电解实验拓展-高中化学实验说课稿
高中化学教学案——电解实验教案

高中化学教学案——电解实验教案实验目的通过电解实验,让学生了解电解的原理和过程,掌握电解方程式的写法,并观察和分析电解产物的性质与特点。
实验材料和器材- 盐溶液(如NaCl溶液)- 电解池- 电源- 电极(铜棒和银棒)- 铜夹- 导线- 灯泡- 夹子实验步骤1. 准备好实验材料和器材,并将电解池放在实验台上。
2. 将盐溶液倒入电解池中,注意不要过量。
3. 将一个铜棒和一个银棒分别固定在电解池的两侧,使用铜夹将铜棒固定在电解池的一侧,使用夹子将银棒固定在电解池的另一侧。
4. 将电源接上电解池的两个极端,确保电源处于关闭状态。
5. 将灯泡连接在电解池的电源上,用来观察电解过程中的电流。
6. 打开电源,并观察电解池内的变化和灯泡是否亮起。
7. 注意观察电解过程中电解池内的气泡情况和产物的变化。
实验记录1. 记录实验所用材料和器材的名称和数量。
2. 记录实验过程中的观察结果,包括电解池内气泡的数量和产物的性质。
实验分析根据实验结果,分析电解过程中产生的气体是什么以及产物的性质。
实验总结通过本次实验,我们了解了电解的原理和过程,掌握了电解方程式的写法,并观察和分析了电解产物的性质与特点。
这对我们深入理解化学反应和研究化学原理有一定的帮助。
安全注意事项- 进行实验时要注意安全,避免发生意外或触电。
- 实验过程中注意不要过量倒入盐溶液,以免溅出或浪费。
- 注意实验材料和器材的摆放和固定,确保稳定性。
- 在实验结束后,关闭电源并妥善处理实验废液和废弃物。
高中化学电解教案

高中化学电解教案
班级:高中化学课
时间:1课时
教学目标:
1. 了解电解的基本概念和原理
2. 掌握电解的相关实验方法和操作步骤
3. 能够应用所学知识解释电解现象和相关实验结果
教学内容:
1. 电解的概念和原理
2. 电解实验的方法和步骤
3. 电解液的种类和特点
4. 电解现象和相关实验结果的解释
教学准备:
1. 电解实验装置和材料
2. 不同种类的电解液
3. 实验记录表和报告模板
教学步骤:
1. 引入:通过提问和讨论引入电解的概念和意义。
2. 讲解:介绍电解的原理和基本过程,讲解电解实验的方法和步骤。
3. 实验演示:进行电解实验演示,观察和记录实验现象。
4. 实验操作:学生分组进行电解实验操作,记录实验数据并填写实验记录表。
5. 实验结果分析:帮助学生分析实验结果,解释电解现象和结果。
6. 讨论和总结:学生讨论实验结果和解释,总结电解的相关知识点。
教学反馈:
1. 答疑解惑:学生提出问题和疑惑,教师解答和引导。
2. 实验报告:学生完成实验报告,分析和总结实验结果及所得结论。
拓展延伸:
1. 独立实验:学生选择电解实验进行独立操作和分析。
2. 电解应用:了解电解在工业生产和实际应用中的重要性和应用领域。
教学反思:
教学活动设计需要更注重学生的实践操作和实验探究,以提高学生的动手能力和实验思维
能力。
下节课可以增加更多实验环节和实验应用案例分析,激发学生学习兴趣和实践能力。
高中化学电解原理教案

高中化学电解原理教案
一、教学目标
1. 理解电解的概念和原理
2. 掌握电解的基本规律和影响因素
3. 能够运用电解原理解释实际现象和应用
二、教学内容
1. 电解的概念和过程
2. 电解液的性质与选择
3. 电解的基本规律:法拉第定律
4. 电解的影响因素:电流强度、电解液浓度、电解时间等
三、教学方法
1. 教师讲解
2. 实验演示
3. 学生讨论与答疑
4. 小组合作探究
四、教学步骤
1. 引入:通过展示电解实验现象引发学生对电解的兴趣,引出电解的概念和意义
2. 讲解:介绍电解的定义、过程和影响因素,引导学生理解电解的基本规律
3. 实验演示:进行电解实验演示,让学生亲自操作观察电解过程,加深理解
4. 分组探究:分组进行电解实验,让学生根据实际情况探讨电解的影响因素和规律
5. 总结:总结电解的基本规律和影响因素,梳理重点知识点,强化理解和记忆
五、作业布置
