电解饱和食盐水精选(九篇)

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第1篇：电解饱和食盐水范文

关键词： 电解 饱和食盐水 实验改进 铁片 碳棒

电解饱和食盐水的实验，对引导学生掌握工业上如何制取氯气的原理有着重要作用。在中学化学教材（苏教版）必修1专题2的第一单元中，涉及氯气的生产原理时有一个电解饱和食盐水的实验（“观察与思考”图2-2，即下图）。按照教材中的这个装置进行实验，实验很难成功。我经过多次实验，对此实验的装置进行了改进，并取得了很好的实验效果。

1.提出原实验的不足之处

本实验的最大不足是反应速率很慢，实验现象不明显，特别是对氢气的检验几乎不能成功。

2.分析原因

经过多次实验，发现该实验的反应速率很慢，实验现象极不明显。由于反应速率太慢，在小试管里很难收集到氢气，因此无法检验到氢气的生成。究其原因，可能是：（1）用铁棒作电极，表面积太小，电阻太大，不利于氢气的产生。（2）反应在U型管里进行，使得离子在两极之间迁移距离过长，造成整个电路的电阻较大，电源功率损耗大，使阴、阳两极产生的气泡较少。（3）用排空气法收集氢气，由于反应速率较慢和空气的对流作用，在小试管中很难收集到足够量的氢气。

3.实验改进思路

通过以上实验及分析可以得知本实验成功的关键是加快反应的速率及氢气的收集。那么如何才能加快该反应速率呢？基于这个问题，我对该实验进行了如下探索和改进：探索一：改变电解的电压和电流值，发现用较大的电流和电压值进行电解反应速率明显加快，两极上气泡明显增多。探索二：以铁棒为阴极、石墨为阳极，直接插入装有饱和食盐水的烧杯中，发现两极气泡增多。探索三：将铁棒换用表面积较大的铁片，生成氢气的量就立即增多，但生成的气泡却很小，呈“雾状”分布于水中，逸出速度很慢。探索四：把铁片对折，生成的气泡比先前增大，但比较两极后发现，碳棒上生成的气泡比铁片上的大。探索五：尝试着用碳棒作阴极，但是生成氢气的速率又减小。探索六：为了较好地收集氢气，我选用8*75小试管，并采用排水集气的方式收集氢气。

综上可知：探索一、探索二都增大了电路中的电流，加快了反应速率；探索三增大了阴极的表面积，加快了反应速率；探索四、探索五说明粗糙的表面有利于较大气泡的形成，但是碳棒的电阻比铁片大，不利于气泡的快速形成；探索六避免了氢气与空气的对流，能够很好地收集氢气，即便反应速率较慢也能收集到较多的氢气，使检验氢气的实验现象非常明显。

4.实验改进方法

根据以上的理论分析和实验探索，我对实验进行了如下改进：

（1）实验用品

实验仪器：大功率直流电源、酒精灯、250ml烧杯、50ml烧杯、8*75小试管、马口铁片、打孔的塑料管、导管水槽和橡皮管若干

药品：饱和食盐水、氢氧化钠溶液、淀粉KI试纸

（2）实验过程

①将碳棒和对折的铁片套在两个打孔的塑料管中，在塑料管侧面的小孔上接好导管，把套有塑料管的铁片和碳棒同时放入盛有饱和食盐水的250ml烧杯中，与铁片一侧连接的导管放入水槽中。

②以铁片为阴极，碳棒为阳极，接通电源，发应发生，两极都有气体生成，通电一段时间后，阳极端塑料管中液体明显变为黄色，将湿润的淀粉KI试纸放在导管口进行检验，结果发现能使淀粉KI试纸变蓝，则说明生成的是氯气；另一端，用排水法在小试管中收集生成的气体，并将试管口移向在酒精灯火焰，能听到噗噗的声音，则说明生成的是氢气。

5.实验装置改进后的优点

（1）实验装置简单，所需实验仪器和试剂几乎每个学校的实验室都能提供。

（2）实验操作简单，实验现象明显。

（3）套塑料管既方便氢气的收集，又能够对氯气进行有效处理，符合绿色环保的理念。

第2篇：电解饱和食盐水范文

普通高中课程标准实验教科书化学1的第40页中有如图1所示的电解饱和食盐水实验。

该实验装置具有能有效收集气体、检验气体时易操作等优点,但其还是未能有效解决下列问题:①阴极产生H2量少,进行点燃或爆鸣实验比较困难;②验证氯气时,Cl2容易逃逸到空气中而污染环境。

笔者认为:电解速率不快,H2量少可能是由两方面的原因造成的,第一,在u型管中电解饱和食盐水时,离子在阴阳两极间的迁移距离过长,电阻大。同样的电压下,功率消耗大,气体生成量少;第二,阴极铁棒浸入溶液部分太短,表面积小,不利于氢气的产生;第三,在检验Cl2性质时难以杜绝其泄漏,若用其他装置收集并吸收尾气,则实验步骤加多。

2、电解饱和食盐水实验的改进

基于以上分析,电解饱和食盐水实验的改进思路为:①阴极和阳极尽可能靠近,以缩短离子迁移的距离,提高电解的速率;②将电解产生的氯气和氢气封闭在电解器中,便于收集、教学和减少污染。

2.1 实验仪器、药品及其装置简介

仪器:学生直流电源(1套)、碳棒2根(带橡胶塞,125×7 mm)、15×150 mL试管2根(先在底部打出小孔,D≈3 mm,这是非常关键的设计)、大烧杯(1个)、自制固定片、洗瓶、火柴、导线若干等。

药品:饱和食盐水、酚酞试剂、淀粉碘化钾试纸、蒸馏水。

试管底部的小孔用酒精喷灯将其底部加热至红热后用铁钉戳制而成,由于此时的小孔不规则,需在酒精喷灯上加热使其孔径趋于规则,制得的孔径大概在3 mm左右(实验过程中使用的是15~150 mL试管,3mm的孔径大小效果较好,固定片是一块面积略大于烧杯的塑料片,上面的圆孔制作是先对照试管的直径画出其圆孔的大小,再用刻刀沿着画出的圆孔线(适当缩小)刻出圆孔。由于塑料有—定的形变,当把试管插入小孔的时候,即可固定试管,再根据固定片大小最后依次刻出其他圆孔。

2.2 实验步骤和现象

2.2.1 组装实验仪器

按照图2安装实验装置。安装过程中应注意:要先在底部有孔的小试管加入饱和食盐水,可以从小孔加入直至完全赶走空气,然后在两支试管中加入几滴酚酞;再将两支试管置于烧杯中的饱和食盐水中。

2.2.2 接通电源,开始电解

接通电源,控制电压在28 V左右,可以观察到阴阳两极同时产生气体。阴极产生大量小气泡(H2),试管内液体逐渐被排出试管,同时无色液体逐渐变成红色,可证明阴极产生NaOH;阳极也有大量小气泡(Cl2)生成,但试管内的液体被排出的速率不及阴极处试管快。 2.2.3 关闭电源,观察气体

当阴极试管中的液体被完全(大部分)排出时停止电解(建议保留一部分液体,便于观察现象和验证气体),此时阳极试管中大部分是气体,可看到略带黄绿色。将小试管从固定片中拿出来,让学生观察。由于空气压力的作用,试管中残留的液体不会滴下来,收集的气体也不会逃逸。

2.2.4 验证生成的气体

(1)检验氢气。先点燃酒精灯,用手指堵住试管的小孔,试管口靠近酒精灯或点燃的火柴,可听见响亮的爆鸣声,可证明该气体是H2。

(2)检验氯气。同样用手指堵住小孔,试管靠近润湿淀粉Kl试纸,放开堵孔的手指,湿润的淀粉Kl试纸马上变深蓝色或紫色,可证明该气体是Cl2。可用手扇闻气体,嗅到刺激性气味。

2.3 对影响电解饱和食盐水速率条件的探究

本研究假设,在新的实验装置中影响电解饱和食盐水速率的条件有电压高低和电极间距等。笔者在实验中针对这两个问题进行了探索,其实验结果如下:

根据图3所示,不难得到结论:在电解电压保持不变的情况下,电解时间会随着两电极间的距离变化而变化,表现为当增大两电极间的距离时,需要的电解时间增大,电解速率变慢。在其他条件不变的情况下,改变电解电压时,会发现电压与电解时间呈线性关系,并且随着电压的上升,电解所需要的时间减少,电解速率变快。这就为通过以改变电源电压的方式来提高电解效率提供了一定的理论依据,然而,由于实验中提供的直流电源具有一定额定电压,不可能无限制的改变电解电压,所以通过以改变电极间距离的方式来提高电解效率仍然具有—定应用价值。

3、新电解装置的运用

3.1 电解水实验

用上述电解饱和食盐水装置完成电解水实验,同样取得成功。实验所得气体生成物收集在底部有孔的小试管中。由于可燃性气体的爆炸都存在一个爆炸极限,而实验所得的H2是纯净的,所以爆鸣需要混入一定量空气。可以让集满氢气的小试管小孔朝上暴露在空气中,然后再点燃。

