高中化学电解池教学设计学情分析教材分析课后反思.docx

1、高中化学电解池教学设计学情分析教材分析课后反思电解池 电解原理的教学设计【目标设计】1教学目标（1）知识与技能目标：了解电解池的工作原理；能用氧化还原的知识正确书写电解池的阴、阳极的电极反应式及电解反应方程式。（2）过程与方法目标：通过实验探究，利用微粒观和氧化还原理论进行分析,构建概念模型。形成一定的实验能力、观察能力和归纳能力。体验科学探究的过程，在实验探究与交流活动中，训练学生的理论思维能力，以及分析处理信息的能力。（3）情感态度与价值观目标：通过有关化学实验，激发探究欲望。在实验探究过程中，提高辩证思维能力，同时帮助学生牢固树立理论联系实际的学风。2重难点分析：重点：应用氧化还原反应理

2、论分析电解池的工作原理，正确书写电极及电解池方程式 。难点：实验现象的理论分析和处理，概念模型的构建。 【教学环节设计】 【探究过程】环节学生活动归理提升设计意图前置作业1如何将水（或重物）从低处输送到高处？ 2钠在氯气中燃烧，现象是什么？ 用图示表示其能量变化过程。分析氯化钠能否自发分解为钠和氯气。工业上如何冶炼金属钠？3分析下图，判断下列说法正确的是（ ）A 以上能形成原电池的是A 、 D、 F B E和F 中铁片为负极，发生氧化反应C A和F中硫酸根离子均向锌片附近移动D E 中 Fe 3e- = Fe3+【方向引领】能量可以相互转化，非自发过程在一定条件下可强制进行【原电池模型】【设计

3、意图：】问题1和2借助生活实例和常见反应从能量角度为学生建立方向引领通过问题3回顾原电池原理模型，为学生建立电解池原理模型搭建思维桥梁。每课一题下列说法不正确的是（ ）A 工业生产中常用电解熔融氯化钠制备金属钠B 依据湿法炼铜原理，可推测氧化性Fe2+ S2-单质的氧化（还原）性越强，其离子的还原（氧化）能力越弱-强弱律【设计意图：】帮助学生建立氧化还原强弱观，为本节备好理论工具。探究一：初建电解池模型【温故知新】【投影】电解熔融NaCl的装置【合作探究】【问题一】通电前，熔融态NaCl存在哪些离子？运动情况如何？【问题二】通电后，外电路上电子是如何流动的？阴阳离子的运动情况是否改变？为什么？

4、【问题三】离子定向移动到电极表面时发生什么反应？属于什么反应类型？【问题四】如何从能量的角度认识电解的过程？【电解模型初建】1.初建概念：2. 初建装置：3. 初识原理：能量转化：电极反应：外电路：内电路：【设计意图：】(1)案例选择依据：老知识，最简单，应用广。（2）通过问题组，引导学生借助微粒观和氧化还原理论分析熔融电解池宏观现象，挖掘本质，初步建立电解模型。思维过渡除了熔融条件，还有什么条件能使电解质电离？ 【设计意图：】巧妙过渡，拓展学生思维外延，深化探究活动。探究二：完善电解池模型【实验探究】分组实验：电解氯化铜溶液1、指导学生按要求组装仪器，认识实验装置，完成实验并认真观察实验现象

5、并填写下表：电极名称电极现象推测电极反应反应类型电子得失阴极阳极总式【理论分析】结合实验结论，讨论以下问题：1通电前，溶液中存在哪些离子？运动情况如何？2通电后，外电路上电子是如何流动的？阴阳离子的运动情况是否改变？为什么？3哪些离子定向移动到电极表面时发生反应？为什么？4.结合以上信息，分析归纳电解池构成条件和工作原理。【完善电解模型】1完善概念：电解质（熔融或溶液）导电过程就是电解质的电解过程-化学变化2完善装置：3完善原理模型：强弱律-先后律【设计意图：】【实验探究】培养学生“提出问题-实验探究-解决问题”的思维品质。【理论分析】继续通过问题组，引导学生思维深化，用微观理论分析溶液电解池