1. 阅读相关教材内容,复习电解的概念和原理
2. 完成相关练习题,巩固法拉第定律等关键知识点
3. 提出问题和思考,准备下堂课的讨论和交流
六、教学反思
通过本节课的教学,学生对电解原理有了更深刻的理解和掌握,参与实验演示和小组探究的活动激发了学生的探究兴趣和思维能力,帮助学生培养了实验设计和问题解决的能力。
同时,通过对学生的作业情况和课堂反馈进行评估,可以及时调整教学策略和措施,不断提升教学效果和学生学习水平。
电解质说课稿

电解质说课稿尊敬的各位评委老师:大家好!今天我说课的内容是“电解质”。
下面我将从教材分析、学情分析、教学目标、教学重难点、教学方法、教学过程以及教学反思这几个方面来展开我的说课。
一、教材分析“电解质”这一内容选自人教版高中化学必修 1 第二章第二节。
本节内容是在学习了物质的分类和离子反应的基础上,进一步深入探讨物质在水溶液中的存在形式和行为。
电解质的概念是化学学科中的重要基础知识,对于理解溶液的导电性、离子反应的本质以及后续学习电化学等内容都具有重要的铺垫作用。
教材首先通过实验引导学生观察物质在水溶液中的导电现象,引出电解质和非电解质的概念。
然后通过对电解质在水溶液中电离过程的分析,帮助学生理解电解质导电的本质原因。
教材内容的编排注重从实验现象到理论分析,逐步引导学生构建知识体系。
二、学情分析在学习本节课之前,学生已经掌握了物质的分类方法和一些常见物质的性质,具备了一定的观察能力和实验操作能力。
但是,对于物质在水溶液中的微观行为以及电离的概念还比较陌生,需要通过直观的实验现象和生动的讲解来帮助学生理解。
此外,高一学生的思维正处于从形象思维向抽象思维过渡的阶段,在教学中要注重引导学生从宏观现象深入到微观本质,培养学生的抽象思维能力和逻辑推理能力。
三、教学目标1、知识与技能目标(1)理解电解质和非电解质的概念,能准确判断常见物质是否为电解质。
(2)了解电解质在水溶液中的电离过程,会书写常见电解质的电离方程式。
(3)理解溶液导电性的原因,能解释一些与溶液导电性有关的现象。
2、过程与方法目标(1)通过实验观察和分析,培养学生的观察能力、实验操作能力和分析问题的能力。
(2)通过对电解质电离过程的探讨,培养学生的抽象思维能力和逻辑推理能力。
3、情感态度与价值观目标(1)通过实验探究,激发学生学习化学的兴趣,培养学生的科学探究精神。
(2)让学生在学习过程中体会化学知识与生活实际的紧密联系,培养学生学以致用的意识。
高中化学电解精炼实验教案

高中化学电解精炼实验教案
实验目的:
1. 了解电解精炼的原理和方法;
2. 掌握电解精炼实验操作技能;
3. 比较电解前后金属样品的质量和纯度变化。
实验原理:
电解精炼是一种用电解方法提高金属质量纯度的技术。
在电解槽中,将含杂质金属作为阳极,纯金属作为阴极,通过外加电压使阳极上的杂质金属在阳极上氧化溶解,并沉积在阴极上,从而实现对金属的精炼。
实验器材和试剂:
1. 电解槽
2. 铜板(作为阳极)
3. 铜板(作为阴极)
4. 稀硫酸
5. 电源
6. 夹子
7. 电线
8. 称量皿
9. 称量天平
实验步骤:
1. 将准备好的电解槽中注入适量的稀硫酸溶液;
2. 将两个铜板分别固定在电解槽的一端,一个作为阳极,一个作为阴极;
3. 将电线连接到阳极和阴极,并将另一端连接到电源;
4. 将电压调至适当的值,开始电解反应;
5. 观察电解过程中的变化,并记录;
6. 当电解结束后,取出两个铜板,用称量天平称量质量,并测定其纯度。
实验数据处理:
1. 计算电解前后铜板的质量变化;
2. 计算铜板的纯度变化;
3. 绘制实验结果的变化曲线。
实验安全注意事项:
1. 禁止触碰电解槽中的硫酸溶液;
2. 使用电源时遵循安全操作规程;
3. 电解结束后及时断开电源,避免发生意外。
实验总结:
通过本实验,我们了解了电解精炼的原理和方法,并掌握了电解精炼实验的操作技能。
同时也加深了对金属材料精炼技术的理解,为今后的学习和科研打下了基础。
人教版电解池说课稿

