第一篇:电解原理(第一课时教学设计)何卫宁
第四章电化学基础 第三节电解池教案(第一课时)
银川一中 何卫宁
教学目标
知识技能:使学生掌握电解的原理,能够准确判断电解池的阴、阳极;正确书写两极所发生的反应及电解的总化学方程式;会判断两极所发生的是氧化反应,还是还原反应;掌握惰性材料做电极时,离子的放电顺序。
能力培养:通过演示实验,使学生亲自感悟求知过程,培养观察能力,以及分析问题、解决问题的能力;通过一些设问及质疑,培养学生的思维能力,概括总结的能力,以及形成规律性认识的能力。
科学思想:从实验现象分析得出宏观现象和微观本质的关系,使学生领悟到感性认识到理性认识的过程。
科学品质:通过演示实验,并准确描述实验现象的过程,调动学生学习的积极性,提高学习兴趣,培养学生求实的精神及团结合作精神。
科学方法:观察实验现象,记录实验现象,分析实验过程,结合电极上的氧化还原反应,得出电解的概念,通过分析过程,使学生领悟到科学的正确的分析问题的方法。
重点、难点 电解的基本原理;离子放电顺序。学习分析问题的方法,从而提高解决问题的能力。
教学过程 设计
【复习提问】上节课我们学习了原电池,原电池是一套什么样的装置? 【学生回答】原电池是一套把化学能转化为电能的装置。
【引入新课】那把电能转化为化学能的装置就是我们今天所要研究的电解。【板书】第四章 第三节电解池
一、电解原理
1.电解池:把电能转化为化学能的装置。
【演示实验】1.将两根碳棒分别插入装有CuCl2溶液的小烧杯中,浸一会,取出碳棒观察碳棒表面现象
2.用导线连接碳棒后,再浸入CuCl2溶液一会儿,取出碳棒,观察碳棒表面变化.【学生回答】均没有现象。
【演示实验】3.浸入CuCl2溶液中的两根碳棒,分别跟直流电源的正极和负极相连接,接通一段时间后,观察两极上的现象并用湿润的KI-淀粉试纸检验所生成的气体。【学生回答】通电一会儿发现,与电源负极相连的一端的碳棒上有红色固体物质析出,与电源正极相连的一端碳棒上有使湿润的淀粉-KI试纸变蓝的气体生成。
【分析判断】红色物质为铜,黄绿色使湿润淀粉-KI试纸变蓝的气体为氯气。
【讲述】在类似的实验中,规定:与直流电源负极相连的电极叫阴极;与直流电源正极相连的电极叫阳极。
【提问】1.通电前溶液中存在哪些离子?这些离子是如何运动的? 2.接通直流电后,原来的离子运动发生了怎样的改变? 3.有关离子在两极发生了什么样的反应?
【学生讨论分析】1.通电前溶液中Cu、Cl、H、OH自由移动。2.通电后带正电的Cu2+、H+向阴极移动;带负电的Cl-、OH-向阳极移动。3.Cu2+在阴极得电子变成了单质Cu,Cl-在阳极失电子变成了Cl2 【板书】2.电解:使直流电通过电解质溶液,而在阴阳两极引起氧化还原反应的过程。【提问】像这样使直流电通过电解质溶液的装置就是电解池,它的组成是什么呢?
2+
-+
-【学生讨论分析】 3.电解池的组成:(1)形成条件: ①外加直流电源
②与电源相连的两个电极 ③电解质溶液或熔融的电解质 ④用导线连接形成闭合回路 【讲述】a.电极必须能导电 b.电极材料可相同亦可以不同。(2)电极
活性电极:参加氧化还原反应的物质。除Pt、Au外的其他金属做阳极
惰性电极:只起导电作用,不参与反应的物质。石墨、Pt、Au做电极,及金属做阴极(3)两极反应:
阴极(接电源负极):阳离子得电子—还原反应
阳极(接电源正极):失电子—氧化反应(有时是金属失电子,所以不能写作阴离子失电子)电解质溶液中各种离子在两极上得失电子是有一定顺序的,我们称之为放电顺序,放电顺序涉及到多种因素,我们在中学阶段只要求掌握:
阳离子放电顺序:按金属活动性顺序越不活泼的金属其阳离子越容易得电子。阴极:Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+(酸)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+(水)>A13+>Mg2+>Na+>K+
阳极:金属>S2->I->Br->Cl一>OH->含氧酸根>F-
指活泼电极
【提问】OH-失电子会产生什么物质?结合原电池氧气得电子的情况讨论。【学生讨论分析】OH-失电子产生氧气和水。【提问】整个电解池中电子的流动方向是怎样的?