6、的宏观现象，挖掘本质，进一步完善电解模型。过渡【问题生成】溶液中水电离产生H+ 和OH不参加反应原因是什么？探究三探究电解规律【实验探究】对照实验：分别电解氯化钠溶液和硫酸铜溶液，并和电解氯化铜溶液作对照.认真观察实验现象并记录实验结论：电解质溶液电极名称（材料）电极现象电极反应反应类型电子得失氯化钠溶液阴极（石墨）阳极（石墨）硫酸铜溶液阴极（石墨）阳极（石墨）【理论分析】1对比三个电解过程，分析同性电极反应有哪些共性和差异？有何规律？2. 结合氧化还原原理，归纳阴阳两极离子的放电顺序3. 结合电极反应，写出上述三个电解过程总方程式。【放电顺序】（惰性电极）阴极：阳极：强弱律-先后律电极反应书

7、写规律：总方程式书规律：【功能地位】将通常不能发生的氧化还原强制发生-电解是最强有力的氧化还原手段【设计意图：】【实验探究】培养学生多角度尝试，多个试验，由个别到一般，从中进行类比或对照，通过实验结论对照发现规律，形成原理的科学探究意识。【理论分析】通过横比和纵比，找出共性和差异，引导学生归纳，整合，提取规律。进一步完善电解池模型，并从氧化还原实质挖掘放电顺序，学生思维品质进一步形成和优化。在此过程中，教师进行适度的点拨，并对学生的分析做出评价。环节四 创建 电 化 学 模型【对比归纳】结合本节知识，填写下列表格： 电离与电解的比较电离电解条件过程举例特点联系电离是电解的前提原电池和电解池的比

8、较 装置类别电解池原电池举例电极名称电极反应能量变化反应能否自发联系电池是电解的动力【电化学原理模型】【创建电化学模型】【设计意图：】为加强学生对电离和电解、原电池和电解池的理解，引导学生列表归纳，进一步将概念澄清，形成认知梯度和层次。课堂小结【设计意图：】进一步回顾本节知识重点，形成知识主线，同时整合思维过程，形成学科思想内化科学素养。限时训练1下列说法不正确的是()A不能自发进行的氧化还原反应，一般可以通过电解实现B电解质溶液导电是化学变化，金属导电是物理变化C电解池和原电池中均发生氧化还原反应D电解、电离、原电池均需要通电2如图所示，铜片、锌片和石墨棒用导线连接后插入番茄里，电流表中有电

9、流通过，则下列说法正确的是()A锌片是负极B两个铜片上都发生氧化反应C石墨是阴极D两个番茄都形成原电池3能用电解原理说明的问题是()电解是把电能转变成化学能电解是把化学能转变成电能电解质溶液导电是化学变化，金属导电是物理变化不能自发进行的氧化还原反应，通过电解的原理可以实现任何溶液被电解时，必须导致氧化还原反应的发生A BC D4将一直流电源的正、负极(电极材料为Pt)，用玻璃片分别压在一张用食盐水、碘化钾、淀粉溶液和石蕊试液浸透的滤纸上，经过一段时间后，两极附近滤纸的颜色分别是()ABCD阳极蓝白红蓝阴极白蓝蓝蓝5. 如图所示为直流电源电解稀Na2SO4水溶液的装置，通电后在石墨电极a和b附

10、近分别滴加一滴石蕊溶液。下列实现现象中正确的是()A逸出气体的体积，a电极的小于b电极的B一电极逸出无味气体，另一电极逸出刺激性气味气体Ca电极附近呈红色，b电极附近呈蓝色Da电极附近呈蓝色，b电极附近呈红色【设计意图：】巩固本节所学知识。创新作业【理论应用】1必修我们了解到电解水可获得氢气和氧气，试从电解池原理角度分析。实验中为加强水导电性可加入一些电解质，可加入哪些电解质？2. .现在一般家庭用的消毒液我们都是利用氯气溶于氢氧化钠溶液制得，那大家试一下能不能通过我们学过电解理论设计一种装置既环保又可以重复利用简易装置呢？【设计意图：】引导学生对电解池进行简单应用，加深对原理的理解，为下一节