人教版电解池说课稿尊敬的各位评委、老师,大家好!今天,我将为大家说课人教版高中化学教材中的一个非常重要的知识点——电解池。
本次说课将围绕教材内容、教学目标、教学重点与难点、教学方法、教学过程及板书设计等方面进行。
一、教材分析本节课选自人教版高中化学必修第一册,第三章“化学反应的基本原理”中的第三节“电化学反应”。
电解池作为电化学反应的核心内容,对于学生理解化学反应的基本原理具有重要意义。
教材首先介绍了电解的概念,然后通过实验演示和原理解释,使学生掌握电解池的工作原理及其在实际生活中的应用。
二、教学目标1. 知识与技能目标:学生能够准确理解电解池的工作原理,掌握阴阳极的判断方法,了解电解质溶液的导电机制。
2. 过程与方法目标:通过实验观察和问题探究,培养学生的实验操作能力和科学探究能力。
3. 情感态度与价值观目标:激发学生对化学学科的兴趣,引导学生认识化学在工业生产和日常生活中的应用价值。
三、教学重点与难点1. 教学重点:电解池的工作原理及其在实际中的应用。
2. 教学难点:阴阳极的判断以及电解质溶液的导电机制。
四、教学方法1. 启发式教学法:通过提问引导学生思考,自主探究电解池的工作原理。
2. 实验教学法:通过实验演示,直观展示电解过程,加深学生对知识的理解。
3. 案例教学法:结合实际案例,讲解电解池的应用,提高学生的实际应用能力。
五、教学过程1. 导入新课通过回顾前一章节的电化学基础知识,引出电解池的概念,并提出问题:“什么是电解池?它是如何工作的?”激发学生的好奇心和探究欲望。
2. 讲解新知首先,介绍电解池的基本构造和工作原理,通过图示和动画辅助讲解,帮助学生形成直观印象。
其次,通过实验演示,观察电解质溶液在电流作用下的变化,引导学生理解阴阳极的判断方法及其原因。
3. 探究活动设计小组合作探究活动,让学生通过实验观察不同电解质溶液的电解现象,记录实验数据,并进行讨论分析,从而深化对电解原理的理解。
电解质说课稿
电解质说课稿尊敬的各位评委老师:大家好!今天我说课的内容是“电解质”。
一、教材分析“电解质”是高中化学中的重要概念,它不仅是对初中化学知识的深化和拓展,也为后续学习化学平衡、电离平衡等知识奠定基础。
本节课主要包括电解质和非电解质的概念、电解质的电离等内容。
教材首先通过实验引入电解质的概念,让学生观察在溶液中导电和不导电的物质,引发学生的思考和探究欲望。
接着,详细阐述了电解质和非电解质的定义,并通过实例帮助学生理解。
在电解质的电离部分,教材用简单易懂的方式介绍了电离的过程和表示方法,使学生能够初步认识物质在溶液中的存在形式。
二、学情分析学生在初中已经学习了一些溶液的导电性知识,但对于电解质的概念还比较模糊。
他们具备一定的观察能力和实验操作能力,但抽象思维能力和分析问题的能力还有待提高。
在教学中,要充分利用实验和多媒体等手段,引导学生观察、思考和分析,帮助他们逐步建立起电解质的概念。
三、教学目标1、知识与技能目标(1)理解电解质和非电解质的概念,能正确判断常见的电解质和非电解质。
(2)了解电解质的电离过程,会书写常见电解质的电离方程式。
(3)通过实验探究,提高学生的观察能力和实验操作能力。
2、过程与方法目标(1)通过实验观察、分析和归纳,培养学生的科学探究能力和思维方法。
(2)引导学生运用对比、归纳等方法,加深对概念的理解和应用。
3、情感态度与价值观目标(1)激发学生学习化学的兴趣,培养学生严谨求实的科学态度。
(2)让学生体会化学知识与生活实际的密切联系,增强学生学以致用的意识。
四、教学重难点1、教学重点(1)电解质和非电解质的概念。
(2)电解质的电离及电离方程式的书写。
2、教学难点(1)理解电解质的电离过程。
(2)正确判断电解质和非电解质。
五、教学方法为了实现教学目标,突破教学重难点,我将采用以下教学方法:1、实验探究法通过实验让学生直观地感受物质的导电性,引导学生分析实验现象,得出结论。
2、讲授法对于一些抽象的概念和理论知识,如电解质的电离过程,采用讲授法进行讲解,使学生能够更好地理解。
