電極特點(diǎn)，運(yùn)用氧化還原知識(shí)判斷電解產(chǎn)物，并形成分析判斷電極產(chǎn)物的一般思路：電極材料及電極的極性溶液中存在的微粒微粒的運(yùn)動(dòng)方向分析得失電子的能力判斷化合價(jià)變化產(chǎn)物存在形式。4、建立綜合運(yùn)用微粒觀和氧化還原反應(yīng)理論分析電解池問題的基本思路，能自主構(gòu)建電解池模型，并以這個(gè)模型為載體用微觀的、動(dòng)態(tài)的、有序的思維分析電解池常見應(yīng)用。5、通過查閱資料、觀看錄像等方式了解電解原理在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用，感受化學(xué)科學(xué)對(duì)人類生產(chǎn)生活的巨大影響。并能夠運(yùn)用電解原理和判斷電極產(chǎn)物的一般思路，分析氯堿工業(yè)、電鍍、銅的精煉、金屬電冶煉等過程中的能量與物質(zhì)的轉(zhuǎn)化。

4、教學(xué)重點(diǎn)：構(gòu)建電解池模型教學(xué)難點(diǎn)：以電解池模型為載體用微觀的、動(dòng)態(tài)的、有序的思維分析電解池常見應(yīng)用第1課時(shí) 構(gòu)建電解池模型第2課時(shí) 以電解池模型為載體，用微觀的、動(dòng)態(tài)的、有序的思維分析電解池常見應(yīng)用三、教學(xué)策略分析1、確定電解池原理教學(xué)中的核心概念和基本概念及其之間的關(guān)系電解池教學(xué)中的核心概念和基本概念梳理如下圖：電解池原理的教學(xué)其實(shí)就是描述氧化還原反應(yīng)、電解池概念、能量轉(zhuǎn)換等幾個(gè)概念之間的相互關(guān)系。落實(shí)核心概念可以幫助學(xué)生真正理解溶液的導(dǎo)電過程實(shí)際上是發(fā)生氧化還原反應(yīng)的過程，電解是一種強(qiáng)有力的氧化還原手段，可以實(shí)現(xiàn)物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化，可以實(shí)現(xiàn)電能到化學(xué)能的轉(zhuǎn)變，有利于學(xué)生理解基本概念，構(gòu)建電解池

5、模型，進(jìn)而用基本概念理解電解池的應(yīng)用。2、基于科學(xué)取向教學(xué)論的原理課教學(xué)科學(xué)取向教學(xué)論指導(dǎo)下的原理課教學(xué)一般結(jié)構(gòu)：復(fù)習(xí)相關(guān)概念，提供盡可能充足的實(shí)驗(yàn)事實(shí)，加以歸納、概括形成原理。獲得原理電解CuCl2溶液實(shí)驗(yàn)通過分析電解飽和食鹽水的產(chǎn)物分析，了解放電順序，形成分析電解池的思維程序初步學(xué)習(xí)原理后，通過復(fù)述原理、識(shí)別原理適用情景等活動(dòng)鞏固新原理，并形成原理運(yùn)用的程序和步驟形成應(yīng)用原理的思維程序通過在新的情景中運(yùn)用原理進(jìn)行解釋、預(yù)測(cè)、控制變量之間的相互作用以及判斷原理的運(yùn)用是否正確等變式訓(xùn)練，鞏固、內(nèi)化新原理，形成原理系統(tǒng)。如何冶煉金屬鈉？運(yùn)用原理對(duì)外辦事學(xué)生制作個(gè)性化的本節(jié)原理思維導(dǎo)圖圖。3、利用