【学生讨论分析】 电源负极→电解池阴极→电解液中的阳离子(被还原)电解池中阴离子(被氧化)→电解池阳极→电源正极 【讲述】(5)表示:电极方程式 阳极:2Cl-2e=Cl2↑ 阴极:Cu+2e-=Cu 电解 总方程: CuCl2==== Cu+ Cl2 ↑
【引导学生分析】惰性电极电解氯化钠溶液 通电前:分析电解质溶液中的离子情况 阳离子:H+、Na+ 阴离子:OH-、CL-
通电后:在直流电的作用下,H+、Na+移向与电源负极相连的阴极,其中H+ 得电子能力强于Na+,所以H+得到电子变成H2,发生还原反应。
OH-、Cl-移向与电源正极相连的阳极,其中Cl-失电子能力强于OH-,所以Cl-失去电子变成Cl2,发生氧化反应。
阳极:2Cl--2e=Cl2↑ 阴极:2H++2e-=H2↑
电解
总方程: 2NaCl+2H2O=====2NaOH+H2+Cl2↑
【学生练习】惰性电极电解硫酸铜溶液,硫酸溶液,氢氧化钠溶液 【总结】电解步骤: 1.看电极
2.判断阴阳离子种类,比较放电能力 3.确定微粒形式 4.总反应=阴极+阳极
【小结】本节课学习了电解池及其组成,以及两极的反应,重点在两极的反应如何发生,希望大家通过练习掌握两极放电顺序,会写电解电极方程式,注意发现规律,下节课研究电解规律及应用。
【板书】第四章第三节电解池
一、1.2.电解原理 2+-电解池:把电能转化为化学能的装置。
电解:使直流电通过电解质溶液,而在阴阳两极引起氧化还原反应的过程。3.电解池的组成:(1)形成条件:①外加直流电源 ②与电源相连的两个电极 ③电解质溶液或熔融的电解质 ④用导线连接形成闭合回路(2)电极
活性电极:参加氧化还原反应的物质。除Pt、Au外的其他金属做阳极
惰性电极:只起导电作用,不参与反应的物质。石墨、Pt、Au做电极,及金属做阴极(3)两极反应:
阴极(接电源负极):阳离子得电子—还原反应
阳离子放电顺序:Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+(酸)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+(水)>A13+>Mg2+>Na+>K+ 阳极(接电源正极):失电子—氧化反应
失电子顺序:金属>S2->I->Br->Cl一>OH->含氧酸根>F-
指活泼电极
(4)电子的流动方向:负极→阴极→阳离子(被还原)阴离子(被氧化)→阳极→正极(5)表示:电极方程式
【课后反思】本节课积极主动地创设民主、尊重、宽容、协商、对话的教学情景和气氛,在课堂教学中掌握好分寸,做到张弛有度,达到课堂所要求的“思维之活”,课堂上老师活跃,学生也活跃,最大可能的把学生的热情,积极性,主动性,调动起来,给他们一个充满乐趣的时间和空间,同时也注重基础知识凿实,运用灵活的教学技艺,把握好教学的时机,尤其是板书设计得到了大家的肯定,成为这节课的亮点。存在的问题是由于内容较多,时间紧所以老师有些问题有包办代替回答的情况。
第二篇:识字5第一课时教学设计
《识字5》第一课时教学设计
教学目标:
1、认识“移、谋、柴”等10个生字,会写“斤、挑”2个生字。
2、正确、流利地朗读谚语,初步体会谚语的含义。教学重点: 识记10个生字;会写2个生字。教学难点:对谚语含义的初步理解。教具准备:ppt课件 教学过程:
一、创设情景,激趣导入
(播放儿歌:《拔萝卜》)小朋友以前都听过拔萝卜的故事吧,今天我们又听了这首有趣的童谣,哪位小朋友能告诉老师,为什么童谣中的小白兔一开始没有拔出萝卜,后来又拔出来了呢?
