4.2.2电解饱和氯化铜微型实验 教学设计 2023-2024学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

电解饱和氯化铜微型实验说课 一、说实验现状 1、使用教材 人教版《化学》高中《选择性必修 1》化学反应原理第四章《化学反应与电 能》第二节《电解池》第二课时。 2、教材地位分析 电解池是化学反应与电能非常重要的组成部分，是第一节原电池知识的延 续，也是第三节金属腐蚀和防护的基础，在中学化学基本理论中占有重要的地位。 通过电解原理的学习，可以进一步深化对氧化还原反应、离子反应、电解质概念、 原电池等知识的认识。 3、学生学情分析 通过高一一年的学习，学生已经初步掌握了化学实验相关的基础知识，也具 备一定的实验观察、操作和设计能力。学习过电化学中原电池的相关内容，学生 已经做过一些原电池相关的实验。同时，学生已在第一课时中学习了电解池的原 理及电极方程式书写。 4、实验现状分析 书中 101 页实验 4-2 氯化铜溶液的电解实验中有示意图，在 U 型管中电解氯化铜溶液，学生可以参照这个装置进行电解饱和食盐水或者一些其他的实验。但在 U 型管中电解存在以下不足: ①两极距离较远、电解较慢; ②所需电源电压较高，不便于学生分组实验; ③药品用量多，且产生较多 Cl2，对身体和环境都有影响[1]。 在氯及其化合物部分学习时，由于 Cl2 是一种有毒气体，其性质探究和检验 经常停留在口述、图片和视频上，通过这次电解实验，学生可以实际进行氯气检 验的操作，增强了学生对氯气知识的理解。 二、说实验教学目标 1. 知识与技能 （1）了解电解、电解池的概念，理解电解池的工作原理。 （2）能够正确书写电解池的电极方程式。 2.过程与方法 （1）通过对实验现象的观察和分析，培养学生发现问题、分析问题和解决问题 的能力。 1 （2）通过实验操作提升动手能力，通过对课本实验的改进发展科学探究和创新 意识核心素养。 3.情感态度与价值观 亲身经历电解实验的过程可以将理论与实际相联系，形成严谨求实的科学态 度。通过对生活用品和废弃物的再利用，发展学生科学精神和社会责任的核心素 养。 三、说实验内容设计 1、实验设计思路 （1）发展新课改背景下学生科学探究和创新意识核心素养 教材中涉及到实验教学的器材基本上是常规的实验器材，例如电解实验中 干电池组做电源、U 型管进行实验、石墨做电极，个性化教学也受到了限制。教 师可以从生活中就地取材，例如：用铅笔芯、注射钢针做电极，点滴管、注射器 做反应仪器，移动电源做电源，废弃充电线做导线，溶液可以采用生活必需品食 盐。依据教学需要，利用生活中常见的物品和废弃物，制作出低成本、低污染、 科学环保的实验教具，发展新课改背景下学生科学探究和创新意识核心素养。 （2）发展学生科学精神和社会责任的核心素养 在教学中鼓励学生发现实验中的不足，并自己设计实验方案和教具，对实 验进行积极探究和改进，可以增强学生对基础知识和技能的掌握，也能培养学生 的动手能力、思维能力和创造能力。通过生活中物品进行实验可以增加学生的学 习兴趣，也有利于学生在生活中发现问题，提出有研究价值的化学问题。学生更 加深刻地理解化学与技术、化学与环境之间的相互关系，发展学生科学精神和社 会责任的核心素养。 2、实验仪器和试剂 （1）实验仪器：充电宝、废弃充电线、注射器、铅笔芯、注射器钢针、电工绝 缘胶布、PH 试纸、淀粉碘化钾试纸、棉球、黏土 （2）实验试剂：饱和氯化铜溶液、NaOH 溶液、硫酸钠溶液 3、实验装置图 2 4、实验步骤 （1）充电线处理：取一根废弃的充电线，剪掉连接手机部分的充电头，用剪刀 剪开外部塑料皮，漏出两根不同颜色线，两端根据需要分别连接好电极，可以用 绝缘胶布包裹一下。 （2）注射器处理：根据所需电极粗细的不同，在注射器上开两个孔，可以放入 阴阳两极的电极棒。 （3）装入溶液：将注射器放平，用另一只注射器吸取少量饱和氯化铜溶液，从 上方开的小孔中注入，注射孔外部塞上黏土或者橡皮泥。 （4）插入两极：注意不要让两个电极棒相碰，在两个电极棒出口处塞上沾有 NaOH 溶液的棉球。 （5）打开电源：将充电线插入充电宝，并打开充电宝开关。 （6）气体检验：拿掉棉球，用湿润的淀粉碘化钾试纸靠近上方的小孔。 5、实验现象 阴极注射器钢针表面析出红色的固体，阳极附近有气泡冒出，湿润的淀粉碘 化钾试纸变蓝色。 6、实验原理 阳极 2Cl－－2e－=Cl2↑(氧化反应) 阴极 Cu2＋＋2e－=Cu (还原反应) 7、实验结论 阴极生成铜单质，阳极生成氯气。 四、说教学设计 1、有趣的变色实验——判断正负极 取一片 PH 试纸，滴上蒸馏水，处理好充电线，两极连上石墨电极，连接上 充电宝，打开开关，发现一极颜色变蓝，另一极颜色变红。大家根据上一节课学 3 习过的电解知识分析一下是什么原因导致的，学生写出电极方程式，并判断阴阳极。 阳极 2H2O－4e－=O