6、模型教學(xué)強(qiáng)化學(xué)生電解池模型的構(gòu)建化學(xué)模型方法在化學(xué)教學(xué)中頗為重要,又是常用的一種科學(xué)方法，它有利于教師在化學(xué)教學(xué)中把化學(xué)事物加以高度抽象，表面上看似乎脫離了具體(原型)的真實(shí),然而能集中地反映出原型具體真實(shí)中的主要矛盾、主要方面、主要特征,可幫助師生揭示出復(fù)雜的研究體系里更深的本質(zhì)和規(guī)律性。這不受直覺和所處的時(shí)、空局限,有利于達(dá)到更深層次的認(rèn)識(shí)。電解池是一種特殊的能量轉(zhuǎn)換裝置，離子的遷移方向、放電順序、產(chǎn)物等具有一定的恒定性和內(nèi)在統(tǒng)一性，所以電解池原理教學(xué)中的重點(diǎn)之一就是要學(xué)生能在腦海中構(gòu)建電解池的模型，在學(xué)習(xí)初始階段，用卡紙模擬電解池中發(fā)生的變化，有利于學(xué)生從實(shí)物到抽象的構(gòu)建模型。4、幫助學(xué)

7、生建立分析電解池的思維程序?qū)W生在理解電解池的工作原理，建構(gòu)了電解池的模型后，要建立分析電解池的思維程序：溶液中存在哪些離子通電時(shí)離子如何移動(dòng)離子放電順序產(chǎn)物、電極方程式5、指導(dǎo)學(xué)生形成自身的原理思維導(dǎo)圖，厘清概念間的關(guān)系對(duì)于化學(xué)原理的學(xué)習(xí),學(xué)生不僅要理解原理涉及的各概念的內(nèi)涵,更要厘清概念間的關(guān)系。思維導(dǎo)圖作為意義學(xué)習(xí)的重要策略,以直觀形象的方式描繪了知識(shí)結(jié)構(gòu),有效呈現(xiàn)知識(shí)的關(guān)聯(lián),引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行意義建構(gòu),非常接近人的自然思維過程。引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建思維導(dǎo)圖,可以幫助學(xué)生建立概念間的聯(lián)系,實(shí)現(xiàn)概念的網(wǎng)絡(luò),形成良好的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。通過對(duì)知識(shí)進(jìn)行系統(tǒng)的整理,了解目前存在的不足,幫助學(xué)生加深對(duì)原理念的理解,并促進(jìn)

8、知識(shí)結(jié)構(gòu)的合理化,通過與他人或教師建構(gòu)的思維導(dǎo)圖進(jìn)行比較,可以讓其了解自身在思維導(dǎo)建構(gòu)能力、知識(shí)上的欠缺。 四、教學(xué)過程（第1課時(shí)）環(huán)節(jié)一、通過宏觀微觀符號(hào)三重表征形成電解池的工作原理。【問題引入】在古代的物質(zhì)觀中不管是中國(guó)的“陰陽五行說”還是西方的“四元素說”，都認(rèn)為水是一種不能夠被分解的元素，這是因?yàn)樗芊€(wěn)定。從吉布斯自由能（G=H-TS）的角度分析為什么水難以分解為氫氣和氧氣呢？【學(xué)生】2H2O =2H2O2，該反應(yīng)H>0,S>0，在較低溫度下無法自發(fā)進(jìn)行。【教師】如何實(shí)現(xiàn)水的分解？【學(xué)生】高溫或常溫下外界給予能量電解【教師】在化學(xué)發(fā)展史上第一次實(shí)現(xiàn)水電解為氫氣和氧氣是在18

9、00年伏打發(fā)明電池后，自此“水是一種元素”的傳統(tǒng)認(rèn)識(shí)徹底被打破，電解法可以提供能量，令在該溫度下無法自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行，同時(shí)將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。設(shè)計(jì)意圖：學(xué)生在初中已經(jīng)接觸了水電解的概念，從水的電解引入是引導(dǎo)學(xué)生從能量的角度分析水的分解需要吸收很高的能量，在較低溫度下無法自發(fā)進(jìn)行，電解法可以提供能量，有助于學(xué)生能量觀的建構(gòu)。【教師】電解法給人類帶來了一場(chǎng)認(rèn)識(shí)上的革命，當(dāng)時(shí)英國(guó)化學(xué)家戴維敏感的意識(shí)到它可以用于研究物質(zhì)的組成，大膽嘗試用電解的方法去分解一些當(dāng)時(shí)人們認(rèn)為不能夠被分解的物質(zhì)。戴維最初的想法是水通電可以分解為氫氣和氧氣，那物質(zhì)的水溶液通電又會(huì)怎樣呢？現(xiàn)在我們就來研究一下對(duì)氯化

