袁芳芬

[摘要]電解池是借助電能，使不能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)能夠發(fā)生，從而使電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置。它應(yīng)用相當(dāng)廣泛，由此形成的工業(yè)也很多。巧妙設(shè)計(jì)《電解原理》一課，有助于學(xué)生系統(tǒng)學(xué)習(xí)電化學(xué)知識(shí)，為后續(xù)學(xué)習(xí)電化學(xué)知識(shí)在生產(chǎn)生活和科研中的應(yīng)用打好理論基礎(chǔ)。

[關(guān)鍵詞]高中化學(xué) 電解原理 教學(xué)設(shè)計(jì)

[中圖分類號(hào)]G633.8 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A [文章編號(hào)]1674-6058（2016）08-0099

本節(jié)課選自人教版普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書化學(xué)選修4第四章《電化學(xué)基礎(chǔ)》第三節(jié)。電解池是繼原電池后電化學(xué)基礎(chǔ)不可或缺的組成部分，是學(xué)生學(xué)習(xí)“原電池”知識(shí)后的自然延伸，它有助于學(xué)生系統(tǒng)學(xué)習(xí)電化學(xué)知識(shí)，為后續(xù)學(xué)習(xí)電化學(xué)知識(shí)在生產(chǎn)生活和科研中的應(yīng)用打好理論基礎(chǔ)。

一、新課導(dǎo)入

展示圖片：生活中的電鍍產(chǎn)品。

知識(shí)搜索：電鍍（Electroplating）是利用電解原理在某些金屬表面鍍上一薄層其他金屬或合金的過程。這種工藝?yán)秒娊庾饔檬菇饘倩蚱渌牧现萍谋砻娓街粚咏饘倌ぃ善鸬椒乐垢g，提高耐磨性、導(dǎo)電性、反光性及增進(jìn)美觀等作用。

提問：如何給物品進(jìn)行電鍍呢？要想電鍍就要先了解電解及電解原理。

設(shè)計(jì)目的：創(chuàng)設(shè)情境，引入課題，激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲，感受化學(xué)與生活的關(guān)系。

二、初識(shí)電解池

[微型實(shí)驗(yàn)]用膠頭滴管取少量CuCl₂溶液于藥板槽中，用鉛筆芯做電極，給CuCl₂溶液通電，接人9 V直流電后，觀察在兩個(gè)鉛筆芯上的現(xiàn)象并記錄在學(xué)案上。注意產(chǎn)物的檢測(cè)。

[實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)]（1）各小組成員間相互配合，分工合作。（2）注意用電安全，連接電路時(shí)不要短路。（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，請(qǐng)盡快斷開電路，記錄現(xiàn)象。（4）實(shí)驗(yàn)后的溶液不要丟棄，電極不要拆卸。

[思考]組織學(xué)生從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析原因。

[動(dòng)畫模擬]通過多媒體的動(dòng)畫設(shè)計(jì)，模擬電解CuCl₂溶液的微觀反應(yīng)原理。

設(shè)計(jì)目的：通過直觀、生動(dòng)的動(dòng)畫演示，加深學(xué)生對(duì)電解池工作原理的認(rèn)識(shí)。

三、研究電解池

[提問]CuCl₂溶液中除了Cu²⁺、Cl^-之外，還有H⁺和OH^-，為什么后者沒有放電呢？

引導(dǎo)學(xué)生思考：電解質(zhì)溶液中離子的放電順序與離子的什么性質(zhì)有關(guān)？

引導(dǎo)歸納：陽極放電順序：S^2->I^->Br^->C1>OH^->含氧酸根離子。

陰極放電順序：Ag⁺>Hg²⁺>Fe²⁺>Cu²⁺>H⁺（酸）>Pb²⁺>Sn²⁺>Fe²⁺>Zn²⁺> Al³⁺>Mg²⁺>Na⁺>Cg²⁺>K⁺。

[板書設(shè)計(jì)]

CuCl₂=Cu+Cl₂↑

陰極：Cu²⁺+2e^-=Cu（與電源負(fù)極相連，還原反應(yīng)）

陽極：2Cl^--2e^-=Cl₂↑（與電源正極相連，氧化反應(yīng)）

[學(xué)以致用]以用碳棒為電極電解飽和食鹽水。

可從以下角度思考：（1）通電前電解液中存在哪些離子？這些離子的運(yùn)動(dòng)情況怎樣？（2）通電后，離子運(yùn)動(dòng)發(fā)生了什么變化？（3）通電后，在陰、陽兩極放電的是什么離子？電極反應(yīng)式和總反應(yīng)式怎么書寫？（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？怎樣初步檢驗(yàn)兩極產(chǎn)物的生成？

[思考]同樣是電解CuCl₂溶液，如果采用不同的電極材料，電解情況會(huì)受到影響嗎？

[實(shí)驗(yàn)探究]將電解CuCl₂溶液實(shí)驗(yàn)后的兩電極，交換連接，再電解。觀察現(xiàn)象并記錄在學(xué)案上。

設(shè)計(jì)目的：利用電解原理分析不同溶液的電解產(chǎn)物，并從實(shí)驗(yàn)中得出同種溶液不同電極材料所得產(chǎn)物不同。

四、電解原理的應(yīng)用

[設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)]鐵鑰匙鍍銅。

實(shí)驗(yàn)用品：直流電源、燒杯、導(dǎo)線、電極（石墨棒、鐵片、銅片）；CuCl₂溶液、NaCl溶液、CuSO₄溶液。

設(shè)計(jì)目的：動(dòng)手設(shè)計(jì)，實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，鞏固和提升所學(xué)知識(shí)。

[教學(xué)反思]本節(jié)課的教學(xué)在“以學(xué)生為主體，以老師為主導(dǎo)”的原則下進(jìn)行，設(shè)計(jì)時(shí)突出學(xué)生對(duì)探究過程的體驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生合作精神，提高實(shí)踐能力。從日常生活中的物品出發(fā)，創(chuàng)設(shè)情境，激發(fā)學(xué)生的求知欲，通過自己動(dòng)手，利用所學(xué)知識(shí)實(shí)驗(yàn)，分析原因，找出原理，讓學(xué)生掌握知識(shí)的同時(shí)，體會(huì)收獲的喜悅。通過探究實(shí)驗(yàn)提高學(xué)生的參與度，使學(xué)生親身感受電能與化學(xué)能轉(zhuǎn)化的過程，突破教學(xué)重點(diǎn)。同時(shí)，教學(xué)過程仍存在一些不足之處，如教學(xué)秩序和探究時(shí)間沒把握好，造成課時(shí)前松后緊；實(shí)驗(yàn)過程中的污染問題也沒有得到很好的解決，建議改用更好的實(shí)驗(yàn)裝置；少數(shù)學(xué)生因能力差異，沒有積極參與活動(dòng)，需在今后的教學(xué)中對(duì)其進(jìn)行耐心引導(dǎo)和鼓勵(lì)。

（責(zé)任編輯 羅艷）