对,人多力量大,只有友好相处,团结合作,才能干大事,干成事。齐读单元导语。
今天,老师也要小朋友们团结合作,一起学习讲团结合作的谚语《识字5》,好吗?(出示:《识字5》)齐读课题。
二、初读谚语,趣味识字:
1、自由读课文:一边读一边圈出本课的生字,遇到不认识的字想办法解决。可以请教大桃子,或者问问你的同桌。
2、同桌之间互相认读生字。
(出示:我会认)瞧,课文中藏着是十个生字宝宝,想和他们打个招呼吗?同桌互相认读生字,读对了夸夸他,读错了,帮帮她。
3、提醒字音。刚才有哪些小朋友得到了同伴的夸奖啊?老师祝贺你们,也替你们感到开心。在你们认读的过程中,你们发觉哪些字难读或容易读错?要提醒大家注意注意。(整体认读:移;翘舌:柴、折、绳;平舌:搓;前鼻音:斤;后鼻音:绳)
4、开火车、走迷宫认读生字。
现在老师给你们增加一点难度,小白兔说它都能认识这些生字了,你们呢?给它比一比有信心吗?我们来玩开火车、走迷宫认读生字游戏好吗?
5、齐读生词。
同学们不仅读得准确,而且声音也很洪亮。生字宝宝最喜欢交朋友,你们看它站到朋友中间去了,你们还能认识它吗?齐读。(出示:生词)
6、讨论识字方法。
同学们真聪明,短短的时间里能把字读得这么准,那怎样才能记住他们的样子呢?四人小组合作说说你是用什么方法记住这些字的。
7、交流识字方法。
同学们的识字方法可真丰富啊,用上了加一加、减一减、换一换、猜谜语、结合生活实际等这么多的方法,真不错。
8、这些生字宝宝可调皮呢,他们又藏进课文里了,你们还能认出他们吗?四人组合作读文,选择一句自己喜欢的谚语读给别人听,其他同学认真倾听,如有问题,帮帮他。
9、男女生读,全班齐读。
三、指导书写
这节课我们还要写两个字【出示:斤、根、满】 谁来读读他们?指名读,齐读。
观察写法,想想在写得时候要注意什么呢?(“斤”第一撇要平撇,第二撇要竖撇;“根”木字最后一画写点、右边竖提压坚中线;“满”左窄右宽)教师范写,学生描红练习书写并进行自我评价。
四、朗读谚语,初步体会含义
1、把句子读通顺。
师:小朋友们,生字宝宝玩累了,回到了谚语里,谁来把你喜欢的谚语读给大家听听?可别读错了哟!(课件展示五句谚语。)
2、齐读谚语。
师:小朋友们,“人心齐,泰山移”,让我们一起来读一读这些谚语吧。
3、初步体会谚语含义。
师:团结合作的力量真大!小朋友们的读书声多洪亮啊。通过刚才的朗读,你们发现谚语里哪个字出现的次数多?谚语里都有哪些多?相信小朋友们对这几句谚语已经有了自己的理解,那么请选择你最喜欢的谚语,向你的同桌说说你的理解和体会好吗?