10、銅的水溶液通電會(huì)有什么情況發(fā)生。【思考與交流1】學(xué)生閱讀完實(shí)驗(yàn)4-2后先思考并回答以下問題。1、 該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖鞘裁矗?、 該實(shí)驗(yàn)用到的儀器和藥品有什么？3、 該實(shí)驗(yàn)裝置如何組裝4、 猜想通電時(shí)在陽極和陰極的產(chǎn)物可能是什么？可以觀察到什么現(xiàn)象？【分組實(shí)驗(yàn)】 實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與分析將兩根碳棒分別跟直流電源的正極和負(fù)極相連，浸入裝有CuCl2溶液的電解槽中【根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果思考討論】1、CuCl2溶液中有哪些離子？2、在接通直流電源時(shí)，微粒如何運(yùn)動(dòng)？3、如何書寫電極方程式？（學(xué)生可以借助課堂上提供的電解池操作模型進(jìn)行思考討論，操作模型。【匯報(bào)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并分析】教師在黑板上提供可自由組裝的電解池模型圖

11、，學(xué)生到黑板上邊操作模型圖邊回答上面的3個(gè)問題，并用模型圖模擬電解池工作時(shí)的微粒移動(dòng)和變化過程，最終得出電極方程式。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：陰極有紅色的固體陽極有氣體產(chǎn)生，并能使?jié)駶?rùn)的碘化鉀淀粉試紙變藍(lán)解釋：CuCl2溶液在接通直流電源時(shí)，根據(jù)同性相斥，異性相吸原理，Cu2+向陰極移動(dòng)得到電子生成Cu 單質(zhì)；Cl向陽極移動(dòng)失去電子生成Cl2。（學(xué)生在分析氯化銅溶液過程中可能能意識(shí)到溶液中H+、OH的存在，但在分析離子移動(dòng)及變化過程中忽略了，教師可暫時(shí)不提醒。）【總結(jié)】電解池相關(guān)概念1、電解：在直流電作用下，在兩極上分別發(fā)生氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)的過程。2、電解池：將電能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能的裝置。3、電極名稱及判斷：陰

12、極：與電源負(fù)極相連的一極, 陽離子向陰極移動(dòng)，物質(zhì)在該極得到電子,發(fā)生還原反應(yīng)。陽極：與電源正極相連的一極, 陰離子向陽極移動(dòng)，物質(zhì)在該極失去電子,發(fā)生氧化反應(yīng)。4、分析電解池反應(yīng)的思維程序：（1）溶液中存在哪些離子 （2）通電時(shí)離子如何移動(dòng) （3）產(chǎn)物、電極方程式設(shè)計(jì)意圖：該實(shí)驗(yàn)是理解電解原理的突破口，也是本節(jié)教學(xué)重點(diǎn)，充分發(fā)揮該實(shí)驗(yàn)在教學(xué)中的作用，努力引導(dǎo)學(xué)生通過自己的觀察，并運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析電極表面發(fā)生變化的原因，利用電解池模型圖強(qiáng)化學(xué)生認(rèn)識(shí)電解池工作時(shí)微粒的移動(dòng)和變化過程，進(jìn)而認(rèn)識(shí)電解池的功能，認(rèn)知“電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電過程，就是電解質(zhì)的電解過程”。環(huán)節(jié)二：通過分析電解飽和食鹽水的產(chǎn)物，了

