电解池工作原理中相关知识点教学与记忆方法的创新由刀豆文库小编整理,希望给你工作、学习、生活带来方便,猜你可能喜欢“知识点的记忆的方法”。
电解池工作原理
相关知识点教学与记忆方法的创新
作者姓名:作者单位:研究方向:高中化学教学与实践
摘要:笔者根据部分学生在分析电解池中电子移动方向及得失和记忆电解池相关知识点存在一定困难的事实,进行了多翻教学探讨。最终发现利用“电子是否有机会游泳”的分析模型能让学生较快地理解电解过程中电子的移动方向及电解池的工作原理,利用记少不记多原则、谐音联想法、关键字联想法能使学生较快地记住电解池中相关知识点。现将笔者所采用的方法总结成文字,以期与广大的同仁们进行广泛的交流,不妥之处还望广大同仁们进行批评与指正。
关键词:电解池;电子移动方向;教学;记忆;方法电解池工作原理相关知识点教学与记忆方法的创新
前言
教材不是教学的全部内容,而只是开展教学活动以使师生产生知识提供的一种素材和范例。
而教学方法是在教学过程中,教师和学生为实现教学目的、完成教学任务而采取的教与学互作用的活动方式的总称。那么对于教材上同一个知识点来说,不同教师所采用的方法可能不尽相同,最终所取得的教学效果也各有千秋。在向学生讲解人教版《普通高中标准实验教书〃化学选修4〃化学反应原理》第79页的实验4—2“电解氯化铜溶液”的实验的过程中,电子的移动方向是一个不容回避的问题,但教材上根本就没有提这个问题。这个问题如果不解决,电解池的工作原理就不能让学生彻底明白。而学生在分析电解池通电后电子的移动方向时,普遍认为电子会经氯化铜溶液后再回到电源的正极,但实质上电子并没有经过氯化铜溶液就回到了电源的正极,那么如何向学生讲明白这一点内容呢?另外,电解池这一节内容中需要记忆的知识点也非常多,如何让学生花较少的时间而达到较好的记忆效果呢?这些都是教师在教学过程中需要探索的东西。电解池中通电后电子移动方向分析的创新 1.1 电子有机会游泳吗
笔者在讲“电解池”之前让学生结合课本及学案做了课前预习工作。笔者在教学的过程中首先解决了阴阳极问题,然后通过
[2] 电解氯化铜实验的录像解决了实验过程中两极的实验现象及生成物问题,再通过动画从微观上模拟了通电前氯化铜溶液中的离子成分和运动方向以及通电后离子的运动方向,随后再提出问题:“在电解氯化铜的过程中,电子是如何运动的呢?”
大部分学生给出的观点是电子先从负极出发流向阴极,再经氯化铜溶液到阳极,最后流回正极。
对于学生给出的这种观点,笔者在备课的过程中就已有预料,于是笔者根据“形象性是化学教学的艺术因素之一”这一原理设计了一个既形象而又有趣的问题:“电子有机会游泳吗?”一下子引发学生的积极思考。有的学生回答:“有!”有的学生回答:“没有!”通过这个问题让学生之间的思维产生矛盾,以便进行深入分析。
那么电子到底有没有机会游泳呢?也就是说电解氯化铜溶液时,溶液中到底有没有电子流动呢?作为化学老师当然知道氯化铜溶液中是没有电子通过的,那么如何向学生解释清楚这个问题呢?
1.2 表面上电子有机会游泳
我们先不妨来分析一下学生在回答“通电后电子是如何运动”时的思维过程。学生都知道电流是由正极流向负极的,那么氯化铜溶液中必然有电流通过,按照电子的运动方向与电流的方向相反的原理,学生的答案当然是电子要经氯化铜溶液再回到正极,其得到的结论必然是电子有机会到氯化铜溶液中去游泳。在[4] 没有深入思考的前提下,这种结论表面上看是有道理的,既然电子的移动方向是与电流方向相反,怎么就不经过氯化铜溶液就能回到电源的正极呢?其实大部分学生在思考这个问题的过程中都忽略了一个非常重要的问题——那就是溶液导电的原因。我们都知道溶液能够导电是因为溶液中存在着大量的自由移动的阴、阳离子,而非自由移动的电子。所以学生认为电子在回到正极的过程中,先要经过氯化铜溶液,才能回到正极。1.3 实质上电子没有机会游泳
高中化学教师当然都知道在电解氯化铜的过程中,由于电荷异性相吸的原理,通电以后铜离子会移向阴极得电子而被还原成铜原子,析出铜单质,氯离子会移向阳极失电子而被氧化成氯原子,放出氯气,且阴阳两极的反应是同时发生的,所以电子没有机会到溶液中去游泳。但如果这样讲,学生会反问:“电子如果没有机会游泳,那它又是如何回到正极的呢?”这正是问题的结症所在。
一般情况下,学生分析通电前氯化铜溶液中存在哪些离子都没有问题,这也比较简单。那么接下来在向学生讲解通电后电子的移动方向时,不妨将整个电解过程分解一下,建立一个电解氯化铜溶液的模型。
第一步:通电。