4、学生自由谈体会,教师补充交流。
5、看图猜谚语。
6、指导朗读:学生带着自己的体会自由读谚语。
7、小结:只有团结力量才大,只有团结才能想出很多办法解决困难,只有团结才能干大事、干成事。我们在学习和生活中一定要学会团结合作。
8、(谚语总会告诉我们一些道理或知识,我们要主动到生活中去积 累更多的谚语。)出示搜集的谚语,学生齐读。
好记性不如烂笔头。三人行,必有我师。不怕学不成,只怕心不诚。众人一条心,黄土变成金。三个臭皮匠,顶个诸葛亮。
一寸光阴一寸金,寸金难买寸光阴。
五、作业
1、回家搜集谚语大家一起交流。
2、背诵课文。
六、板书:
识字5
团结合作
谚语
人
柴
树
多
线
花
团结力量大
第三篇:5詹天佑教学设计第一课时
5《詹天佑》教学设计
教学目标:
1、正确、流利、有感情地朗读课文。
2、学会本课生字,积累词汇,联系上下文理解由生字组成的词语.3、了解詹天佑主持修筑京张铁路的经过,认识詹天佑是我国杰出的爱国工程师,激发孩子们的爱国热情,增强民族自豪感,培养学生不怕困难的坚强意志。教学重难点:
重点:了解詹天佑修筑京张铁路遇到的各种困难;通过具体事例体会詹天佑是“杰出的爱国工程师”。
难点:理解詹天佑使用的开凿隧道的方法以及“人”字型铁路的设计思路。教学准备:课件、搜集关于詹天佑的相关资料。教学时间:两课时 教学过程:
第一课时
教学目标:
1、初读课文,学习生字新词,理清课文脉络,把握课文主要内容。
2、通过课文2、3自然段学习,知道詹天佑是在帝国主义国家的阻挠、要挟、嘲笑下接受使命,展现了他的爱国主义精神。教学步骤:
一、激情导入
1、师:今天我们来认识一个了不起的人物,他被誉为我国的“铁路之父”、“中国近代工程之父”——詹天佑,是中国首位铁路工程师,为中国近代工程的发展奠定了基础。
2、出示课件有关詹天佑的资料,学生介绍詹天佑。
3、师:詹天佑,一个中国人永远不能忘怀的名字!他以自己独特的风格魅力和不懈的努力,为我国的铁路建设抒写辉煌的一页,更为中华民族在备受屈辱的日子里,赢得世界的尊重。来,让我们一起来呼唤这个名字。今天就让我们一起走近詹天佑,一起感受詹天佑。
二、自主学习
1、自读课文,要度正确流利。
2、自学生字词。
3、詹天佑是在什么情况下接受修筑京张铁路的任务的?
4、修筑铁路的过程中,詹天佑遇到哪些困难?用小标题的形式列出来。
三、合作探究 小组内交流自学成果
四、精讲点拨
1、检查自学生字词情况(1)指名读课文,纠正读音。(2)出示词语,认读词语。
施工
阻挠
居庸关
艰巨
毅然
铲平
恶劣
惹祸
讥笑
泥浆
岔道(3)强调读音:要挟()阻挠()恶劣()藐视()
(4)重点词语:阻挠
要挟
蔑视
毅然
竣工 狂风怒号等(5)指导书写:
“施”字注意“方”的笔顺;“挠”字上面没有点。“岔”字注意上面的“分”字是“八”而不是“人”
2、詹天佑是在什么情况下接受修筑京张铁路的任务的?(1)“当时,清政府刚提出„„想进一步控制我国的北部。”
他们为什么阻挠?(争夺修筑权,控制我国北部,达到侵略的目的)不把中国发在眼中,就这样让他们阻挠成功吗?