11、电解应用做好铺垫。同时帮学生牢固树立理论联系实际的学风。【教学评价】 1学生学习效果评价利用课上观察学生的表现与课下调查学生参与教学活动的程度以及收获，来评价学习效果。见下表：调查问题回答1、你对本次探究问题是否感兴趣？2、你喜欢这种边讲边实验的学习方式吗？如喜欢（或不喜欢），说明理由3、在实验过程中，你与其他同学进行了哪些合作与交流？ 4、教师对你的指导、点拨是否到位、有效？5、你是否积极思考并参与了交流发言？同学或老师的发言是否对你有很大的启发？ 6、在本课活动中你的问题解决了吗？你是否有不同于其他同学的创新想法？希望怎样解决？ 7、通过本节课的学习，你有哪些收获与体会？2教师教学效果评价

12、引入是否激发学生学习兴趣，明确本节的学习目标；利用活泼金属冶炼方法有关的化学史引入，生活联系实际，既与学生已有知识加以联系，又可以激发学生探究欲望。探究问题的设计是否在符合学生实际的前提下，创设开放的学习氛围，有效启发学生思维活动；理论探究部分利用阶梯式问题引导学生分析，形成电解概念的形成与分析的方法。实验方案设计的讨论与汇报要为学生铺设台阶，引导学生筛选最佳方案。课堂探究活动中教师的指导是否有效，是否能帮助学生加深对问题的理解；从学生学习效果评价上来看，是否完成了预期的三维目标；电解池教学反思1、本节设计从化学史引入，通过电解熔融氯化钠进行理论探究，归纳电解原理，进一步分析氯化铜溶液电解过程

13、，形成分析电解过程的一般方法，对比氯化钠和硫酸铜溶液电离得出简单放电顺序。在层层递进的教学活动中，引导学生生成概念，并应用原理解决实际问题，加深对原理的理解。 2、本节改变以知识讲授为中心的教学模式，不急于归纳电解反应中离子的放电顺序，而是突出核心知识的教学，即重点研究电解氯化铜溶液、电解氯化钠溶液的电极上离子放电情况，这样既从学生的认知基础（氧化还原理论）出发，关注学生的认知发展，又设置了认知冲突，并不是电解一定就会分解电解质，大大激发学生探究的热情。有一定的开放性，激发了学生的思维活动，创设互动的交流平台，鼓励学生大胆表述自己的看法，本节设计，突出核心知识的探究，加强了重点知识与方法的落实

14、。3、本节充分发挥多媒体和实验的作用，通过自己动手做电解氯化铜溶液实验理解电解反应原理；通过电解饱和食盐水的实验视频，推测电解硫酸铜溶液实验现象与确定检验方法并进行操作；加深学生对知识的理解，激发学生学习的兴趣，激活了学生学习枯燥的化学原理的思维，同时采用激励评价的方式，大大调动了学生参与探究的热情，课堂气氛活跃，学生通过自主、合作、探究方式进行新知识的学习。 4、本节设计探究的时间调控上还存在问题，即要兼顾开放性，同时要落实教学目标；电极反应的书写课堂巩固不够，应在课后进一步加强训练。从反馈中也能看出，部分学生对于实验探究和设计有些不适应，需要给他们提供更多的锻炼机会，并进行方法的指导。在新

15、课程的实施过程中，要因材施教，逐步开放探究程度。关于课程标准的研究高中化学选修课程是在必修课程基础上为满足学生的不同需要而设置的。选修课程旨在引导学生运用实验探究、调查访问、查阅资料、交流讨论等方式，进一步学习化学科学的基础知识、基本技能和研究方法，更深刻地了解化学与人类生活、科学技术进步和社会发展的关系，以提高化学科学素养，为具有不同潜能和特长的学生未来的发展打下良好基础。而选修四化学反应原理是要学习化学反应的基本原理，认识化学反应中能量转化的基本规律，了解化学反应原理在生产、生活和科学研究中的应用。本节课电解池位于人教版选修四第四章第三节，是高考化学考察的重点和难点。电解池在内容上属于电化