3.2 电解CuCl2溶液的实验

在电解CuCl2溶液时,可以发现阴极区有铜生成,溶液由蓝色变成黄绿色,而阳极区产生气体,溶液的蓝色变浅,且微微透出绿色。如果使用传统装置进行实验,无法让学生观察到上述现象,但是改进装置却能进行直观教学一一可将小试管直接从固定片中拿出来供学生观察,不必担心氯气泄露。

4、本改进实验装置优点

(1)实验现象明显。可以将小试管从固定片中拿出来,供学生直接观察,不必担心气体逃逸。

第3篇：电解饱和食盐水范文

关键词：北京高考；电化学试题；实验验证；试题探析；教学启示

文章编号：1005C6629（2017）4C0088C03 中图分类号：G633.8 文献标识码：B

对2016年北京高考理综第12题（选择题）的命题和参考答案[1]，中学化学教师中存在一些争议。例如，试题的问题情境是否真实？四个选项，符合题意的是选项B还是选项D？试题的要求是否超出现行教材中电化学的教学要求？笔者按照试题所述的实验情境进行实验验证。从观察到的现象做分析、探讨，得到不少启发，提出来和同行切磋。

1 高考原题

用石墨电极完成下列电解实验。

下列对实验现象的解释或推测不合理的是（ ）

D.根据实验一的原理，实验二中m处能析出铜

（参考答案：B）

2 实验装置、操作和现象

笔者按试题提供的情境，进行如表1所示实验（使用从干电池拆出的碳棒作为石墨电极）。

3 实验现象分析和结论

（1）依据实验1～3观察到的现象，可以确定：题干描述的装置和相应现象，符合实际，题设的实验情境是真实的。

（2）实验2，氯水和pH试纸作用的现象说明“b处变红，局部褪色”，不能只用该处有Cl2析出来解释，b处溶液的酸性主要是阳极上有氢氧根离子放电，使氢离子浓度增大。因此，选项B对实验现象的解释是不合理的。

（5）实验3的现象④（石墨阳极上的气泡和石墨阴极析出暗红色物质的现象比铜珠的m、n处明显；m处的现象比n处明显）与各个串联电池的两个电极（石墨电极与溶液中铜珠两侧）的电势差大小不同、溶液各部分中离子浓度的不同有关。

（6）石墨阳极在电解酸、碱稀溶液时，有碳粉脱落。可能是碳棒的质量不佳，由于电解时氧气析出，杂质氧化使碳棒变得疏松。

4 试题解答困难的原因分析

考生和一些教师在解答或分析试题中发生的困惑或错误主要有：

（1）部分考生不理解试题设置的陌生实验情境，不明白在电解液中放置的细铁丝、铜珠起什么作用。不知道电解池的电解液中存在电位差，置于电解液中的导体（如细铁丝cd）有一定的电势，它的两端与对应的石墨电极由于存在电位差，也可以构成电解池。

（2）部分教师和考生，机械地按工业上电解饱和食盐水的原理判定Cl-比OH-更容易在阳极放电，判定是Cl-放电产生Cl2，Cl2与水反应生成的盐酸和次氯酸引起“b处变红，局部褪色”，认为B项合理。工业上电解饱和食盐水是在特定条件下（如电解过程持续加入饱和食盐水，使电解池中维持较高的食盐浓度）进行的，因而Cl-放电先于OH-。按Cl-、OH-的电极电位高低顺序，OH-放电优先于Cl-。笔者在实验中虽然是用饱和食盐水润湿试纸，但试纸上Cl-的浓度并不高，在阳极上，OH-放电仍然是主要的。

（3）部分考生以为试题图中所标示的“m”、“n”是分别指两个铜珠，他们没有意识到每个铜珠的两侧会成为不同电解池中的极性不同的电极。这部分考生没有真正理解实验一的原理，认为实验二中靠近石墨阳极的铜珠（“n”）是阴极，靠近石墨阴极的铜珠（“m”）是阳极。错误地判定铜珠（“m”）会发生氧化反应而溶解，不可能在m处析出铜，判定选项D的预测是错误的。

考生的上述困惑或错误，说明他们对电化学反应的认识比较肤浅，停留在感性认识的水平上，没有形成规律性的认识，没有理解问题的本质。他们只记得结论（电解池的两极，极性不同，分别发生氧化、还原反应），不理解结论是怎么形成的，对于电解池中所发生的变化的因果关系缺乏认识。因此，面对比较复杂或陌生情境下的新问题，就难以应对，产生困惑或错误。

5 试题对高中电化学教学的启示

试题让考生面对比较复杂且陌生的情境，考查他们是否真正理解掌握电化学基本原理，是否具备在新实验情境中运用所学知识对实验现象作出正确解释或推测的能力。试题着眼于考察考生运用所学原理知识，理解、分析、解决问题的能力，测试考生的化学学科核心素养发展的水平[2，3]。应该说是一道不错的试题。分析考生解答过程所暴露的问题，反思、改进化学教学，应该是我们分析这道试题的主要目的。

5.1 引导学生真正理解掌握电化学基本原理

从考生对“电位差”“放电能力”理解的缺失，足以反映出教学中部分教师没有引导学生深入理解概念，过于强调归纳总结、形成记忆的规律性知识。学生缺乏探查规律形成的本质原因的习惯，面对新情境下的问题，当然谈不上有较高的逻辑思维能力和分析推理能力。例如，原电池的构成条件，要有“两个活泼性不同的电极”――面对燃料电池以两个相同的碳棒为电极时，教师就难以自圆其说，匆忙应对；要有“自发的氧化还原反应”――面对浓差电池、温差电池时，更是无言以对。电解池中，“放电顺序”的过分强调，面对该试题情境下，b处同时有Cl-和OH-放电，考生又难以应对；电解氯化亚铁溶液实验，Fe2+在阳极上放电，如果没有理解阴、阳离子在电极周围的聚集和离子的定向迁移P系，考生更是百思不得其解。因此，在教学中引导学生深入理解基本原理，透过现象看本质，是极其重要的。

5.2 提高学生新实验情境中对实验现象作出正确解释或推测的能力

“纸上实验”或浅尝辄止的实验教学，学生只能停留在理论和想象实验的层面，或者停留在记忆的层面，对操作、原理和现象不够敏感。面对新情境，更无法运用所学知识对实验现象作出正确解释或推测。电化学实验多、装置简单、操作容易、现象明显，适合于学生实验。典型的电化学实验，不仅能够培养学生的实验动手能力，还可以让学生在实验中从不同的角度体验能量转化、物质转化（包括电子的转移和利用）及电化学的应用价值[4]等。如锌-铜-稀硫酸电池实验，透过实验现象，探析实验的原理和微观本质，体验化学能、热能到电能的转化、盐桥的价值和电流的利用率、从单液电池、双液电池到含“膜”电池发展的意义等；如电解氯化铜溶液、电解硫酸钠溶液实验，通过分析U型管中溶液颜色变化，探查阴、阳离子在电极周围的聚集和离子的定向迁移的关系；电解饱和食盐水实验，探查“膜”的意义及离子放电顺序的本质等。

参考文献：

[1] 2016年普通高等学校招生全国统一考试理科综合（北京卷）.

[2]教育部考试中心. 2016年普通高等学校招生全国统一考试大纲[S].北京：高等教育出版社，2015.

第4篇：电解饱和食盐水范文

关键词： 化学课堂教学 “问题串” 信息处理能力

在学习化社会中，知识的更新速率非常快。为了使学生能更好地适应这个社会，我们需要教学生学会学习。与学会学习相关的能力有很多，但尤为重要的是处理信息的能力。《基础教育课程改革纲要（试行）》在提出本次课程改革在课程实施方面的具体目标时，强调通过课程实施和学习方式的变革，培养学生搜集和处理信息的能力，获取新知识的能力，分析和解决问题的能力，以及交流与合作的能力。为此，如何充分利用化学课堂教学，有效培养学生处理信息的能力，并运用信息资料来解决实际问题，就成为化学教学的着力点。

在新课改中高中化学课程的内容包括必修和选修两个部分，共8个模块（选修2个、必修6个），这种模块教学，打破了传统的知识体系，各模块看上去彼此独立，自成体系，但是相互之间存在内在的联系，都是为发展学生的科学探究能力，帮助学生理解化学科学、技术和社会的相互关系，增强学生对自然和社会的责任感，促使学生形成正确的世界观和价值观而设定的。课程的基本理念之一是倡导探究性学习。如何利用课程设置的现有模块来落实该理念，是值得我们好好思考的问题。该理念提到要逐步培养学生收集、处理科学信息的能力。其内容包括：信息的获取、信息的加工和处理、信息的输出利用。这种能力的培养是素质教育的一个很重要的环节，无论是现在还是将来，对学生的生存和发展都有十分重要的影响。一个人要有创造和发明就要有获取信息的能力，要有综合分析和处理信息的能力，这就需要在学生时代培养他们这种良好的科学素养，使他们终身受益。

在具体的教学中我们怎样做才能培养学生的这些能力呢？我对“问题串”的教学方式进行了探索实践，觉得这是一种有效地培养学生信息处理能力的教学方式。所谓“问题串”教学是教师根据教学内容精心编制“问题串”，让学生在课堂上独立或分组讨论完成一系列教学内容的教学方法，学生可以根据自己的实际情况探索学习，同时通过完成“问题串”中显现的和隐含的问题、信息，可学生提高信息处理能力，从而使所有学生都能达到课程目标所规定的标准。

