《电解原理》巧设计

袁芳芬

[摘要]电解池是借助电能，使不能自发进行的氧化还原反应能够发生，从而使电能转化为化学能的装置。它应用相当广泛，由此形成的工业也很多。巧妙设计《电解原理》一课，有助于学生系统学习电化学知识，为后续学习电化学知识在生产生活和科研中的应用打好理论基础。

[关键词]高中化学 电解原理 教学设计

[中图分类号]G633.8 [文献标识码]A [文章编号]1674-6058（2016）08-0099

本节课选自人教版普通高中课程标准实验教科书化学选修4第四章《电化学基础》第三节。电解池是继原电池后电化学基础不可或缺的组成部分，是学生学习“原电池”知识后的自然延伸，它有助于学生系统学习电化学知识，为后续学习电化学知识在生产生活和科研中的应用打好理论基础。

一、新课导入

展示图片：生活中的电镀产品。

知识搜索：电镀（Electroplating）是利用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的过程。这种工艺利用电解作用使金属或其他材料制件的表面附着一层金属膜，可起到防止腐蚀，提高耐磨性、导电性、反光性及增进美观等作用。

提问：如何给物品进行电镀呢？要想电镀就要先了解电解及电解原理。

设计目的：创设情境，引入课题，激发学生的好奇心和求知欲，感受化学与生活的关系。

二、初识电解池

[微型实验]用胶头滴管取少量CuCl₂溶液于药板槽中，用铅笔芯做电极，给CuCl₂溶液通电，接人9 V直流电后，观察在两个铅笔芯上的现象并记录在学案上。注意产物的检测。

[实验注意事项]（1）各小组成员间相互配合，分工合作。（2）注意用电安全，连接电路时不要短路。（3）實验结束后，请尽快断开电路，记录现象。（4）实验后的溶液不要丢弃，电极不要拆卸。

[思考]组织学生从实验现象分析原因。

[动画模拟]通过多媒体的动画设计，模拟电解CuCl₂溶液的微观反应原理。

设计目的：通过直观、生动的动画演示，加深学生对电解池工作原理的认识。

三、研究电解池

[提问]CuCl₂溶液中除了Cu²⁺、Cl^-之外，还有H⁺和OH^-，为什么后者没有放电呢？

引导学生思考：电解质溶液中离子的放电顺序与离子的什么性质有关？

引导归纳：阳极放电顺序：S^2->I^->Br^->C1>OH^->含氧酸根离子。

阴极放电顺序：Ag⁺>Hg²⁺>Fe²⁺>Cu²⁺>H⁺（酸）>Pb²⁺>Sn²⁺>Fe²⁺>Zn²⁺> Al³⁺>Mg²⁺>Na⁺>Cg²⁺>K⁺。

[板书设计]

CuCl₂=Cu+Cl₂↑

阴极：Cu²⁺+2e^-=Cu（与电源负极相连，还原反应）

阳极：2Cl^--2e^-=Cl₂↑（与电源正极相连，氧化反应）

[学以致用]以用碳棒为电极电解饱和食盐水。

可从以下角度思考：（1）通电前电解液中存在哪些离子？这些离子的运动情况怎样？（2）通电后，离子运动发生了什么变化？（3）通电后，在阴、阳两极放电的是什么离子？电极反应式和总反应式怎么书写？（4）电解后，在阴极区和阳极区分别得到的产物是什么？怎样初步检验两极产物的生成？

[思考]同样是电解CuCl₂溶液，如果采用不同的电极材料，电解情况会受到影响吗？

[实验探究]将电解CuCl₂溶液实验后的两电极，交换连接，再电解。观察现象并记录在学案上。

设计目的：利用电解原理分析不同溶液的电解产物，并从实验中得出同种溶液不同电极材料所得产物不同。

四、电解原理的应用

[设计实验]铁钥匙镀铜。

实验用品：直流电源、烧杯、导线、电极（石墨棒、铁片、铜片）；CuCl₂溶液、NaCl溶液、CuSO₄溶液。

设计目的：动手设计，实验验证，巩固和提升所学知识。

[教学反思]本节课的教学在“以学生为主体，以老师为主导”的原则下进行，设计时突出学生对探究过程的体验，培养学生合作精神，提高实践能力。从日常生活中的物品出发，创设情境，激发学生的求知欲，通过自己动手，利用所学知识实验，分析原因，找出原理，让学生掌握知识的同时，体会收获的喜悦。通过探究实验提高学生的参与度，使学生亲身感受电能与化学能转化的过程，突破教学重点。同时，教学过程仍存在一些不足之处，如教学秩序和探究时间没把握好，造成课时前松后紧；实验过程中的污染问题也没有得到很好的解决，建议改用更好的实验装置；少数学生因能力差异，没有积极参与活动，需在今后的教学中对其进行耐心引导和鼓励。

（责任编辑 罗艳）