高中化学实验教案电解质溶液的电解实验探究
高中化学实验教案电解质溶液的电解实验探究高中化学实验教案:电解质溶液的电解实验探究一、实验目的探究电解质溶液在电解过程中的行为规律,了解电解质溶液的导电性及其与解离度的关系。
二、实验原理电解质溶液指的是能够在溶液中生成离子的物质,如盐类、酸类和碱类等。
在电解质溶液中,正离子和负离子会在电解过程中移动,导致电解液中带电粒子的输运。
这种现象可以通过电解实验来观察和探究。
三、实验器材和试剂1. 电解槽2. 电源3. 导线4. 炭棒5. 盐酸溶液6. 稀硫酸溶液7. 碳酸钠溶液四、实验步骤1. 准备实验器材,并将电解槽放在实验台上。
2. 将盐酸溶液倒入电解槽中,加入炭棒作为阳极,连接阳极与电源的正极。
3. 将炭棒插入盐酸溶液中并固定,将导线与炭棒相连。
4. 将导线的另一端连接到电源的负极。
5. 打开电源,设定适当的电压和电流,开始观察电解实验过程。
6. 记录实验过程中电解槽中的现象变化,例如气泡的形成、溶液颜色的变化等。
7. 完成盐酸溶液的电解实验后,可重复以上步骤进行稀硫酸溶液和碳酸钠溶液的电解实验。
五、实验结果分析1. 盐酸溶液的电解实验在盐酸溶液中进行电解实验时,观察到阳极产生气泡,有刺激性气味释放,电解槽中的溶液颜色变浅。
这是因为盐酸分子在溶液中解离成氯离子和氢离子,氯离子会在阳极失去电子而生成气体。
氢离子与氢气反应,产生氢气的气泡。
可以用以下离解方程式表示该反应:HCl → H+ + Cl-2H+ + 2e- → H2↑2. 稀硫酸溶液的电解实验在稀硫酸溶液中进行电解实验时,观察到阳极产生氧气气泡,电解槽中的溶液颜色并没有明显变化。
这是因为硫酸分子在溶液中解离成氢离子和硫酸根离子,但由于硫酸根离子稳定性较高,不易被氧化。
可以用以下离解方程式表示该反应:H2SO4 → 2H+ + SO4^2-3. 碳酸钠溶液的电解实验在碳酸钠溶液中进行电解实验时,观察到阳极产生氧气气泡,电解槽中的溶液颜色变浅。
《电能转化为化学能——电解》 说课稿
《电能转化为化学能——电解》说课稿尊敬的各位评委老师:大家好!今天我说课的题目是“电能转化为化学能——电解”。
下面我将从教材分析、学情分析、教学目标、教学重难点、教法与学法、教学过程、板书设计以及教学反思这几个方面来展开我的说课。
一、教材分析“电能转化为化学能——电解”是人教版高中化学选修 4《化学反应原理》中的重要内容。
这部分知识在化学学科中具有承上启下的作用,它既是对氧化还原反应、原电池等知识的深化和拓展,又为后续学习金属的腐蚀与防护等内容奠定了基础。
通过对电解原理的学习,学生能够从微观角度理解电能与化学能之间的相互转化,掌握电解池的工作原理和构成条件,为解决实际化学问题提供理论依据。
二、学情分析学生在之前的学习中已经掌握了氧化还原反应的基本概念和原电池的工作原理,具备了一定的化学知识和思维能力。
然而,电解原理涉及到微观粒子的运动和电子的转移,对于学生的抽象思维能力要求较高。
此外,学生在实验操作和数据分析方面还需要进一步培养和提高。
三、教学目标1、知识与技能目标(1)理解电解的基本原理,掌握电解池的构成条件。
(2)能够正确书写电解池的电极反应式和总反应式。
(3)了解电解在工业生产中的应用。
2、过程与方法目标(1)通过实验探究,培养学生的观察能力、实验操作能力和分析解决问题的能力。
(2)通过对电解原理的分析和讨论,提高学生的逻辑思维能力和抽象概括能力。
3、情感态度与价值观目标(1)激发学生学习化学的兴趣,培养学生的创新精神和实践能力。
(2)让学生体会化学知识在生产生活中的重要应用,增强学生的社会责任感。
四、教学重难点1、教学重点电解的基本原理、电解池的构成条件和电极反应式的书写。
2、教学难点电解池中离子的放电顺序和电极反应式的书写。
五、教法与学法1、教法(1)讲授法:讲解电解的基本概念和原理,使学生建立起系统的知识框架。
(2)实验法:通过实验演示和学生实验,让学生亲身体验电解的过程,加深对知识的理解。