16、学的知识范畴，是中学化学理论体系不可缺少的一部分，同时电解与物理学科中的电学、能量的转换有密切的联系，是氧化还原反应、原电池、电离等知识的综合运用。在知识梯度上本节材料承接前面化学能转化为电能的装置原电池，在知识体系上将电化学从能量和原理两个角度加以完善，形成电化学理论模型，最终在实践中将电化学应用于生产和生活。本节课是高中化学课程设置的最后一个理论，足以看出学习本节内容的难度系数较大，需要学生们具备相应的知识储备和基础，且电解原理的实践应用非常广泛，所以必须要求学生在本节课中就要掌握好相应的理论为后面的实践做好准备。在教学内容上，对本节给出的具体要求如下：1能从化学能与电能之间相互转化的角度

17、理解电解池、电解的原理及应用。知道电解在工业生产中具有广泛应用。2能运用氧化还原反应原理分析电解池中发生的电极反应，能准确书写电极反应方程式和电池总反应方程式。3能列举实例（如氯碱工业、金属铜的精炼以及电镀等）说明电解原理在实际生产中的应用。4能通过多种方式了解金属腐蚀带来的危害，认识防止金属腐蚀的重要意义。了解化学腐蚀和电化学腐蚀的含义，理解电化学腐蚀发生的条件，能解释金属发生电化学腐蚀的原因。通过实验探究防止金属腐蚀的措施，了解常见的防止金属腐蚀的方法，并能解释其中的原因。而普通高中化学课程标准（实验）中对本节的内容标准要求为：1体验化学能与电能相互转化的探究过程，了解电解池的工作原理，能

18、写出电极反应和电池反应方程式。2通过查阅资料了解常见电解原理应用实例，认识化学能与电能相互转化的实际意义及其重要应用。3.能解释金属发生电化学腐蚀的原因，认识金属腐蚀的危害，通过实验探究防止金属腐蚀的措施。关于教材内容的研究一：分析教材中知识内容的本体：化学选修4中包括三部分内容，即化学反应与能量变化、化学反应速率与化学平衡以及溶液中的离子反应。本章电化学基础与第一章化学反应与能量同属化学反应与能量变化的范畴。与苏教版、鲁科版教材将电化学部分并入化学反应与能量变化一章不同，人教版高中化学教材将其单独提出作为一章安排在本册教材的最后。这样的安排一方面是由于在难易程度上，化学反应热的部分相对简单，

19、学生在义务教育阶段和高中必修阶段中都有所接触，对其比较熟悉，因此接受相关内容知识较为容易。此外化学热力学部分知识，告诉学生一个化学反应能否发生，是研究化学反应原理的基础和前提，故将其列为选修4的第一章，让学生最先学习该部分内容。而电化学部分中，其电极反应、电池反应等内容虽然在必修阶段有所涉及，但所讲授的内容较为简单，学生没有深入学习，因此对该部分内容的掌握存在一定困难。同时，在该部分内容的学习上，需要用到弱电解质电离等相关知识，因此，教材将其单独列为一章放在最后，让学生在有了一定理论基础和学习化学反应原理方法的基础上再来学习。在这一章的编排顺序上，教材首先从学生已经在必修阶段有所接触的原电池入

20、手，在巩固、强化学生普通原电池反应原理、电极反应基础上，引入盐桥、半电池的概念。在第2节学习化学电池的过程中，与必修阶段仅仅作简单介绍相比，选修4中的学习更加注重反应的本质，各类电池的优缺点及相互之间的联系与差异。在学习完化学能转化为电能的知识后，教材安排了电能转化为化学能，即电解池的相关知识。而在本章内容的最后，教材安排了金属的电化学腐蚀与防护一节，需要学生将原电池与电解池的相关知识，综合运用到解决实际问题上，是对学生分析问题能力的提升。纵观电化学基础一章的编排，教材由浅入深，从学生较为熟悉的内容开始入手，逐渐引入新的知识点，引导学生一步步学习，既符合学科知识的逻辑顺序，又适应了学生的认知和