建构主义认为，教学就是要为学生创设良好的学习环境，教学的最核心任务不是如何把现成的知识表现出来，传递给学生，而是如何激发出学生原有的相关经验，促进相关经验的“生长”，促进学生的自主建构活动，同时实现信息的获取、处理、输出利用。在具体的教学中，我们可以采用以下一些培养策略。

一、“问题串”教学的基本策略

（一）合理设计“问题串”，增设学生获取信息的途径。

信息的获取能力包括：确定哪些问题需要查找信息资料、确定为完成任务需要哪些信息、确定信息来源、选择最佳信息来源等的能力。到底哪些问题可以通过信息资源得到更圆满的解决呢？在教学过程中，除了引导学生通过电视、广播、报刊杂志、图片、图书等渠道获取相关的知识，以及充分利用多媒体、网络等现代信息工具来开展学习以外，我还经常通过“问题串”的形式进行，具体做法是：先提出问题，设计“问题串”。这些问题的提出过程，实际上就是确定信息任务的过程；然后引导学生思考解决这些问题的方法及途径等，从而使学生下一步的活动明朗化。

信息任务确定了，需要解决技术问题，解决这些问题需要哪些已有的知识？哪些问题是需要借助其他的途径才有可能突破的？如果要用到的是学生已有的知识，在学生回忆出故障时，只要给予适时的提醒或点拨即可；如果是要学生动手甚至合作讨论才能解决的，教师这时要做的就是创设情景，提供平台，等等。

这一做法的关键是“问题串”的设计，既要符合学生的实际，又要有一定的探究价值。“问题串”中的问题可以是教材文本中已有的，也可以是根据教学实际和学生的需要来设计，例如，在“盐类的水解”的教学中，对学生已学过的酸、碱、盐、pH值知识及电离理论展开铺垫，根据教材设计以下学生实验：

（1）盐酸、NaOH溶液、NaCl溶液中分别滴加几滴紫色石蕊试液；

（2）在CHCOONa溶液中滴加几滴酚酞试液；

（3）在NHCl溶液中滴加几滴石蕊试液。

在学生做第一个实验后，提出如下问题：

问题1：三种溶液中C（H）与C（OH）的关系怎样？

问题2：三种溶液各显什么性？

问题3：NaCl溶液显中性，其它盐类是否也是中性呢？它们中的C（H）与C（OH）的关系可能有哪些？

通过这一系列问题，学生会对“盐不一定呈中性”这一理论的认同有一个心理承受度，更重要的是会从这些问题中去思考、去探究结果，这也是一种信息获取、处理能力培养的有效方式。

除了利用教材中现有的问题以外，我们需要根据实际教学内容，以及学生的实际情况进行设计。仍以“盐类水解”为例，教材中有一个关于盐类水解的内容和步骤的图示，从信息的获取角度来看，较为抽象，借助“问题串”可以使信息变得更为直观，也有利于信息的筛选。具体设计如下：在学生做过实验（2）以后，诱导学生质疑并提出如下思考题：

问题1：CHCOONa溶液显何性？

问题2：说明溶液C（H）与C（OH）的关系如何？

问题3：水电离出的C（H）=C（OH），为什么CH3COONa使溶液的C（H）

问题4：怎样使溶液呈碱性？

问题5：还有哪些盐也能使溶液呈碱性？

通过上述问题，引导学生对实验提供的感性材料进行分析、综合，从而激发学生的求知欲、探索盐类水解的规律和实质的主动性。可以这样说，“问题串”是一堂课的教学主线，它决定着教学的方向、顺序，问题设计的质量关系到学生思维活动开展的深度和广度。

（二）正确使用“问题串”，提高学生处理信息的能力。

建构主义学习理论认为，学习活动是在一定的情境即社会文化背景下进行的。创设情境一般有两种情况：一种是学科内容有严谨结构的情况，这时要创设有丰富资源的学习环境；另一种是学习内容不具有严谨结构的情况，这时应创设接近真实情境的学习环境。

1.突出重点，处理信息。

针对第一种情况，围绕教材内容巧妙地创设问题情境，设计“问题串”，并在适当时出示“问题串”，对于提高信息处理能力有所帮助，可以激发学生的探究精神，大大提高课堂教学效率。如在必修1《硝酸的性质》教学过程中我提供了一则材料：2004年7月31日，福州市硝酸泄漏事故：

现场腾起红棕色的“浓烟”，带着一股浓烈的刺激性气味，引起了附近许多居民的不良反应。消防员经过近1小时紧张施救，大面积硝酸泄漏得到控制，四周空气基本恢复正常。控制住毒气后，另一个问题出现了，大量酸液向大路涌去，流经之处，水泥地面都被腐蚀。消防员紧急调来大量的沙子，在酸液流经之处垒起一个小堤坝，然后迅速运来石灰。险情再次得到缓解。

根据材料我设置了如下三个问题：

问题1：红棕色的“浓烟”可能是什么物质？

问题2：为什么会产生这种物质？说明硝酸具有什么性质？

问题3：在抢险过程中，运来的石灰起什么作用？体现了硝酸的什么化学性质？

这样，设真实、有效的“问题串”诱发学生进行探索与问题解决活动，当在解决问题1、2后，学生已经掌握了硝酸的不稳定性；在解决问题3后，学生已经掌握了硝酸具有酸性，我加以引导（利用其使石蕊试液先变红后褪色），使学生掌握了硝酸的强氧化性，从而完成了硝酸的化学性质的教学工作。根据上述一系列问题，学生在没有教师的情况下，自主地根据“问题串”中的问题，再结合教材内容的信息，开展问题的解决工作。这样的内容有很多，只要问题设计得合理，许多内容学生都可以自主学习。

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2.抓住核心，处理信息。

针对第二种情况，教师要抓住核心知识点，围绕该知识点，设计问题，尽可能使所学习的内容围绕核心展开。如必修1《氯气的生产原理》一节，核心内容是知道电解饱和食盐水的产物，该内容在书本中有所涉及，但没有具体的操作过程介绍，可以设计如下问题引导学生处理信息，从而理顺信息链。下面是这一节课中出现的“问题串”：

展示初中学过的电解水的实验视频，设置下列问题：

问题1：两极各产生的是什么气体？体积比是多少？

问题2：怎么证明这些产物？

（过渡）再来观察电解饱和食盐水的现象。（指导学生实施实验，观察现象，结果发现在阴阳两极上都有气泡产生。）

接下来通过一系列环环相扣的问题情境，引导学生探究电解饱和食盐水的产物。

问题3：你们认为两电极上产生的气体可能是什么物质？

学生经过讨论，获得的结论是它们可能是氢气、氧气、氯气。

让学生再一次讨论，看看有没有可能还有其他气体生成。结果又有同学说还可能有氯化氢气体。

问题4：根据已有的知识经验，能不能将上述四种气体中的一种或几种给排除掉？

学生经过研究，提出其中的氯化氢气体可以排除掉。在说明原因时，有同学说，根据电解水的方程式，其生成的产物只有单质，而氯化氢是化合物，所以不可能；也有同学说氯化氢是一种极易溶于水的气体，不可能以气体逸出。

此时学生议论纷纷，感到他们说的理由不充分。接着又有同学站起来说：根据电解水的方程式，两电极上生成的氢气、氧气中元素的化合价跟原反应物中元素的化合价均不相同，所以在电极上产生的气体，其元素的化合价在反应前后应该是不同的，而氯化氢中两种元素的化合价跟原反应物中价态没有差别，所以氯化氢不可能生成。

最后又有两个同学起来阐述自己的观点，他们相互补充，形成的共识是：电解时，溶液中氢离子向阴极运动，氯离子向阳极运动，如果两种离子都参与反应的话，它们不可能在同一电极上生成，所以不可能产生HCl（此时，同学们面露钦佩的神色）。

问题5：可以用什么方法证明它们存在与否？其中至少采用几种检验方法？

学生通过研究，认为至少需采用两种不同的方法检验它们。

（学生实施实验，发现阴极产生的气体能发生爆鸣现象，阳极上产生的气体能使湿润的KI-淀粉试纸变蓝，从而得出电解产生的气体是氢气和氯气的结论。）

问题6：假如溶液中Cl全部转化为Cl2逸出，此时溶液中大量存在的溶质微粒是什么（学生认为是Na）？

问题（1）溶液中溶质微粒是否只有Na？

问题（2）跟Na共存的阴离子可能是什么？

问题（3）怎样证明电解后的溶液中存在NaOH？

在上述问题的探究过程中，学生认为溶液中溶质微粒不可能只有Na，因为如果Na，溶液就会带电，所以溶液中一定有阴离子中和Na的电性。根据原溶液的元素组成，认为这种阴离子只可能是OH，而Na、OH的组合即NaOH，此时很自然地想到检验有NaOH生成的方法可用酚酞试液。