高中化学《弱电解质的电离》说课稿
高中化学《弱电解质的电离》说课稿各位老师,大家好,我是今天的××号考生,我说课的题目是《弱电解质的电离》。
接下来,我将以教什么、怎么教、为什么这么教为教学思路,从以下几个方面开始我的说课。
(过渡:首先谈一谈我对教材的理解。
)一、说教材该部分内容属于人教版高中化学《选修4化学反应原理》第三章第一节的内容。
本节包括两大部分:一是“电解质有强弱之分”、二是“弱电解质的电离过程是可逆的”,并存在着电离平衡。
要求学生在已经学过化学平衡理论并了解电解质发生电离和发生离子反应的条件等知识的基础上,进一步学习强电解质和弱电解质的概念,电离常数的知识,及弱电解质的电离平衡以及浓度等条件对电离平衡的影响。
学习这部分内容也为后续学习水的电离、溶液酸碱性、盐类的水解奠定了知识基础。
(过渡:合理把握学情是上好一堂课的基础,接下来谈一谈我所教授的学生的情况。
)二、说学情学生在之前的学习中已经接触过有关电解质、化学平衡的知识,为本节课认识弱电解质的电离平衡是一个可逆过程奠定了基础。
同时,弱电解质的电离的知识属于化学原理性知识,理论分析是研究、阐述理论问题最重要、最常用的方法,高中生的逻辑思维能力,推理分析能力都有了很大的提高,本节课内容的学习对于训练学生的逻辑思维、推理能力也很有帮助。
(过渡:根据新课程标准,教材特点和学生实际,我确定了如下教学目标:)三、说教学目标1.认识电解质有强弱之分,能应用化学平衡理论描述弱电解质在水溶液中的电离平衡;理解弱电解质的电离平衡以及外界条件对电离平衡的影响;了解电离平衡常数,能用电离平衡常数解释有关离子浓度的问题。
2.通过对电解质概念的学习,了解概念形成的一般方法,理解化学平衡原理对电离平衡的指导作用,了解平衡的思想与方法。
3.通过本节的学习,了解物质间的相互联系、相互依存和相互制约的关系,了解由一般到特殊的辩证关系。
(过渡:基于以上对教材、学情以及教学目标的设立,我确定了如下的教学重难点:)四、说教学重难点【重点】强、弱电解质的概念和弱电解质的电离平衡。
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电解实验拓展
河北定州中学于菲
一、使用教材
人教版高中化学《选修四》第四章第三节“电解池” 二、实验器材
仪器:U 形管,铅笔芯电极2根,铁丝(做电极),单孔塞两个,小试管若干支,9V 电池,蒸发皿,小烧杯,自来水电解仪。
药品:饱和食盐水,氢氧化钠,肥皂液,淀粉碘化钾试纸,酚酞试剂,铁氰化钾,紫甘蓝汁,果冻。
三、实验创新要点/改进要点
本节课将电解实验设置成系列学生实验,通过改进和新增实验,创设了更丰富的实验情境,利用实验科学化、绿色化、生活化,现象明显,操作简单易行,利于引导学从宏观到微观地揭示本质,突破教学难点。
(一)实验科学化,绿色化,生活化
1.使用天然指示剂甘蓝汁:指示剂变色明显,利于两电极溶液酸碱性变化的观察。
2.果冻(琼脂)实现电解池“分室”
在保证科学性的前提下,使化学实验更加贴近生活,培养学生用化学的视角观察生活。
利用果冻将电解装置分为两室——阴极室和阳极室,实现两电极产物的分离,便于产物的检验。
经查阅文献及实际实验操作,证明果冻中水分较多,但依靠扩散仍然可以进行化学反应,与固相反应相比,凝胶中的化学反应更容易进行。
果冻中含有酸(酸度调节剂)
、盐
(如山梨酸钾、海藻酸钠)溶解在凝胶中的液相中,产生可以自由移动的离子。
果冻确实具有典型的电导和扩散作用,而且在低浓度凝胶中,电导值及扩散速度与同浓度溶液几乎相同。
3.电解装置:
(1)石墨电极电解饱和食盐水
(2)铁电极电解饱和食盐水
(3)铁电极电解自来水
四、实验原理/实验设计思路
(一)探究实验1:设计实验用石墨电极电解饱和食盐水
自主设计实验探究饱和食盐水溶液中离子的放电顺序,设计并改进后的实验装置如图3。
通过电解一段时间后两电极产生的宏观现象推测判断微观离子的放电顺序。
实验原理:
电极反应:阳极:2Cl—-2e—=Cl2 ↑