13、解放電順序，形成分析電解池的思維程序。【思考與交流2】氯化銅溶液中除了Cl、Cu2+還存在OH、H+，通電時(shí)Cl、OH都向陽極移動(dòng)，Cu2+、H+都向陰極移動(dòng)，但是實(shí)驗(yàn)中H+和OH都沒有參與反應(yīng)。那么，如果戴維利用實(shí)驗(yàn)4-2的電解池裝置電解氯化鈉溶液，能否也得到金屬鈉？設(shè)計(jì)意圖：培養(yǎng)學(xué)生思維能力，看他們能否聯(lián)想到金屬活動(dòng)順序表中金屬陽離子的氧化性順序，產(chǎn)生認(rèn)知沖突，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。【學(xué)生】對(duì)電解氯化鈉溶液的產(chǎn)物作出猜想。【分組實(shí)驗(yàn)】教師利用實(shí)驗(yàn)4-2的電解池裝置電解飽和食鹽水實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與分析將兩根碳棒分別跟直流電源的正極和負(fù)極相連，浸入裝有NaCl溶液的電解槽中【學(xué)生】根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果思考

14、以下問題：（1）飽和食鹽水中存在哪些離子?（2）通電后，溶液中的離子如何移動(dòng)？（3）電解后，在陰極區(qū)和陽極區(qū)分別得到的產(chǎn)物是什么？電極方程式如何書寫？（學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果操作電解池模型圖模擬電解微觀過程，得出電極方程式。在判斷陰極、陽極產(chǎn)物時(shí)引導(dǎo)學(xué)生思考離子的放電順序，并解釋如何得出放電順序。）【總結(jié)】1、離子放電順序放電：陰離子失去電子而陽離子得到電子的過程叫放電陽極：陰離子失電子（具有還原性） 氧化反應(yīng)還原性強(qiáng)的離子優(yōu)先放電：Cl ->OH -> 含氧酸根離子SO42-等陰極：陽離子得電子（具有氧化性） 還原反應(yīng)氧化性強(qiáng)的離子優(yōu)先放電：Cu2+>H+>Na+2、分析電

15、解池反應(yīng)的思維程序：（1）溶液中存在哪些離子 （2）通電時(shí)離子如何移動(dòng) （3）離子放電順序 陽離子：Cu2+>H+>Na+ 比較依據(jù)：金屬活動(dòng)順序表 陰離子：Cl ->OH -（4）產(chǎn)物、電極方程式設(shè)計(jì)意圖：通過學(xué)生獨(dú)立設(shè)計(jì)，鞏固他們對(duì)電解池裝置的認(rèn)識(shí)，并通過獲得的產(chǎn)物及物質(zhì)變化的原理分析，激發(fā)學(xué)生思考分析電解反應(yīng)物的有序思維。環(huán)節(jié)三：在新情景中應(yīng)用原理【問題1】利用電解的方法戴維在一年之內(nèi)就成功制取了6種物質(zhì)，例如鈉、鉀、銣等，那么戴維應(yīng)該如何從氯化鈉中成功制取了鈉？【學(xué)生】模擬電解熔融氯化鈉的微觀過程并寫出電極方程式。【問題2】在電解水的實(shí)驗(yàn)中，為了增大水的導(dǎo)電能力而又不

16、影響電解產(chǎn)物，可以加入哪些物質(zhì)？【學(xué)生】根據(jù)離子放電順序進(jìn)行總結(jié)回答。設(shè)計(jì)意圖：通過在新的情景中運(yùn)用原理進(jìn)行分析解釋，鞏固、內(nèi)化新原理。【作業(yè)】本節(jié)涉及的概念名詞有：氧化還原反應(yīng)、氧化劑、還原劑、氧化反應(yīng)、還原反應(yīng)、電解池、陰極、陽極、化學(xué)能、電能等，請(qǐng)用以上概念構(gòu)建自己的思維導(dǎo)圖。設(shè)計(jì)意圖：學(xué)生形成自身的思維導(dǎo)圖，形成原理系統(tǒng)。第四章 電化學(xué)基礎(chǔ) 第三節(jié) 電解池（第1課時(shí)）學(xué)案環(huán)節(jié)一 了解電解池的工作原理。【思考與交流1】學(xué)生閱讀完實(shí)驗(yàn)4-2后先思考并回答以下問題。1、該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖鞘裁矗?、該實(shí)驗(yàn)用到的儀器和藥品有什么？3、該實(shí)驗(yàn)裝置如何組裝？4、猜想通電時(shí)在陽極和陰極的產(chǎn)物可能是什么