（学生实验：向电解后的溶液滴加无色酚酞溶液，结果发现溶液显红色。）

问题7：电解液能使酚酞变红，能否证明电解产物中一定有NaOH？

学生在探究过程中出现争论：

有的认为不能证明，因为是电解液使酚酞变红只能说明其显碱性，而不能证明这种碱一定是NaOH。

也有的认为可以证明，因为电解饱和食盐水时，溶液中的金属阳离子只有Na，如果有碱生成，它只能是NaOH。

又经学生的讨论，绝大多数同学同意上述第二种观点。此时有一个同学提出了与众不同的观点，他认为：电解液使酚酞变红，只能说明它显碱性，其中含NaOH，而不能说明这种碱是由电解产生的，因为有可能食盐水在电解前本身就有可能已经显碱性了。这个同学的观点，使大家觉得迷惑。此时我首先肯定了该同学的质疑精神及思维的严密性，再请同学们讨论如何用实验证明该观点正确与否。

问题8：采用什么样的实验可证明电解液的碱性是电解产生的还是溶液本来就具有的？

学生经过讨论研究，发现这个实验很简单，只要向原饱和食盐水中滴加酚酞试液即可。

（学生实验，向电解前的饱和食盐水滴加酚酞试液，溶液不变红色，证明NaOH是电解生成的。）

至此电解饱和食盐水的产物通过学生的探究全部搞清楚了，它们是：氢气、氯气、氢氧化钠，接着学生写出了电解饱和食盐水的方程式，我指出：这个反应就是氯碱工业的基本反应原理。

从本课时的教学过程来看，巧妙的引人入胜的“问题串”能将学生的探究活动一步一步引向深入。教师在创设教学情境时应尽可能与学生已有的知识经验相联系，尽可能引起学生思维上的矛盾冲突。

（三）及时解决“问题串”，优化学生输出利用信息的能力。

利用专题复习或选修模块的内容，在学生已有能力的基础上，开展下列活动，为学生应用信息搭建平台、提供场所，可进一步提高学生处理信息的能力。如复习氯气净水时，我设计了以下四个梯度问题：

问题1：氯气净水的原理是什么？（旧知识回顾）

问题2：漂白粉能否代替氯气净水？若可以，其不良后果是什么？（相关知识迁移）

问题3：NHCl是一种新型净水剂。试利用水解实质回答NHCl净水的原因？（实际知识具体迁移）

问题4：铁酸钠（NaFeO）是一种新型净水剂。已知铁酸钠的氧化性比KMnO氧化性还要强，其还原产物是Fe，试回答铁酸钠能净水的原因。（实际知识运用能力迁移）

以上四个问题的设计以净水为出发点，问题的难度由简单到复杂，由具体到抽象；知识的应用从记忆到迁移，从迁移到类比呈现了梯度的变化。学生回答问题的角度自然从问题的表象理解，层层递进，到问题实质的理解，对知识的认识从低级向高级飞跃。

每学习到一个阶段时，设计一定的专题复习，不只是对学生是否清楚所学知识的检查，更重要的是给学生创设一个信息快速输出利用的舞台。如果对所给问题能在短时间内理清思路，并能用较为规范的文字表达自己的解题过程，说明对这块知识已经完成课程标准上所规定的要求了。但是如果间隔一段时间，再呈现同样的“问题串”，效果就没有那么理想了，因为随着时间的推移，有些知识在学生的记忆中变得模糊，甚至全部丢失，因此有必要在一定的知识学习后，及时给予巩固，这既有利于学生信息的输出和利用，又是对学生学习结果的肯定，更能促进他们很好地学习。

二、对“问题串”教学的反思

（一）找到一个真正值得探究的问题。

探究问题难度要适合，内容要紧紧贴近最近的教学进程。对于教材中陈述性的内容，我们可以加以改造，遵循前辈科学家的研究足迹，简单再现对于该问题的研究历程。

（二）追溯问题的源头。

只有找到问题的源头，才能够找到问题设计的起点，才能够根据学生的实际情况设计行之有效的问题串。如果没有找到这个起点，一切问题就会流于形式。从源头开始到最终结论的提出，是一个完美的过程，是一个很自然的过程。

（三）善于运用已知的知识通过逻辑推理得出未知的知识。

例如在分析原电池电流形成原因时，我们不是简单地得出结论：“锌极失去电子转移到铜极。”而是根据学生所知道的一个知识，即导线上的电流是电子的定向移动形成的，并且根据电流计指针的偏转方向确定电子的流动方向，由此进一步得出：“锌极失去了电子而铜极得到了电子，所以在铜极看到的气泡是因为H得到电子生成了H。”如此步步为营，层层递进，最后得到一个满意的结果或结论。

（四）善于从现实生活中发现问题分析的线索。

比如在影响化学反应速率的因素的学习中可以设计与生活有关的情境问题：人们为什么使用电冰箱储存食物？蒸馒头时通常要将块状或颗粒状的面碱研成粉末后，再混入面中，原因是什么？为什么加酶的洗衣粉的洗衣效果更好？为什么用温水的效果比用冷水的效果好？这组问题以学生的生活经验为基础，突出了化学与生活的联系，使学生能够从化学的视角认识生活中的问题，进而促进学生在今后的生活中更好地理解生活、改变生活。

参考文献：

［1］朱嘉泰，李俊.简析中学化学教学中的素质教育［J］.中学化学教学参考，1998，4.

［2］陈治国.试论中学化学教育与科学素质培养［J］.成都教育学院学报，2004，1.

［3］帅保国等.论问题式学习中的“问题”［J］.上海教育科研，2005，（7）.

第5篇：电解饱和食盐水范文

复习。

关键词：高考；电化学；命题思想

高中电化学知识包括原电池原理和电解原理，以及两者在化工生产和生活中的应用。电化学是高中化学课程中重要的理论部分，该部分试题往往紧密联系生活，与学科内及学科外的知识点有机结合，从而考查学生的能力，易于落实新课程理念，因此在历年高考命题中占有重要地位。研究高考电化学命题的思想主要有：

一、试题拓展教材内容，考查学生分析问题、解决问题的能力

例1.（2011福建高考-11）研究人员研制出一种锂水电池，可

作为鱼雷和潜艇的储备电源。该电池以金属锂和钢板为电极材料，以LiOH为电解质，使用时加入水即可放电。下列关于该电池的说法，不正确的是（ ）

A.水既是氧化剂，又是溶剂

B.放电时正极上有氢气生成

C.放电时OH-向正极移动

D.总反应为：2Li+2H2O■2LiOH+H2

此题的情境取材于书本外新的化学电源，知识落脚点是基础。与原电池有关的试题都应该从基础知识入手分析：（1）判断电极及分析电极反应类型，负极发生氧化反应，正极发生还原反应；（2）分析电子流向，电子由负极沿外线路流向正极，阴离子流向负极，阳离子流向正极；（3）书写电极反应，电极反应式一定要满足得失电子守恒。本题考查学生利用原电池知识分析问题、解决问题的能力,考生若掌握了相关知识便可迅速选出C项是错误，因为原电池放电时OH-是向负极移动的。

二、电化学与实验整合，考查学生的创新能力

例2.（2009上海卷-13）下图装置中U型管内为红墨水，a、b

试管内分别盛有食盐水和氯化铵溶液，各加入生铁块，放置一段时间。下列有关描述错误的是（ ）

■

A.生铁块中的碳是原电池的正极

B.红墨水柱两边的液面变为左低右高

C.两试管中相同的电极反应式是：Fe－2e-Fe2+

D.a试管中发生了吸氧腐蚀，b试管中发生了析氢腐蚀

解析：激发学生的创新潜能，提高学生的实践能力是新课改的目标。本题是学生熟悉的原电池设计的新型装置，由于a为中性环境，发生吸氧腐蚀，氧气被消耗，气体压强减小；b中酸性较强，发生析氢腐蚀，有氢气放出，气体压强增大，所以红墨水柱两边的液面变为左高右低，故B项说法错误。试题通过设计新装置，不仅考查学生运用化学实验解决问题的能力，同时也考查了学生的实验设计与创新能力。

三、以陌生材料为素材，考查学生处理信息的能力

例3.（2010江苏卷-11）下图是一种航天器能量储存系统原理示意图。下列说法正确的是（ ）

A.该系统中只存在3种形式的能量转化

B.装置Y中负极的电极反应式为:O2+2H2O+4e-=4OH-

C．装置X能实现燃料电池的燃料和氧化剂再生

D．装置X、Y形成的子系统能实现物质的零排放，并能实现化学能与电能间的完全转化

解析：本题为信息迁移题，解题时要充分挖掘材料中的有用信息。A项，在该装置系统中，有四种能量转化的关系，即太阳能、电能、化学能和机械能之间的相互转化；B项，装置Y为氢氧燃料电池，负极电极反应为H2-2e-+2OH-=2H2O；C项，相当于用光能电解水，产生H2和O2，实现燃料（H2）和氧化剂（O2）的再生；D项，在反应过程中，有能力的损耗和热效应的产生，不可能实现化学能和电能的完全转化。综上分析可知，本题选C项。试题要求学生能运用已学的知识解决新情境中的问题，综合考查学生接受新信息及应用新信息解决问题的能力。