21、心理发展顺序，有利于学生更好地学习掌握该部分的知识内容。同时，教材在介绍完原电池后引入了化学电源，介绍完电解池后引入了电镀，最后再介绍金属的电化学腐蚀与防护。让学生在学习完相关理论知识后，能即时联系生产生活实际，用所学知识分析实际问题，学以致用。并在最后加以综合，在分清原电池与电解池异同，理清知识脉络的同时，也让学生更深刻地体会了化学学习的重要作用、意义。 从课标的要求中可以发现，对于化学能转化为电能和电能转化为化学能的原理有着较高的要求，需要学生能在理解的基础上，对一些具体实例进行解释。而这些反应的原理较为抽象，对许多学生来说，在理解上还是存在一定的难度。因此，作为教师，在教学过程中要着重注

22、意帮助引导学生对原理的认识和理解，即时发现学生可能存在的疑惑，并给予解释。在对电化学知识的实际运用上，对化学电源及电镀等要求较低，只需学生有相关了解，而对金属腐蚀却又较高的要求，需要学生能理解并解释原因，同时还需要书写相关化学方程式。因此教师在该部分学习时，要引导学生分析比较原电池与电解池的异同，搭建知识的桥梁，帮助学生构建较为完善的知识体系。二、分析教材中知识内容的教育教学价值普通高中化学课程标准（实验）中对本章的内容标准要求为：1体验化学能与电能相互转化的探究过程，了解原电池和电解池的工作原理，能写出电极反应和电池反应方程式。2通过查阅资料了解常见化学电源的种类及其工作原理，认识化学能与电

23、能相互转化的实际意义及其重要应用。3.能解释金属发生电化学腐蚀的原因，认识金属腐蚀的危害，通过实验探究防止金属腐蚀的措施。对活动和探究的建议为：1实验探究：电能与化学能的相互转化。2调查市场常见化学电池的种类，讨论它们的工作原理、生产工艺和回收价值。3查阅资料并交流：防止钢铁腐蚀的方法。通过比较课标对必修2和选修4中电化学部分的要求，学生在学习选修4中电化学内容之前，对原电池及化学电池已经有了初步的了解，对化学能转化为电能的应用有了初步的认识。同时学生在日常生活中对化学能与电能相互转化也有简单的了解。化学选修4是对高二理科班同学开设的课程，且在学习本章内容之前，学生已经学习了化学反应原理的大部

24、分内容。因此学生已经养成了一定的学习化学反应原理知识的学习方法，有了一定分析归纳和科学探究的能力。同时，从课标要求可以看出，与教学大纲不同，新课标更加重视课本理论知识与实际生产生活的联系。以上是课标中具体对本章内容的要求。因此结合课标的要求，学生的认知规律和学生的心理发展规律具体对本章第三节电解池的三维教学目标及教学重难点确定如下： 教学目标：（1）知识与技能目标：了解电解池的工作原理；能用氧化还原的知识正确书写电解池的阴、阳极的电极反应式及电解反应方程式。（2）过程与方法目标：通过实验探究，利用微粒观和氧化还原理论进行分析,构建概念模型。形成一定的实验能力、观察能力和归纳能力。体验科学探究的

25、过程，在实验探究与交流活动中，训练学生的理论思维能力，以及分析处理信息的能力。（3）情感态度与价值观目标：通过有关化学实验，激发探究欲望。在实验探究过程中，提高辩证思维能力，同时帮助学生牢固树立理论联系实际的学风。教学重点：电解原理。教学难点：形成电解池工作原理的思维模型可把本节内容按照电解原理以及电解原理的应用安排为两课时完成。本设计为第一课时的设计。三、分析教材中知识内容的应用价值本章所学的电化学知识，理论与实际联系紧密，对生产生活有着重要意义。教材在教学内容的设置安排上，除了教授原电池和电解池的理论知识外，还将化学电源、金属电化学腐蚀与防护分别单独作为本章的一节来学习，充分体现了新课标中