阴极:2H++2e-=H2↑
(二)探究实验2:用铁电极电解饱和食盐水
利用实验一装置,将电极改为铁丝,果冻实现的“分室”利于两电极附近选择不同的试剂对产物进行检验而且不会产生相互干扰,如图4。
(三)探究实验3:铁电极电解自来水
实验2通过实验证实了铁做阳极会参与电极反应Fe-2e-= Fe2+,巧用蒸发皿,其容量小,自身颜色利于现象观察进行电解自来水实验。
揭穿了净水器推销商电解水实验骗局。
五、实验教学目标
(一)知识与技能:掌握惰性电极电解饱和食盐水,溶液中离子的放电顺序
(二)过程与方法:通过提出问题、设计方案、动手实验、反思与评价,掌握定性到定量,宏观到微观的科学探究的一般过程。
(三)情感态度与价值观:通过实验绿色化,生活化,培养学生从化学的视角观察生活。
在实验中发现问题解决问题,激发学生的创新意识。
利用化学知识解释问题,揭穿骗局,培养学生的科学精神和社会责任。
六、实验教学内容
本节课是在学生学习完电解原理以后设计的一节研究性学习课。
以净水器推销商电解水实验为情境线索,在分组实验法和学生讨论的基础上,设计了系列学生实验。
(一)探究实验1:设计实验用石墨电极电解饱和食盐水
自主设计实验,组间交流评价装置优缺点,自选合适方案、试剂,多组实验同时进行,
(二)探究实验2:用铁电极电解饱和食盐水
利用实验一装置,将电极改为铁丝,果冻实现的“分室”利于两电极附近选择不同的试
(三)探究实验3:铁电极电解自来水
巧用蒸发皿,其容量小,自身颜色利于现象观察进行电解自来水实验。
揭穿净水器推销
七、实验教学过程
(一)创设情境
部分净水器推销商为了推销净水器,给顾客演示电解自来水的实验,实验发现人们日常食用的自来水很“脏”,必需用他们的净水器处理才行,这可信吗?
图6
这一实验情景与生活密切相关,很容易激发学生的一探究竟的欲望。
为了清楚地让学生认识这一骗局的本质,我层层递进地引导学生设计并进行了以下三组实验:
(二)探究一:设计实验用石墨电极电解饱和食盐水
【提出问题】首先要求学生,就石墨电极电解饱和食盐水实验中电极反应、产物检验、装置评价等问题进行讨论。
学生大胆提出: 在阳极上失电子,产物可能是O 2或Cl 2,阴极上得电子的是H +,产物是H 2,并指出装置存在不易检验阴极产物和可能生成的Cl 2污染环境的问题。
我鼓励各小组同学针对上问题,互相交流讨论实验方案,设计方案不断完善,展示如下:
图7
在保证实验的科学性的前提下,为了进一步让实验贴近生活,体现绿色化学的理念,我为学生提供了一种天然指示剂:甘蓝汁。
在酸性和碱性环境下,甘蓝汁都有其明显的特征颜色。
另外,利用果冻代替琼脂,将电解装置分为阴阳两室。
在学生的装置基础上又做了如下改进:
图8
【分组实验】学生自行选择装置进行分组实验。
在此侧重展示使用本套装置小组分别汇报的实验现象:
阴极:附近溶液很快为亮绿色,说明阴极附近溶液呈碱性,吹出的肥皂泡用为柴点燃有“噗”的声音;
阳极:开始气泡不明显,一段时间后气泡明显,溶液有变红的现象。
根据此现象,小组同学分析可能是OH—放电,溶液呈酸性;猜想二:Cl—放电,生成Cl2溶于水生成两种酸。
无法鉴别哪种离子放电。
面对这两种推测,继续电解,很快同学们就有了答案:溶液褪色,一段时间后变为无色。
这充分证明了有次氯酸的存在,阳极放电的离子确定为Cl-。
此时学生的探究热情高涨:几个小组同学提出想进一步确定是由于氯气与水反应生成了次氯酸,而使指示剂褪色。
自行完成了如下实验:
图9
我适时说明电解质溶液阴阳离子的放电顺序的实质就是氧化性、还原性强弱的顺序,遵循强者优先法则。
【实验反思】以上实验装置,利于学生结合两电极非常直观的现象,深入分析溶液中的离子放电的情况,发展学生宏观辨识与微观探析的化学学科核心素养。
气体的检验更加方便,体现了绿色化学的理念。
利用探究一的U形管装置,我继续引导学生进行第二个实验探究:
(二)探究二:以铁做电极电解饱和食盐水
引导学生思考两个问题:1、铁电极参与反应吗?2、两电极发生的反应及产物是什么?