四、将绿色化学融入试题，强化学生的绿色化学理念

例4.（2009安徽卷-12）Cu2O是一种半导体材料，基于绿色化

学理念设计的制取Cu2O的电解池示意图如下，电解总反应为：2Cu+H2O■Cu2O+H2。下列说法正确的是（　）

A.石墨电极上产生氢气

B.铜电极发生还原反应

C.铜电极接直流电源的负极

D.当有0.1 mol电子转移时，有0.1 mol Cu2O生成。

解析：STS教育理念下的化学新课程改革强调课程要重视从社会实际问题出发组织学习，使学生从科学、技术和社会相互联系的视角去认识化学问题，思考社会问题。本题主要考查学生与原电池有关的知识，而将绿色化学有机地结合在一起，有助于强化学生的绿色化学理念，让学生关注人类面临的与化学相关的社会问题，增强学生的社会责任感。

五、利用电化学原理处理数据，考查学生的计算能力

例5.（2009重庆卷-26）工业上电解饱和食盐水能制取多种化工原料，其中部分原料可用于制备多晶硅。（1）略。（2）多晶硅主要采用SiHCl3还原工艺生产，其副产物SiCl4的综合利用受到广泛关注。②SiCl4可转化为SiHCl3而循环使用。一定条件下，在20L恒容密闭容器中的反应：3SiCl4（g）+2H2（g）+Si（s）■4SiHCl3（g）达平衡后，H2与SiHCl3物质的量浓度分别为0.140mol/L和0.020mol/L，若H2全部来源于离子交换膜法的电解产物，理论上需消耗纯NaCl的质量为 kg。（3）采用无膜电解槽电解饱和食盐水，可制取氯酸钠，同时生成氢气，现制得氯酸钠213.0 kg，则生成氢气m3（标准状况）。

第6篇：电解饱和食盐水范文

教师要让知识的呈现更加生动灵活．在传统的课堂教学中，通常是以教师的知识口述为教学的主要形式，学生不仅十分被动，对于很多知识的理解与体会也不够深入．在新课程背景下更加强调学生在课堂教学中的主体性地位，要注重对于学生思维的有效激发，就需要从知识的生动化呈现做起．教师要转变传统的知识教学方法，可以有意识地将相关教学点融于学生熟悉的生活场景或者生活实例中来让学生加以体会，也可以创设一些趣味化的教学活动来让学生自主实现知识的有效生成．这样的教学过程，不仅充分体现了学生的教学主体性，而且能够提高知识教学效率．例如，在讲“电解饱和食盐水”时，教师可以先让学生观看“黑笔写红字”的化学实验，只见教师拿出一张滤纸，用铅笔在滤纸上写字，但写出的却是红色的字体，学生纷纷被这有趣的实验吸引，目不转睛地观察，迫不及待地追问教师是怎么回事．教师这时就可以引出即将学习的化学知识———电解饱和食盐水．通过学习这一新知识，学生了解到滤纸先用氯化钠、无色酚酞的混合液浸湿，然后平铺在一块铂片上，接通电源后，铅笔就可以写出红字笔迹了．这种知识呈现的方式，不仅非常生动灵活，而且吸引了学生的探究欲望．这样的教学过程，能够活跃学生的思维，激发学生的学习兴趣，同时为知识教学作好铺垫．

二、深化对于学生探究能力的培养

培养学生的探究能力在实际教学中有着很好的教学实践意义，这同样是对于学生教学主体地位的一种良好体现．新课程标准下更加强调学生对于知识的主动获取，强调学生对于知识的理解与应用．在这样的基础下，教师应当深化对于学生探究能力的培养，这将会提升学生的知识应用与实践能力．一方面，教师要善于挖掘课本中的探究题材，可以透过课后的那些有意思的教学活动来为知识教学提供辅助．另一方面，教师要善于展开教学活动的有效创设，不要将教学内容仅仅局限于课本，要及时对于课本知识进行一些补充与延伸．这样才能拓宽学生的知识面与视野，才能为学生探究能力的培养提供根基．教师要善于为学生提供丰富的探究性学习的资源，使研究性学习成为可能、变成现实，让学生在自主探索中进一步发展和提高自己的各方面素养．高中化学新教材中安排了许多适合学生进行探究性学习的内容，教师在教学中也应有意识地利用教材中的内容进行探究性问题的设计，如氯水成分的探究、氢氧化铝的制备优化方案的探究、铁盐和亚铁盐的探究等．这些都是非常好的教学题材，每一个题材都可以成为学生小组合作的主题，并且能够为学生的知识掌握程度带来辅助功效．

三、多样化课堂教学形式

新课程背景下同样需要教师多样化的课堂教学形式，这对于课堂教学效率的提升也有着很重要的教学实践意义．多样化的课堂教学模式，能够引发学生对于教学过程的参与兴趣，进而促进学生对于知识的理解与掌握．有些教师没有做到多样化课堂教学方式的设计，课堂教学方式仍然单一，教师的讲授仍然是堂课主体．在这样的氛围下，不仅有碍于学生思维能力的培养，学生对于知识的理解与掌握也只能够停留在表面．教师要创设丰富多样的教学形式，要善于利用各种良好的教学辅助工具，这不仅能够提升课堂教学的吸引力，也能够让学生在教学过程中有更多收获．化学学科是研究分子、原子及核外电子等微粒运动的科学，而微观粒子的运动又是用肉眼所看不到的用手摸不着的．所以，教师在设计教学时要跨越这一层障碍．要想让学生对于这些知识点有更直观的体会，就必须要有良好的课堂教学形式作为辅助．教师可以合理地利用多媒体教学辅助工具，这样能够化解知识呈现时的各种障碍．例如，在讲“原电池”时，教师可以用多媒体课件模拟锌原子失电子、氢原子在铜表面得电子的过程，揭示化学反应的实质，能使学生很快地理解和接受这一真实的反应过程，而且记忆深刻．很多化学实验不适合在课堂上展开，尤其是一些有一定危险性的实验．这时，教师同样可以借助多媒体来进行实验模拟．例如，在教室或实验室里进行一氧化碳通过血红蛋白使大脑缺氧等毒性实验往往不具备可操作性，而借助FLASH等动画软件就可制作形象逼真的画面，让学生感受到这一反应的发生过程，进而更好地理解这一教学知识点．

四、总结

第7篇：电解饱和食盐水范文

在高中化学苏教版选修四“化学反应原理”专题一“化学反应与能量变化”部分中，特别提到能量的充分利用问题，指出太阳能、氢能等新能源是当前国际能源研究的重要课题。研究新能源的开发和利用，是学生十分感兴趣的内容，但是教材在这方面并不包含对应实验。本文针对太阳能、电能、氢能（化学能）等几种能源之间的相互转化进行综合设计，既可作为演示实验，也可看作对新能源研究的一种探索。特别是太阳能和燃料电池的综合利用，具有其他能源无可替代的资源优势和环保优势。本文同时对如何实现几种能源之间的相互转化的自动控制问题进行了有益探索，也具有一定的现实意义。

9代演示装置的设计与改进

第1代演示装置电能与氢能（燃料电池）的相互转化

第1代演示装置设计出氢气燃料电池的充电放电过程。实验时，先接通直流电源，此时阳极出现氧气，阴极出现氢气，实现电能到化学能的转化。当电解产生的氢气、氧气达到一定体积时，切换开关，此时形成氢氧燃料电池，实现化学能到电能的转化。

由于实验室常见的u形管管径太小，无法将电极和漏斗颈同时插入橡皮塞中，受医用点滴瓶的启示，选用点滴用软管代替漏斗，并用手机充电宝代替直流电源组合成第1代演示装置。

第2代演示装置：电能与化学能的相互转化，电流表指针发生偏转

第1代装置电解速度慢，产生气体少，实验现象不明显。为此只好换用传统做法，使用长颈漏斗、直流电源和电流计组装成第2代演示装置进行操作，燃料电池接通后电流计指针发生偏转，实验现象比第1代装置明显。

第3代演示装置：发光二极管发光，液体可以进入漏斗

针对第2代装置的不足，我改用更大的U形管和更长的碳棒，以提高电流强度和燃料电池工作时间。经过摸索，最终选择了2支100mL针筒和5支碳棒纤维，碳棒纤维须进行淬火处理，并用三角漏斗代替长颈漏斗。这样组装成了第3代演示装置，其中燃料电池工作时电压2V左右，电流20mA左右，终于使发光二极管发光，且液体可以进入漏斗中。

第4代演示装置发光二极管发光，液体进入漏斗，U形管中现象明显

鉴于第3代演示装置存在的问题，采用定制的大U形管（管径5cm，单边管长20cm）代替大针筒，可以看到管中明显的气体产生现象及液体进入漏斗，且发光二极管发光能够发光，见图1。

至此，使用第4代演示装置，可以清晰观察到电能和化学能之间的相互转化。使用的电解质溶液为硫酸钠溶液，构成的是氢气燃料电池，消除了学生对于燃料电池构造及能否产生电流的疑惑。