(2)“他们最后提出一个条件„„他们就不在过问。”
现在看来,这是一个可笑、无聊的条件啊,我国修筑铁路还要你们过问。帝国主义国家是在用条件来要挟我们。什么是要挟?抓住中国的什么弱点啊?(3)“有一家外国报纸轻蔑„„还没有出世呢。”
这是在嘲笑我国的工程师,嘲笑詹天佑,更是在嘲笑中国人。读2、3段我的心久久不能平静。当读到-()这句话时‘我感到非常(),因为()的句式回答。
师:就在帝国主义国家的阻挠、要挟、嘲笑声中,詹天佑毅然接受了的任务,肩负起修筑京张铁路的重担。
3、修筑铁路的过程中,詹天佑遇到哪些困难?用小标题的形式列出来。(勘测线路、开凿隧道、设计“人”字形线路)
师:就在帝国主义国家的阻挠、要挟、嘲笑声中,詹天佑毅然接受了的任务,肩负起修筑京张铁路的重担。
五、巩固拓展
课下阅读詹天佑和铁路史的课外书如《爱国工程师詹天佑》 板书设计:
5、詹天佑
勘测线路 杰出、爱国
开凿隧道
设计“人”自行线路
第四篇:Unit 5 第一课时教学设计
第一课时教学设计
●○教学内容
Let’s start A.Let’s learn Group work C.Let’s sing ●○教学目标
a.能听、说、读、写单词:singer,writer,actress,artist,TV reporter b.能听说、认读句子:What does your father / mother do?He’s / She’s a….c.能运用句型“What are you going to be?I’m going to be…is going go be….”询问他人的理想,并给出相应回答。
d.能听懂、会唱歌曲“My Family”。
e.对学生进行热爱生活、尊重他人劳动的思想教育。●○教学重难点
①重点:学习A中Let’s learn部分的六种职业的英文表达,并能就“职业”简单问答、介绍,以及表达自己、他人的理想。
②重点:正确区分运用冠词an和a。如:an actor,a singer ●○课前准备
①教师准备与本课相关的词卡、四年级上册Unit 6 Part B Let’s learn部分的词卡。②教师准备录音机和相关录音带。③学生准备相应的词卡。●○教学设计
教学步骤 建议与说明
热身/复习(Warm-up / Review)
1.Let’s sing: My Father Is a Doctor
2.Let’s chant
教师播放四年级上册第六单元部分Let’s chant的录音,学生边拍手边唱歌谣。
课前有意识地播放单元主打 What’s your father? What’s your father?
歌曲和相关歌谣,既可创设英 He’s a doctor.He’s a doctor.语氛围,给学生一种“课伊始,He’s a great doctor.趣亦生”的感觉,又复习了前 What’s your mother? What’s your mother?
面所学的知识,为本课的教学 She’s a teacher.She’s a teacher.She’s a super teacher.创造积极的条件。
呈现/操练(Presentation / Practice)
①呈现actress,actor,artist,TV reporter
通过诵读节奏明快的歌谣,a.谈话复习引入:
自然谈话导入新课教学,使教T: Then, what’s your father / mother / aunt / uncle?
学前后呼应、浑然一体。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.教师出示词卡,要求学生拼读,并板书:an(红笔)actress b.教师将女演员的词卡贴在actress旁,并出示男演员词卡,问:Can we call him“an actress”?
引出单词“an actor”,板书并要求学生学说、拼读。
新词教学注重“四会”要求c.教师边指板书边说: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.同时,板书出示“an artist”,并要求学生学说、拼读。
每个新词的呈现在注重自然d.师生做猜谜游戏,引出“TV reporter”。教师手中拿三贴切、由旧推新的同时,也在张已学词卡,请学生猜最上面的是哪张,在第三轮时故意类似中求“变化”,引出活动将答案设定为新加的词卡“TV reporter”,从而引出新词。板书:a(蓝粉笔)TV reporter e.请学生根据教师对自己朋友职业特征的描述,猜他们的职业。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”。板书呈现,并要求学说、拼读。f.活动:Look and tell 教师请学生看板书归纳:如何正确运用an和a。引导学生发现规律,并举出实例,如:an apple,an ant,an elephant,an egg,an orange等,教师边肯定边为学生打上“Good!/ 注重梯度设计,在保持学生高亢学习热情的过程中更要提升学生的学习能力。