第二步:通电后,电子将由负极流出,到达阴极。第三步:当电子达到阴极后,由于异性相吸原理,必然吸引氯化铜溶液中的阳离子向阴极移动,又由于铜离子比水中氢离子得电子的能力强,所以阴极的电子便与铜离子结合,生成了铜原子,电子便没有机会进入氯化铜溶液中游泳。
第四步:当电子与铜离子结合后,电源中的电子平衡被打破。第五步:当电源中的电子平衡被打破后,迫使氯化铜溶液中的阴离子向阳极移动去失电子,以补偿电源中的电子损失,又由于氯离子失电子的能力比水中的氢氧根离子强,所以氯离子失去电子后变成了氯原子,而氯离子失去的电子经阳极流向电源的正极,使电源中的电子平衡得以维持,因此氯离子所失去的电子也没有机会到溶液中去游泳。
由此我们可以看出流回电源正极的电子与从负极流出的电子不是同一个电子,从负极流出的电子和从氯离子中失去的电子都没有机会到氯化铜游泳中去游泳,而是电子在阴阳两极上进行了偷梁换柱之后就回到了电源的正极。2 电解池相关知识点的记忆方法的创新
对于学生来说,电解池工作原理中有些知识是需要记忆的,但如果是死记硬背的话,其记忆效果不会很理想,而且隔一段时间就会出现张冠李戴的现象,因此化学教师在教学过程中要想一些妙招帮助学生记住相关知识点。
2.1利用记少不记多原则区分电解池中的阴阳极
在电化学中习惯将发生氧化反应的一极叫做阳极,发生还原反应的一极叫做阳极。据这一原理可知,原电池中的负极为阳极,正极为阴极,而电解池中则反过来,与直流电源正极相连的一极叫阳极,与负极相连的一极叫做阴极。这对于学生来说,这些知识点当时学习的时候记得很清楚,但学完一段时间后,再让他们回忆,就会出现原电池和电解池不分,将原电池的正负极与电解池的阴阳极相互混淆。因此,在教学过程中,对于电解池来说,取“正”和“阳”二字组合到一起,并告诉学生**广场上有一个“正阳门”,自然就能记住电解中与直流电源正极相连的一极为阳极了。有条件的学校还可利用多媒体向学生展示“正阳门”的相关图片,加强记忆效果。那么电解池中的阴极不用想任何办法就能记住是与直流电源负极相连的一极了,这样就能很好地记住电解池中电源正负极与阴阳极的对应关系。
2.2 利用谐音联想法记忆电解池阴阳极与氧化还原的对应关系
阳离子在阴极得电子,发生还原反应,取“阴”和“得”二字,组成“阴得”,再根据“阴得”二字谐音后联想到“罪有应得”,并告诉学生说:“当今社会上某些不道德的人喜欢在别人背后“玩阴招,损招”,最后的下场便是“罪有应得”,即“阴得,阴得,罪有应得”。而在阳极是阴离子失电子而发生氧化反应,我们可以取“阳”和“氧”二字组成“阳氧”,再根据“阳氧”二字谐音后联想到“痒痒”,教师再配合诙谐的 “挠痒痒”的动作,其效果不言而喻了。利用这种既形象又幽默的谐音联想方式,学生对这种知识点的记忆非常深刻,部分学生甚至是永生难忘。2.3 巧妙的利用关键字联想法记忆电解池的构成条件对于那些条款比较多的知识点可以采用关键字联想法将它记住,即取每一条款中的一个或两个关键字,将它们组合到一起,再根据自己或学生的认识水平进行合理地联想,使之既有实际幽默意义又能起到提示相关知识点的作用。我们都知道电解池构成的四个条件分别是:①直流电源、②两个电极、③电解质溶液或熔融电解质、④闭合回路。这个四个条件一下子让学生记住也不是太费事,但时间长了就保证不了记忆效果。那么我们就可以取①中的“源”与④中的“路”,组成“源路”,再谐音联想到“原路”,取②中的“质”与③中的“极”组成“质极”,再谐音联想到“至极”,然后利用“原路”和“至极”造一个简单的句子:“他沿原路返回,愚蠢至极”。这一句话将电解池的四个条件的关键字的拼音全部包含在里面,学生想忘掉都困难。3.结语
我们常说“教学有法但无定法,关键是得法”。也就是说教师在遵循教学规律的前提下,所采用的教学方法与手段对于学生的学习效果来说是至关重要的。对于电解池工作原理这一节内容来说,本文所提到的一些方法也只是建立在笔者目前的认识水平的基础之上,肯定不是最好的方法,必然还有许多其他好方法,但笔者相信“实践出真知”。只要我们广大的教师团队共同行动起来,敢于探索,勤于总结,将会有更多的好方法问世。参考文献:
[1] 毕华林.化学新教材开发与使用[M].北京:高等教育出版社,2003,5—6.[2] 李秉德.教学论[M].北京:人民教育出版社,2001,183.[3] 宋心琦等.普通高中课程标准实验教科书〃化学选修4〃化学反应原理[M].北京:人民教育出版社,79.[4] 倪俊超,周青.化学教材中比喻运用案例的评析[J].中学化学教学参考,2004,(6):12—13.
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