26、加强科学、技术与社会（STS）之间相互关系的教育的新理念。STS教育强调学生的参与、重视技术、强调科学技术的价值、注重科学、技术和社会的相互联系和相互作用。如今，科学与技术高度融合，并促进社会的快速发展。然而在传统教育当中，科学、技术与社会之间联系不紧密，学生的科学素养很难得到提高，很多只是空有理论而不知如何与实际相联系。新教材的这一体系安排无疑是更加重视了理论与实际的联系，从而培养学生学习兴趣。化学反应原理与其他高中阶段的化学教学内容不同，其理论性非常强，内容较为抽象。如果忽略了理论与实际的联系，单纯的传授学生理论知识的话，会使得学生无法很好地理解掌握所学知识，并进一步使学生失去学习化学知识

27、的兴趣。因此在电化学基础这一章中，教材在学生学习完理论知识后，专门安排学生学习了原池和电解池的实际应用。这样的安排一方面将课本的理论与学生日常生活中所接触的事实联系在了一起，激发了学生学习的兴趣和探究的热情。另一方面通过学习原电池和电解池的实际应用，让学生有时间去复习巩固并强化理论知识，取得更好的学习效果。同时，根据课标的要求和新课改的教学理念。在教学过程中，要积极引导培养学生将化学知识应用于生产、生活的意识，关注与化学有关的社会热点问题，增强环境保护意识，培养学生可持续发展的观念。让学生充分领略到化学对生成生活的帮助，对推动人类社会进步发展的贡献。关于学情的研究知识基础：学生已经能从能量转化

28、角度认识原电池并能从氧化还原角度分析本质，已经掌握了电解质溶液导电、氧化还原理论、原电池的相关知识，所以学生学习电解原理在分析问题时有一定的知识储备。且在必修中从金属冶炼方法上学生对电解的应用有了一些了解。实验技能基础：学生经过必修化学的学习，学生的动手能力、观察能力和分析能力有一定提高，且高二学生求知欲望较强，逻辑思维正在日趋发展中。学习障碍：实验分析较低，学科思维能力弱。对于一些相似原理，概念的辨别能力还不够，容易产生混淆现象。对于电解池工作原理的微观想象可能存在着一定的困难，尤其基础较薄弱的学生，在前面的氧化还原反应的学习中知识层面较窄，这部分内容的学习就有所困难。需要课前准备适量的习题

29、回顾氧化还原的知识以及刚刚学过的原电池相关内容。电解原理（评测练习）1下列说法不正确的是()A不能自发进行的氧化还原反应，一般可以通过电解实现B电解质溶液导电是化学变化，金属导电是物理变化C电解池和原电池中均发生氧化还原反应D电解、电离、原电池均需要通电2如图所示，铜片、锌片和石墨棒用导线连接后插入番茄里，电流表中有电流通过，则下列说法正确的是()A锌片是负极B两个铜片上都发生氧化反应C石墨是阴极D两个番茄都形成原电池3能用电解原理说明的问题是()电解是把电能转变成化学能电解是把化学能转变成电能电解质溶液导电是化学变化，金属导电是物理变化不能自发进行的氧化还原反应，通过电解的原理可以实现任何溶液被电解时，必须导致氧化还原反应的发生A BC D4将一直流电源的正、负极(电极材料为Pt)，用玻璃片分别压在一张用食盐水、碘化钾、淀粉溶液和石蕊试液浸透的滤纸上，经过一段时间后，两极附近滤纸的颜色分别是()ABCD阳极蓝白红蓝阴极白蓝蓝蓝5. 如图所示为直流电源电解稀Na2SO4水溶液的装置，通