第5代演示装置：太阳能与电能、氢能（燃料电池）的转化，现象明显

为了实现太阳能到电能、氢能的转化，只需在第4代演示装置基础上将直流电源换为太阳能电池板，就组装成了第5代演示装置，在阳光充分的条件下，实验现象十分明显。第5代装置原理见图2。

第6代演示装置：现象更加明显

为了实现太阳能到电能、氢能（燃料电池）、热能的转化，可在第5代演示装置的基础上将电解时阴极产生的氢气导出并进行燃烧。为此，在阴极处的橡皮塞上加装一个带活塞的导气管，构成第6代演示装置。此时氢气可以燃烧，实现化学能到热能的转化。

第7代演示装置：实现电解与燃料电池工作的自动控制

第7代演示装置安装了自动控制浮球，在第6代装置人为控制的基础上实现自动控制。在太阳能电池板的自动控制中，已经有了太阳能路灯光控开关，将其安装在燃料电池的控制电路中，也可以实现白天电解、夜间燃料电池供电的自动控制。

第8代演示装置：实现室内演示全过程

第8代演示装置改用家用浴霸取暖灯作为光源，实现在室内演示能量转换，效果很明显。如果在燃料电池的电路上安装光控开关，就可以实现浴霸灯开启时电解开始，浴霸灯关闭时电解结束，且燃料电池开始工作，发光二极管发光，演示了几种能量的转化过程。

第9代演示装置及操作步骤和现象：优化室内演示效果

第8代演示装置已经可以实现室内演示，但在具体实验中发现还存在不够完善的地方：一是浴霸取暖灯在发光的同时大量放热；二是发光二极管的发光现象还不够明显；三是电解速度还不够快。为此，在3个方面进行改进：①使用小太阳灯管代替浴霸取暖灯；②使用小闹钟代替发光二极管；③使用氢氧化钾溶液代替硫酸钠溶液。第9代装置实物图见图3。

第9代演示装置的用途拓展

第9代演示装置除了可以实现几种能量转化演示外，进行适当改装后，还具有其他用途。

改进教材验证电解饱和食盐水产物的演示实验。

用实验装置的思路解决远洋轮船的用电用火及长久续航问题。

演示装置的原理可用于太阳能路灯的供电供气改造。

创新点

经过多次改进，本装置不但可以完成能量转化的演示，还具备以下刨新点。

填补空白：本装置的设计填补了目前中学实验室无能源转换演示装置的空白，并已取得国家知识产权局专利申请受理通知书。

仪器简单：小太阳灯管、太阳能电池板、U形管、碳棒、双控开关等均可在网上购买，且价格便宜，整套装置不超过200元。

操作方便：可重复进行，成功率100%。整套实验完成只需4分钟左右，适合在课堂演示。

现象明显：几种能源的转换通过小闹钟的指针转动、闹铃响声、液面的升降和燃烧等直观展现，效果明显。

应用广泛：可以演示能源转换、燃料电池、电解饱和食盐水等诸多化学实验，并进行产物判断，在实际生活中可在货轮、路灯上进行改造，提供用电用火。

培养意识：通过太阳能、燃料电池等设计，培养学生节能减排的环保意识。

拓展视野：通过自动控制问题探究培养学生的刨新精神和实践能力，激发学习兴趣。

该项目获得第29届全国青少年科技创新大赛科技辅导员创新成果化学教学类一等奖。

第8篇：电解饱和食盐水范文

关键词：学科教学知识（PCK）；集体备课；氯气的生产原理

文章编号：1005–6629（2013）9–0014–04 中图分类号：G633.8 文献标识码：B

教师的学科教学知识（pedagogical content knowledge，PCK）被称为“学科知识与教学法知识的合金”[1]，在学科教学过程中具体表现为教师表征教学主题最恰当的类比、图示、举例、解释和论证，对造成教学主题学习困难因素的理解，对学生的前概念以及有效重组学生理解所需相关策略知识的理解。教育界对教师PCK的要素有不同的分类，其中较为普遍的观点认为其主要包括关于课程的知识、关于教学策略的知识、关于学生的知识和关于评价的知识，如图1所示。

集体备课中教师不同观点的碰撞，体现出其不同的PCK。分析不同教师PCK的差异，了解其积累、形成、转变与发展的途径，能够有效促进教师的专业成长。下面以苏教版《化学1》专题2“氯气的生产原理”集体备课活动为例，探讨不同教师PCK的具体表现，为探索教师专业成长提供视角。三位参与集体备课的教师情况见表1。

1 关于课程的知识

教师关于课程的知识包括课程设计知识和课程资源知识。一方面，教师应具备对化学学科和特定教学主题的课程设计知识，清楚学生已有的知识、前概念，以及在后续学习中还将要学习的内容，清楚知识之间的纵横联系；另一方面，教师还应关注化学学习或者与特定教学主题相关的课程资源，从学生及教学的实际需要出发，围绕课程目标和教学重难点，选择、开发恰当的课程资源，为学习过程提供结构化组织和合理呈现的课程资源。

讨论1：如何理解教材的编排顺序？

教师C：教材将氯气的生产原理放在氯气的性质之前，这样的编排给教学带来了较大的困难。学生尚未学习氯气的性质，怎么理解氯气的除杂、收集、检验和尾气处理的原理？

教师B：我们也讨论过这个问题，我们认为这种编排是教材多元化的“副作用”。不同版本的教材给了我们更多选择，让我们认识到了化学知识可以有不同的编排形式和不同的教学载体。但同时也带来了一个问题：每一种教材必须有其较为鲜明的特色以区别于其他教材，有时候这种“特色”可能会在编排顺序或者内容选择上带来某种倾向性，会因为过于强调“特色”而造成对其他逻辑关系的弱化。

教师A：苏教版教材的“特色”是什么？这与氯气的生产原理的编排有什么关系？

教师B：苏教版教材中元素化合物的编排特点就是从工业生产引入具体内容，不仅氯气的生产原理是这样，“从铝土矿到铝合金”，“铁、铜的获取及应用”也都是先学制备后学性质。

教师C：先学制备后学性质的编排方式不利于学生学习。没有电解原理和氯气性质的知识作为铺垫，学生难以理解电解饱和食盐水的反应。我认为教学时应该根据学生的实际情况调整顺序，先学习氯气的性质，再学习氯气的生产原理。

教师A：那么，我们是否应该考虑这样一个问题，从学生的角度出发，为什么要学习氯气呢？

教师C：氯气是一种重要的非金属单质，初中学生已经学过氧气，必修阶段还将学习含氮物质与含硫物质，氯气的学习既是对学生原有非金属知识的扩充，同时也形成一种元素化合物知识的学习范例，以此指导后续学习。

教师A：这依然是从教师知识结构出发，而不是学习者的视角。作为学生，如何理解为什么要学习氯气呢？专题1的名称为“化学家眼中的物质世界”，专题2的名称为“从海水中获得的化学物质”，其用意何在？教材是致力于引导学生思考这样的问题：化学是怎样的一门学科呢？化学是如何认识自然、改造自然的呢？化学工业致力于将价廉的原料制成价值较高的产品，面对大海时，化学家思考的是什么问题呢？他们是如何利用海水资源的呢？其实教材是从学习者的视角出发，关注化学研究的目的与价值，创设出真实的符合学科思想的学习情境，要理解这一点，需要我们能够突破学科知识结构的束缚和原有思维方式的局限。

教师C认为教材在编排上未充分关注知识认知的先后顺序；教师B认为这是教材为了突出自己的“特色”而造成的。他们更多考虑的是学科内容组织的知识，这是一种自上而下的视角，主要关注知识获得后在学科结构中是如何与相关内容关联，以及如何形成这种关联的。教师A认为教学过程不仅应对具体知识和概念进行陈述和解释，还应注重内容的学习价值，展现学科的思维特点，以自下而上的视角，考虑课程学习者接受的知识，关注学生“学什么”和“为什么学”的问题，从化学学科发展与实际应用的视角出发，引出学习课题。

2 关于教学策略的知识

教师关于教学策略的知识是指为帮助学生理解特定的学科内容时用的方法，如举例、建模、类比、实验等都属于这一类的知识。教学策略与教学目标密切相关，每一个不同的教学目标都有着相对应的教学策略。

讨论2：如何指导氯气实验室制法的学习？

教师C：课堂上应关注氯气实验室制法的教学，这是高中生学习的一种制备气体的新方法。实验教学中应向学生介绍完整的制备物质的实验装置，让学生知道考虑气体制备时应关注四点：发生装置、净化除杂装置、收集装置和尾气处理装置。

教师A：不宜强调氯气的净化除杂和尾气处理，这些知识涉及氯气性质的知识，学生尚未学过，不易理解。如果在这个时候做要求，只能让学生依靠记忆来学习，同时也冲淡了学习主题。教学中可以更多关注学生能够理解的实验细节：例如如何选择气体的发生装置？仪器组装的顺序是什么？为什么使用分液漏斗而非长颈漏斗？该装置的气密性应如何检查等等，利用这个实验的教学初步培养学生的实验设计和分析能力。

教师B：虽然教材并没有在这里考虑气体的净化步骤，但从教学的完整性出发，可在讲述装置时进行补充，只要回避净化的原理即可。课堂上可以让学生在电脑课件上完成仪器的组装，既方便又快捷。