通过放手让学生自行归纳并竞相例证结论的活动,既培养了学生的学习能力,又培养了学生勇于超越他人的创新意识。
Super!”的成绩。②操练 方案一:
活动:Memory game 教师依次口头报出六张词卡两遍后,在第三遍时定格于某一张,请学生凭记忆推测出这张词卡是什么。操作时可以递增词卡数量,从而达到由易到难的教学效果。方案二:
活动:自编歌谣
教师引导学生运用六个新词和句子“What does…do?He’s / She’s…”在组内开展歌谣创编活动,并根据歌谣质量给予不同等级的评价。
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教学Let’s sing
a.引入:Your chants are so wonderful.As a prize,I will teach you a new song—My Family.b.教师领读歌词一遍。
c.播放录音,让学生听一遍,轻声哼唱一遍。d.全班跟唱歌曲。
e.开展四人或六人小组合作串改歌词或旋律的活动。f.展示个别小组的创编成果。
拓展/巩固(Extension / Consolidation)①活动一:True or False 教师请两位学生面对面站立,分别手持一套词卡,一名学生先问:What are you going to be?另一名学生答:I’mgoing to be a / an…请对方判断回答的职业是否与手中卡片的第一张符合,认为符合则回答:True。反之则回答:False。判断正确者得一分。交替问答三次,决出胜负。②活动二:Lucky 52 a.教师与学生示范活动过程:教师与一学生面对面站立,请一助手面向教师,站在学生身后。教师根据助手手中的词卡描述此职业的特征,学生根据描述(不得出现词卡上的词)猜职业,在一分钟内正确率最高的搭档为胜者。如:T: I teach lessons / sing nice songs.S: Teacher / Singer.b.三人小组开展热身活动。
改变传统的让学生漫无目标地瞎猜形式,将训练学生的短时记忆融于语言的操练过程,增强了猜谜活动的实效性。
引入小组竞争机制,能推动全体学生积极主动地投入活动,互相帮助,共同学习。
学生在“真假难辨”的情景中运用所学语言进行趣味性操练,交际运用,培养其思维能力和语言表达能力,激发参与意识。
活化教材,突破教学难点,丰富学生的语言,做到学以致用。c.邀请三组搭档决出胜负。
③完成《活动手册》的相应练习。
第五篇:中学化学电解原理课教学设计探析
江苏省南通如皋市石庄高级中学 崔亚平
【摘 要】对教材进行分析,阐述中学化学电解原理课设计思路,提出教学目标,探讨教学过程,进行评析。
【关键词】中学 化学 电解原理 教学设计 【中图分类号】G【文献标识码】A 【文章编号】0450-9889(2014)04B-0060-02 电解池是人教版选修四中非常重要的一节。从学科体系看,它和原电池一同形成电化学的基础,是中学化学核心知识之一,是氧化还原反应理论上的拓展和现实中的应用。基于此,本文对中学化学电解原理课教学设计进行探析。
一、教材分析及设计思路
电解池与原电池有联系,更有差异,原电池利用的是自发的氧化还原反应,而电解则体现一种强制手段。从编排上看,教材将“电化学”整体置于“水溶液中的离子平衡”之后,便于学生从微观视角分析问题,而电解池的教学安排在原电池之后,既满足了学科的系统性,又为对比教学提供了很好的素材。
从宏观表象的观察到微观本质的分析,是化学的一大学科特点。深刻领会电解原理,需要先从微观的角度判断溶液中有哪些自由移动的离子,然后弄清它们移动的方向,进而分析哪些粒子发生氧化反应,哪些粒子发生还原反应,当放电粒子不止一种时,还需要思考放电顺序。这一系列问题,对学生来说,逻辑推理的能力要求高,思维障碍较大。
本节课设计了两个环节。第一个环节安排2个实验,3个问题,贴近学生的已有认知,层层递进,螺旋上升,让学生在对比中反思,在反思中总结。既揭示了电解池的基本原理,又为下一个环节创设情景,埋下伏笔。第二个环节在第一个环节的基础上,适当变换电解质溶液和电极材料,自然过渡,给学生创设进一步思考的空间。通过推理猜想、讨论交流、实验验证,不断拓展学生对电解原理的认识。整个过程关注学生的主动参与,在实验观察和理性思考中不断感悟提升。
二、教学目标
本节课的教学目标如下。一是通过实验观察和问题探究,领悟电解池的工作原理,知道阴阳极发生反应的差异,能分辨电解池和原电池。二是初步学会根据离子放电顺序判断电极反应并正确书写。
三、教学过程及评析
(一)对比思考,领悟电解池的工作原理
实验一:按图1装置进行实验,将湿润的淀粉碘化钾试纸放在右边电极附近。观察试纸颜色和U形管内的变化。
学生汇报:右端电极产生气泡,试纸变蓝,溶液颜色变淡,左端电极上覆盖着红色的物质。可以推测生成了铜和氯气。问题一:Cu能在Cl2中燃烧生成CuCl2,说明CuCl2比较稳定;为什么上述实验却能以CuCl2原料反向生成Cu和Cl2呢?到底依靠什么力量实现了这样的转化?