17、？可以觀察到什么現(xiàn)象？【分組實(shí)驗(yàn)】 實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象將兩根碳棒分別跟直流電源的正極和負(fù)極相連，浸入裝有CuCl2溶液的電解槽中 根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果思考以下問題，并在電解池模型中模擬電解的微觀過程。1、CuCl2溶液中有哪些離子？2、在接通直流電源時(shí)，微粒如何運(yùn)動(dòng)？3、如何書寫兩極的電極方程式及總電解方程式？總結(jié)：電解池相關(guān)概念：環(huán)節(jié)二：形成分析電解池的思維過程。【思考與交流2】氯化銅溶液中除了Cl、Cu2+還存在OH、H+，通電時(shí)Cl、OH都向陽極移動(dòng)，Cu2+、H+都向陰極移動(dòng)，但是實(shí)驗(yàn)中H+和OH都沒有參與反應(yīng)。那么，如果戴維利用實(shí)驗(yàn)4-2的電解池裝置電解氯化鈉溶液，能否也得到金屬鈉？【分組實(shí)驗(yàn)

18、】利用實(shí)驗(yàn)4-2的電解池裝置電解飽和食鹽水實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象將兩根碳棒分別跟直流電源的正極和負(fù)極相連，浸入裝有飽和NaCl溶液的電解槽中【思考】 電解池分析思維過程溶液中存在哪些離子（1）飽和食鹽水中存在哪些離子?通電時(shí)離子如何移動(dòng)（2）通電后，溶液中的離子如何移動(dòng)？離子放電順序（3）陽離子的放電順序，陰離子的放電順序。產(chǎn)物、電極方程式（4）電解后，在陰極區(qū)和陽極區(qū)分別得到的產(chǎn)物是什么？電極方程式如何書寫？總結(jié)：分析電解池的思維過程：離子的放電順序：環(huán)節(jié)三：在新情景中應(yīng)用原理【問題1】利用電解的方法戴維在一年之內(nèi)就成功制取了6種物質(zhì)，例如鈉、鉀、銣等，那么戴維應(yīng)該如何從氯化鈉中成功制取了鈉？【問

19、題2】在電解水的實(shí)驗(yàn)中，為了增大水的導(dǎo)電能力而又不影響電解產(chǎn)物，可以加入哪些物質(zhì)？【作業(yè)】本節(jié)涉及的概念名詞有：電解、電解池、化學(xué)能、電能、氧化還原反應(yīng)、氧化反應(yīng)、還原反應(yīng)、陰極、陽極等，請(qǐng)用圖表演示出它們之間的關(guān)系，制作思維導(dǎo)圖。電解池公開課調(diào)查表1、請(qǐng)寫出您認(rèn)為的本節(jié)課的兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)。2、請(qǐng)寫出您認(rèn)為本節(jié)課需要改進(jìn)的一處地方。第四章 電化學(xué)基礎(chǔ) 第三節(jié) 電解池（第1課時(shí)）學(xué)案環(huán)節(jié)一 了解電解池的工作原理。【思考與交流1】學(xué)生閱讀完實(shí)驗(yàn)4-2后先思考并回答以下問題。5、 該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖鞘裁矗?、 該實(shí)驗(yàn)用到的儀器和藥品有什么？7、 該實(shí)驗(yàn)裝置如何組裝？8、 猜想通電時(shí)在陽極和陰極的產(chǎn)物可能是什么？可以觀察到什么現(xiàn)象？【分組實(shí)驗(yàn)】 實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象將兩根碳棒分別跟直流電源的正極和負(fù)極相連，浸入裝有CuCl2溶液的電解槽中 根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果思考以下問題，