教师A：氯气是高中学生学习元素化合物知识的第一课，无论是电解饱和食盐水，还是实验室制取氯气，都应该让他们接触真实的化学。即使不能分组进行实验装置的组装，至少请学生到讲台前面进行组装，然后再与教材中装置图进行比较。

教师C：我觉得让学生观察教材中的装置图即可，教师可以启发学生讨论各部分的作用。因为无论是让学生在电脑上组装还是用实际仪器，都只有少数学生能够有动手实验的机会，其余同学还是得不到锻炼的机会。

教师A：组装仪器的目的不仅仅是锻炼学生实验操作的能力，更重要的是引发学生思考：该怎么组装？为什么这样组装？一套完整的气体制备装置有哪几部分组成？各部分的作用是什么？教师可以同时要求其他学生观察教材上的装置图，与同学组装的进行比较，判断其是否正确。这个活动中学生会非常积极，他们会仔细对比，这就起到理解各装置作用的目的了。

在氯气的实验室制法这个教学活动中，教师C采取的策略是在学生观察教材装置图的基础上加以分析。值得注意的是，观察是对已有装置图的静态分析，而动手搭建则是从无到有的动态生成，两种方式对学生思维深度的引发有着较大的差异。同时教师C存在一个误解，认为让学生动手实验是为了某种实验技能的习得。实际上，化学实验往往集实验技能、思维方法和学科知识为一体。因教学目标的差异，不同的实验有着不同的着眼点，同一个实验在不同学习阶段也会有不同的侧重点与教学功能，关键在于教师能否根据实验教学的目的，以一系列结构化的问题，引导学生对实验现象进行聚焦与分析。

教师B让学生在教学软件上进行实验仪器的组装，教师A让学生自己动手组装，他们都关注了组装的过程，然而，动手实验是一种立体、多元的展现，而软件则是平面二维的模拟，其感知效果较弱。心理学将学生对实验的兴趣分为直觉兴趣、操作兴趣、概括兴趣和探究兴趣[2]，四种兴趣相互关联、环环相扣，其中直觉兴趣是其他三种兴趣的基础。实验教学软件所激发的直觉兴趣远不如演示或动手来得生动，对其他兴趣的相应激发作用也较弱。

3 关于学生的知识

教师关于学生的知识主要包括对学生兴趣、特点的了解，对学生己有经验的了解，对教学过程中学生常见错误概念和产生错误概念原因的了解，以及有针对性地帮助学生转变错误概念的方法等。

讨论3：如何利用教学情境？

教师B：我所任教班级学生的基础较为薄弱，因此，我更关注教学情境的设计，以激发学生的学习兴趣。课堂上，我会展示海水中的主要元素含量的表格，继而提出问题：海水中存在哪些资源呢？既然海水中除氢、氧元素外，含量最多的就是氯元素，那么，怎样才能从海水中获得氯单质呢？

教师A：这样的引入简单直接，但尚未关注化学科学研究物质世界的方式。可以这样调整：海水是巨大的宝藏，从海水中我们能获得什么呢？食盐（氯化钠）。然而，氯化钠是一种较为廉价的物质，化学是一门创造价值的科学。化学家还希望能够进一步以氯化钠为原料，创造出价值更高的产品，怎样才能实现这一点呢？下面让我们一起来了解氯碱工业。

教师C：我在网上找到一些课件，是以战争时使用氯气作为化学武器的图片引入，是否可行？

教师A：从听课学生的角度考虑，这样的引入激发的是一种怎样的情绪？是学习氯气的兴趣，还是对氯气的畏惧，对化学的恐惧？我们完全可以选择生活中各种含氯物质引入：每天使用的自来水以含氯漂白剂消毒，塑料袋有聚氯乙烯，药品中含氯元素，农药中含氯元素，甚至宇航员的衣服也有含氯元素的材料。很多含氯物质都需要以氯气为原料生产，那么，人们是如何获得氯气的呢？

教师C：课堂上引入电解食盐水的实验后，又该如何利用该演示实验呢？学生不知道放电顺序，如何理解生成的产物呢？

教师B：可以引导学生把注意力集中在实验现象的观察而非电解原理的解释上。初中学习电解水的时候，学生也不懂电解原理，他们是通过观察电解水的实验现象认识了该反应。这节课中也可以采用类似的方法，通过观察电解食盐水的现象来了解该反应。

教师A：可以引导学生通过观察到气泡并检验电极上产生的气体，判断有氯气和氢气生成，从酚酞溶液颜色的变化判断有氢氧化钠生成，从而写出反应的化学方程式，再从元素化合价变化的角度分析电极上电子的得与失。这节课不必从电解原理的角度分析为什么会生成氢气、氯气与氢氧化钠。事实上，从电解水到电解食盐水，再到将来的电解熔融氯化钠、氯化镁和氧化铝，这些电解反应的学习为将来系统思考、学习电解原理提供知识与素材的积累。

区别于从研究角度组织的化学家具有的知识，教师的PCK是从学生学习的角度出发的。学生是以对自己有意义的方式来建构新知识，课堂上呈现的教学情境与学生的真实生活和已有知识越接近，情境的教学价值也越高。值得注意的是，学生视野中的生活与教师眼中的世界是不同的，选择教学素材应掌握适合学生的原则，所选的生产、生活情境能够真正贴近高中生的生活实际和学习经历。同时，选取的素材除了具有引导知识的作用外，还应有助于学生欣赏和感受化学，领悟化学学科的价值。教学中尽量选用对社会发展和技术进步有积极贡献的素材，少用带有“负面”色彩的素材。

对于电解饱和食盐水实验的分析可以建立在对于电解水实验的理解基础上，这是因为教学的根本起点是学生的已有经验。教师在进行教学设计时应注意，学生理解的基础是他们以前学过的知识，学生应达到的要求即本节课学习的内容，其中关键性的认知环节则为教学的重点。

4 关于评价的知识

关于评价的知识包括学习可以测评的维度与测量方法。在不同主题的教学中，各维度的重要性有所不同，这就要求教师能够明确测量本节课学习效果应关注哪些维度，使用怎样的方法。

讨论4：如何布置课后练习？

教师C：参考资料上的习题涉及了阳离子交换膜，所以，课堂上应该补充介绍相关知识，否则学生将无法做题。

教师B：不能要求学生做这类题，也不能因为习题上出现了就在课堂上补充。教学不能被参考资料的习题牵着走，教师应该有自己的判断和取舍。

教师A：实际上教材在修订时将原来拓展视野中的“离子交换膜”内容删去了，这部分内容不适合在高一必修教材中介绍，而部分参考资料未及时调整。教师应注意不要追求知识上的一步到位，给学生的知识和技能留下螺旋发展的空间。

教师B：没有任何一份参考资料能不加取舍地直接使用，教师应选择性使用。每节课后所布置的作业应能够为当堂所学的内容提供适当的运用和练习的机会，有助于本节课教学目标的达成。

教师C：那么，关于电解的原理以及如何防止电解产物间的反应等问题也都不宜在这节课之后完成？

教师A：是的。教师在布置作业时，应充分考虑作业任务与教学目标的内在联系，所布置的作业不能偏离教学目标，而应该是教学目标的具体化和操作化。本节课教学的知识目标为知道氯碱工业的反应原理，了解氯气的实验室制法，进一步巩固氧化还原反应的知识。因此，本节课的作业也应针对以上几点。

教师B：氯气实验室制法的练习可以立足于氧化还原反应的概念，将其作为一个具体的氧化还原反应实例，用来巩固氧化还原反应的知识，不宜在实验细节上做过多要求。

教师C依据练习制定教学内容，这也是很多新手教师常常会采用的方法；教师A、B认为应根据教学目标对练习进行选择，练习应服务于教学。造成这种差异的原因在于教师所持有评价观的不同，即作业的作用与功能，是巩固教学内容？评价教学效果？还是控制教学？作业与教学内容要有高的相关性，作业的相关性是指作业任务与所期望的教学目标相关联的密切程度。

教学中对教材进行的调整与加工，不应以参考资料和考试题目为依据，而是为了更好地适应不同学生的需求。在本节课的集体备课中未进一步讨论考试，事实上考试评价的要求也是如此。考试评价也应以课程标准为依据，以教学目标为出发点，以学生理解的知识为基础，评定学生对学习内容的理解与掌握情况。

5 结束语

研究表明，教师PCK的发展有三个阶段[3]：第一阶段是学习模仿，在这一阶段教师关注自己学科知识的准确性，将主要精力放在学科知识的讲解上，往往会模仿其他成熟教师的教学；第二阶段是积累发展，这一阶段，除了学科知识，教师开始关注教学素材的选择和学生的背景知识，能够根据学生特点寻找合适的教学方法；第三阶段是形成风格，这一阶段教师更加了解自己的PCK，处理教学内容时不再按照教材的表层结构，能够注意联系学生的生活世界帮助他们建构、内化学习内容。

PCK真实地存在于每一节课之中，存在于每一位教师的头脑与行动中，影响着教师和学生的思维方式和教学活动，教师专业知识的核心就是根据这种PCK构成的[4]。对PCK的比较与分析为我们观察、理解优秀教师的教学开启了新的角度。PCK为教师对日常教学工作的反思提供了一个分析框架，探索促进教师PCK转变与发展的路径，能够有效加快教师的专业成长。

参考文献：

[1] LEE S. Shulman， Knowledge and Teaching： Foundations of the New Reform. Harvard Educational Review，57，（1）：1～22.

