化学反应原理——电解池的工作原理及应用教学设计

教材分析：本部分内容教材中主要介绍了电解原理以及电解原理的应用。电解属于电化学的知识范畴，在中学化学体系中不可或缺，电解与物理学中的电学、能量转换密切相关，是氧化还原反应、原电池、电离等知识的综合应用，内容比较抽象，学生理解、掌握相关知识有一定困难。

突破策略：使用启发式教学法和问题探究法，运用设疑、知识推导进行有效探究，制作投影、动画、文字叙述等教学辅助措施，帮助学生化抽象为形象，理解电解质导电的过程和电解原理的相关知识。

教学设计片段：

引入：美好的生活离不开化学，家用消毒液发生器就是化学知识在日常生活中的“创新”应用。该发生器用常见的精盐和自来水为反应物。通电时器内电解槽的极板上产生大量气泡，切断电源后所得消毒液具有强烈的杀菌能力，且对人体无害。这是什么原因呢

原理分析：

1、 给出电解装置图，学生观察说出电解池的构成

2、 播放多媒体课件，模拟氯化铜溶液中铜离子和氯离子在通电前后的运动情况，模拟电解池中的电子移动情况。学生观察并总结通电前后铜离子和氯离子在溶液里运动方向，电子的移动方向。

3、 演示实验：电解氯化铜溶液，学生观察实验现象，根据实验现象分析推断两极生成物，参照原电池写出电极反应式。

4、 设疑：氯化铜溶液中存在的离子有哪些？引出离子的放电顺序问题。学生分析得出各种离子得失电子的能力不同，因此电解时离子放电难易也不同，引伸出离子的放电难易取决于离子的氧化性或还原性的强弱。

5、 总结归纳，学生根据原电池归纳出电解池的定义。

6、 学以致用：投影消毒液发生器装置示意图，从图上可以看出这个装置非常简单，用家用食盐配成溶液，注入容器至浸没两个石墨电极，再接通直流电源，通电一段时间后就可以得到一种用于日常消毒的消毒液了，消毒液是怎么产生的呢？学生根据所学的电解原理，分析电极反应以及总反应，结合氯气相关性质推断消毒液的主要成分及相关反应。进一步理解电解过程中离子的放电顺序。

7、 课堂小结，引导学生总结归纳所学知识。

充分利用实验进行配合物的形成和应用的教学

配合物的形成和应用位于选修教材物质结构与性质专题4《分子空间结构与物质性质》的第二单元，既是第一单元的沿续，也是对分子空间结构的补充。由于配合物的形成，多数相当于在已知的简单化合物中插入“第三者”——新的化学成分，构成了复杂的结构，而且游离于价键规律之外，又不涉及价电子，学生往往难以把握。在进行这部分知识的学习时要从实验事实出发，让学生从感性认识入门，经过实验过程的逻辑分析，引领学生参与教学活动，再抽象概括，了解配合物的结构特点，认识配合物在生产生活和科学研究方面的广泛应用。逐步养成自主学习化学的习惯，运用实验进行活动与探究，锻炼实验和设计实验的能力， 通过配合物的广泛应用在各领域的学习，激发学生树立学好知识为祖国做贡献的人生观。

在教学过程中，我先投影了一些配合物的存在和应用，激发学生的学习兴趣。如叶绿素是一种镁的配合物、血红素是一种铁的配合物，湿法冶金：用配合剂将金属从矿石中浸取出来再还原成金属单质；分离提纯；利用形成配合物的方法检验离子，如Fe³⁺ 的检测；配合催化；生物体内的许多变化如能量传递、转换或电荷转移常与金属离子和有机物生成复杂的配合物有关等。

接下来进行实验探究：

实验1：向试管中加入2mL5%的硫酸铜溶液，再逐滴加入浓氨水，振荡，观察。然后加酒精过滤，将得到的晶体分成三份溶于水，分别进行如下实验：（1）用pH试纸测定酸碱度（2）加入稀NaOH（3）加入BaCl₂+HNO₃溶液

实验2：取5%的氯化铜、硝酸铜溶液各2ml，分别逐滴加入浓氨水，进行如上实验。

通过实验探究，分析结论：通过这样一个改进的实验，让学生能通过三个实验得出最终的结论： 溶液中没有NH₃，没有Cu²⁺、但是却有SO₄^2-，便很清晰的知道Cu²⁺ 和NH₃形成了一种复杂的稳定离子。

讲述：通过实验，我们了解到Cu²⁺与NH₃形成一种深蓝色的复杂离子[Cu(NH₃)₄]²⁺，4个NH₃分子位于Cu²⁺的四周形成了这样的平面正四边形结构。

 设问：那么它们之间究竟是如何结合的呢？

 交流与讨论：比较H⁺+NH₃=NH₄⁺   Cu²⁺+4 NH₃=[Cu(NH₃)₄]²⁺  提出Cu²⁺与4个NH₃分子结合生成[Cu(NH₃)₄]²⁺的设想。 

引出：配合物的概念：由提供孤电子对的配体与接受孤电子对的中心原子以配位键结合形成的化合物。

     在教学实践中我深深感到化学实验在微观结构的教学中有着十分重要的作用，它可以帮助学生建构相关的知识模型，激发学生的学习兴趣，提高教学效率。只是这一点自己做得还很不够，还需要在今后的教学实践中进一步的提高自己。