学生讨论后一致认为装置中的外加直流电源起到关键作用。在教师的点拨引导下,学生联想到原电池的特点,继而展开微观想象,逐步领悟到以下3点:一是与电源负极相连的左端电极(阴极)必须获得电子,不是一种自愿而是强制,与电源正极相连的右端电极(阳极)则必须失去电子。二是阴极因为获得电子,附近负电荷集中,阳离子定向迁移至阴极;阳极因为失去电子,附近正电荷集中,阴离子定向迁移至阳极。三是阳离子在阴极得到电子,被还原,发生还原反应,铜离子变成铜;阴离子在阳极失去电子,被氧化,发生氧化反应,氯离子变成氯气。至此,在学生头脑中电解池的工作原理已初步形成,但仍需强化。实验二:按图2两个装置进行实验,观察现象。
问题二:两个装置中均可以观察到碳极上有气泡,铁极逐渐溶解。但为什么在电解液相同的情况下右图的实验更剧烈?
学生思考交流后进一步认识到电解是一种更强的氧化还原手段。问题三:原电池和电解池有何差异?请填写表1。
评析:教师没有用讲解和灌输的方式直接呈现电解池的工作原理,而是立足学生已有的经验,设计对比情景,引发认知冲突,促使学生思维从浅入深不断升华。3个问题本身具有对比性,彼此之间又层层递进、环环相扣。
(二)变换情景,探究电解过程中的放电规律
问题四:如果将实验一中的电解液换成氯化钠溶液,请问能否继续在阳极生成气体,在阴极得到金属?如果不能,请推测可能发生什么变化?
讨论初期,有的学生认为阴极会析出钠,但随着交流的深入,这个观点被否定,钠的活泼性决定了它不可能从水溶液中制备。阴极到底生成什么物质,学生讨论后尚不能形成统一意见,少数学生认为可能生成H2。
实验三:惰性电极电解饱和食盐水。
学生观察到两个电极均产生气泡,纷纷产生验证气体成分的冲动,在学生的共同参与下,检验出生成物为氯气、氢气、氢氧化钠。
问题五:根据电解原理,被吸引到阴阳极的离子分别是什么?是不是所有离子均能在电极上第一时间放电?如果不是,它们放电的顺序遵循什么规律?水溶液中的氢氧根离子又是怎样产生的?
在教师的点拨下,学生经过思考,认识到放电顺序一般取决于离子得失电子的能力。而氢氧根离子是水电离出的氢离子放电后留下的。
问题六:如果将实验一中的阳极材料换成金属铜,其余不变,请推测可能的现象。写出相关的电极反应。
实验四:对问题六进行实验探究。
学生没有观察到气泡的生成,阴极石墨表面却覆盖着红色的物质,电解液的颜色几乎未变,阳极逐渐消耗。由此,学生认识到,放电顺序还应考虑电极材料。
评析:教师通过变换情景设计探究性问题,学生有充分的机会思考交流、推理想象。教师适时进行实验验证,让学生在兴奋之余收获知识,提升能力。同时为下一步认识电解在生产实践中的应用奠定基础。
综上所述,电解原理这节课的教学环节简洁明了,问题设计指向明确,学生参与热情高。教师没有将现有结论直接呈现给学生,也没有挤占学生的思维空间,而是设计活动,让学生思考和辨析,倾听学生的疑惑和见解,让学生在探索中获得知识,在碰撞中提升素养。