[2]毕华林，卢巍.演示实验教学的心理学思考[J].化学教育，1999，（12）：39～41.

第9篇：电解饱和食盐水范文

关键词：学情研究；研究意义；研究方法

文章编号：1008-0546（2016）10-0057-02 中图分类号：G633.8 文献标识码：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2016.10.020

“学案导学，分层互动”教学模式在我校试点已经多年，对提升我校教育教学质量，起到积极作用。如何在教学中更好地发挥学案导学的功能，如何更好地分层互动，一直是困扰着我校教师的难题。通过理论和实践研究，最终我校将目光聚焦在学情研究上，我们认为加强学情研究是破解这些难题的重要途径。

一、研究学情的意义

在教学过程中，学生是主体，教师是主导，教师的教必须围绕学生的学进行。正如陶行知先生所说，教师不能只管自己教，要让教的法子根据学生学的法子。传统教学中提倡因材施教，就是要求在重视学生个性差异的基础上进行教学。在新课程背景下，倡导以学生为本，也是要求我们要尊重学生的个性差异。尊重差异，做到因材施教，就有必要了解学情。了解学情，就要了解学生认知现有发展水平和潜在发展水平。只有了解到这两种水平，才可能确定学生的最近发展区，才可能让学生跳一跳摘到桃子。我校在进行导学案教学模式推行过程中，为了充分发挥学案的导学、导思、导用功能，在学案的编制和学案的使用上，紧紧围绕学情这个重要课题来研究，提高了课堂教学的针对性和实效性，让不同学生在原有的基础上均有所发展，促进了我校教学质量的不断提高。

二、研究学情的方法

1. 集体备课研学情

学案导学，就是要以学案为依托，促进学生自主学习、主动探究、合作交流，让学案成为学生学习的线路图。我校将集体备课的重心放在学案编制工作上，而学案编制的关键是对学情的研究。为了保证学案符合我校学生实际情况，我校规定，学案编制经过四个步骤。第一步，集体备课，研究学情。同一备课组提前两周对教学内容进行集备。在集备之前，备课组采用前测、问卷、访谈、观察等形式，了解学生已有的知识结构、认知特点、学习习惯等。集备时，同组教师之间根据各自了解的情况进行深入的学情分析。在此基础上，确定学习目标，选择教学内容，设计教学流程，形成课时学案的框架，并确定一名主备。第二步，依据学情，编制学案。主备人依据集备学情分析，结合讨论结果，编制学案，形成学案初稿。第三步，反思学情，审核学案。第二次集备，各位成员再次反思学情，对编制好的学案进行审核、完善，最后定稿。第四步，再思学情，修改学案。教师在使用学案的过程中，结合自己所教的班级情况，再对学案进行适当调整，让学案更符合自己的班级学生的学情。

2. 课前自学断学情

在备课时，教师虽然对学情进行了深入研究，但有时还不能完全、客观、真实地了解学情。为此，我校在课前，通过学生自主学习的形式诊断学情。在课前，我们先将印制好的学案发给学生，让学生自主学习，并要求学生将困惑写在学案上。在上课前，我们将学案收上来进行批阅，做到对每一个学生的情况了如指掌。在了解学生自主学习情况之后，我们对备课过程中设计思路和教学方法做一些调整。为了达到诊断学情的目的，对学生自主学习的内容要设计科学合理，不能是书本内容的简单填空，必须要起到承前启后的作用。例如，在氯气的生产原理教学时，我们设置了下面一些自学内容：

①工业上和实验室中如何制取氧气、氢气和二氧化碳的？实验室制取氧气、氢气和二氧化碳使用什么样的装置？（目的：了解学生旧知，促进新知学习。）

②阅读课本，看一看工业上是如何制取氯气的？（目的：培养学生阅读能力和自主学习能力。）

③阅读课本，想一想实验室是如何制氯气的？制取氯气的装置与以前制气装置相比有什么不同？（目的：通过阅读，让学生逐步寻找到新旧知识学习的结合点，促进新的认知结构的构建。）

④通过自主学习，你还有哪些问题需要老师和同学帮助解决的？（目的：了解学生自主学习中的问题，为教学目标和教学起点的再确定做准备。）

3. 课堂教学观学情

在课前自主学习的基础上，课堂上学生依据学案，采用小组合作、自主探究的形式进行学习。课前，教师虽然对课堂教学中的问题进行了很好的预设，但课堂教学是一个动态生成的过程，学生们在自主、合作、探究学习过程中，会生成一些新的问题，这些问题对学生探究意识、创新能力和学科素质的培养大有裨益。因此，课堂上，教师要放下架子，走到学生中去，成为学生学习中的一员，认真观察他们学习的状态，用心倾听他们的声音，体验他们学习的快乐，洞察他们学习的真实情况，并适时进行指导。例如，在电解饱和食盐水实验时，有学生观察到向阴极区滴加酚酞后，溶液变红，但不久，红色又褪去了。学生感到很好奇，就向我询问原因。虽然这一问题不是这节教学的重点，但我感觉到，利用这一问题可以很好地激发学生学习兴趣和培养学生探究能力。于是，我没有立刻回答学生的问题，而是组织大家对这一现象进行分析，提出假设，并设计方案验证假设。各学习小组激烈地讨论起来，最后提出产生现象的四种假设。第一种，可能是酚酞变质造成的；第二种，可能是氢氧化钠溶液与空气中的二氧化碳反应造成的；第三种，可能是酚酞与空气中的氧气反应，使红色消失；第四种，可能与氢氧化钠溶液浓度大小有关。为了证明四种假设的合理性，我引导各小组对上述四种假设进行讨论。经过讨论他们排除了第一、二种假设，但对第三、四种假设存在疑问，不知如何验证。于是，我引导学生设计方案、动手实验。最后学生排除了第三种可能，并证明了第四种假设的正确性。

4. 巩固练习测学情

为了及时巩固当堂学习内容，及时检测学生学习情况，查找存在的问题和不足，在学案中，我们结合当堂学习的重点和难点，有针对性地编制了一部分巩固练习，时间为十分钟左右。在学生练习时，教师走到学生中间，看一看不同层次学生完成的情况，对困难学生加强指导和帮助。最后通过小组间互批的形式，相互查找存在的问题，在课堂上通过集体讨论及时给予解决。对于问题较多的小组和学生，课后进行个别辅导，帮助他们解决课上不能解决的问题，防止这些学生掉队。例如，在氯气工业制取原理的教学中，为了巩固并检测所学内容，我们设置了下列一组试题。

①在电解饱和食盐水实验中，电解片刻，在碳棒和铁钉表面都有气体生成，其中碳棒表面生成的气体是 （ ）

A. Cl2 B.O2 C.H2 D.HCl

②实验室制取氧气的试管壁上粘附有MnO2，除去粘附的MnO2可用的试剂是（ ）

A.蒸馏水 B.氢氧化钾溶液

C.稀盐酸 D.热的浓盐酸

③某学生在实验室制氯气时进行了如下操作：①连接好装置，检查气密性；②缓缓加热；③加入MnO2粉末；④从装有浓盐酸的分液漏斗中向烧瓶里滴加浓盐酸；⑤多余的Cl2用NaOH溶液吸收；⑥用向上排空气法收集Cl2。正确的操作顺序是（ ）

A.①②③④⑤⑥ B.③④②①⑥⑤

C.①④③②⑥⑤ D.①③④②⑥⑤

④实验室要制得干燥纯净的氯气，应让产生的氯气依次通过的试剂是（ ）

A.浓H2SO4，碱石灰 B.饱和食盐水，浓H2SO4

C.碱石灰，浓H2SO4 D.水，食盐水

⑤用下列两种方法制取氯气：.用含氯化氢14.6g的浓盐酸与足量的二氧化锰反应；.用8.7g二氧化锰与足量的浓盐酸反应，则所得氯气（ ）

A.⒈娶《 B.”娶⒍

C.一样多 D.无法比较

陶行知先生说过，培养教育人和种花木一样，首先要认识花木的特点，区别不同情况给以施肥、浇水和培养教育。在教学的始终我们要不断地了解、诊断、观察和检测学生的学情。只有真正了解了学情，才能做到以人为本，因材施教。我校在教学实践中，对学情研究进行了大量的探索，有很多收获，也存在一些问题和不足。对于这些问题和不足，有待于我们继续探索，也恳请化学界的同仁能提出宝贵意见和建议。

参考文献

[1] 王祖浩.普通高中课程标准实验教科书・化学1[M].南京：江苏教育出版社，2009：40-41

[2] 王梅生.实施“课时学案”教学体会[J].化学教学，2008（8）：15-16

[3] 房宏.以学案为载体，提高化学教学的有效性[J].中学化学教学参考，2009（7）：21-23

[4] 周建华.高中化学“学案”设计的视角[J].中学化学教学参考，2009（7）：26-27