表2
结合以上装置,中间的果冻使电解池分为了阳极室和阴极室,很好地实现了两电解产物的分离,所以学生们可以大胆地选择对应的试剂进行电解产物的检验,互不干扰。
同学们学生展开思路.
【分组实验】各小组自选择试剂进行实验。
学生观察到(1)阴极的现象与用石墨电极电解食盐水是一样的,都有氢气产生。
(2)阳极:溶液中出现明显的蓝色沉淀。
同学们得出结论:“铁做阴极,电极本身不参与反应,铁做阳极,参与反应: Fe-2e-= Fe2+。
”
【实验反思】有学生提出质疑:“哪些电极为活性电极呢?”
结合这一问题,我提出活性电极的概念,并鼓励学生可以在课下进一步进行实验验证。
上述实装置在探究二中的使用,阳极室与阳极室的产物检验互不干扰,现象直观,本环节学生明确了:“活性电极做阳极,会先于溶液中的离子失电子,参与电极反应。
”
至此,学生已经具备了揭示电解自来水骗局的必备知识。
(三)探究三:以铁做电极电解自来水
首先我为学生提供了自来水成分的资料小卡片,使学生认识到自来水就是一种电解质溶液,提出问题:“用铁做电极自来水会有什么现象呢?”同学们使用如下模仿装置在相同条件下自来水和电解饱和食盐水,用于对比。
为了便于观察,我们选用了蒸发皿,学生们一分钟后就得到了明显的现象。
那么“实验三中生成的灰绿色,又伴有红褐色的浑浊物是什么?,为什么会有沉淀生成?”学生很快从装置的区别中找到了答案。
通过本节课,我和同学们一起揭穿了净水器推销商的骗局,自来水本身是没有问题的,其中存在矿物质离子使之能够导电,而所谓的“脏东西”,是电解过程中铁做阳极参与反应,最终生成的氢氧化亚铁和被氢氧化铁。
实验过程的体验、思维的碰撞,在做中学,学中乐,学生通过实验发现问题,又在实验中解决生活中的问题,这就是实验的魅力。
八、实验效果评价
(一)通过新增实验和改进实验,用不同的方案和指示剂实现一个实验,创设了更丰富的实验情境。
1、天然指示剂甘蓝汁的使用,使实验现象直观,气体检验易操作,并且体现绿色化学的理念。
2、电解饱和食盐水利用果冻琼脂分为阴极室和阳极室的实验改进,实现了电极产物的分离,为第二课时氯碱工业装置的理解做好了铺垫,产物检验也更加方便。
本套装置,延续使用,完成探究实验二,两极现象仍然十分明显。
3、巧用蒸发皿,便于实验现象的观察。
(一)以上创新和改进使课堂更加生动,直观,增强了学生对科学知识的感性认知和探究性体验。
(二)本节课在设计上突出“从生活走进化学,从化学走向社会”的教学理念,以学生认知素养发展为核心,让学生在认知发展线上从宏观到微观再到本质地形成科学素养,充分发展学生化学学科核心素养。
(三)学生作为主动研究者参与实验方案的设计与实施,体会研究过程,体会装置创新和改进过程很好地培养了学生“实验探究与创新意识”的化学学科核心素养。