作者简介

黄舒婷，中山市濠头中学化学教师，曾获年广东省中小学实验教学说课活动一等奖，年广东省中小学实验精品课遴选活动省级精品课。

一、选题背景1选题介绍本节内容选自高中化学选择性必修一《化学反应原理》第四章第二节《电解池》。在这之前学生已经系统的学习过了原电池的相关原理，对于氧化还原反应也很熟悉，并且掌握了能量之间的转化方式和途径，该节中首先介绍石墨电极电解氯化铜溶液（即电解盐溶液，但水不参与电解过程的情况），进而是电解饱和食盐水（电解盐溶液，水参与电解过程的情况），最后是铜的电解精炼（当有活泼电极参与电解的情况）。逐步递进深入，便于学生理解。但是教材实验只安排了电解氯化铜溶液的实验，而电解饱和食盐水并没有安排实验。课堂上教师做电解氯化铜溶液和电解饱和食盐水的实验一般会采用以下的实验装置。2原有实验不足（1）浪费药品

U型管较大，消耗较多的药品，不适合学生分组实验。

（2）容易污染环境

产生的Cl2容易外泄到空气中，污染环境，而且没有尾气处理装置。

（3）存在安全隐患且不好收集检验

如果用此装置电解饱和食盐水，电解过程中产生的H2不好收集检验，产生的H2和Cl2相遇容易有危险。氯气会与移动到阳极的OH-反应，使制得的NaOH溶液不纯，不便于学生理解氯碱工业。

二、实验改进要点（一）结构介绍

连接好两个H型电解槽半池，用铁夹子夹好，塞上密封盖子，连接好两个漏斗，石墨电极，往漏斗里添加适量CuCl2溶液，阳极电解池上连接装淀粉KI溶液的针筒和装有NaOH溶液的针筒，在电极上接上导线，连接电源开始电解。

（二）该装置的特点和优点1结构特点

改用H型的电解槽，有密封盖，盖子上方分别插入电极，长颈漏斗，气体导管，在做电解饱和食盐水实验时中间还可以连接阳离子交换膜。

2装置优点（1）检验产物操作方便且现象明显

在针筒中装入不同的试剂可以检验不同的产物，十分方便而且现象明显。

（2）体现绿色化学理念

所需的药品少，电解氯化铜和饱和食盐水时产生的Cl2用NaOH处理，不会逸出来污染空气，绿色环保。

（3）可以根据教学需要添加离子膜

在电解饱和食盐水时，中间加了阳离子交换膜，OH-不会移动到阳极，产生的Cl2不会与OH-反应，学生更好的理解氯碱工业。

（4）适用于多种电解实验

该装置不仅可以电解氯化铜溶液，饱和食盐水，还可以电解多种电解质溶液。

三、实验探究过程探究一：石墨电极电解氯化铜溶液1实验装置

连接好两个H型电解槽半池，用铁夹子夹好，塞上密封盖子，连接好两个漏斗，石墨电极，往漏斗里添加适量氯化铜溶液，阳极电解池上连接装淀粉KI溶液的针筒和装有NaOH溶液的针筒，在电极上接上导线，连接电源开始电解。

2实验现象

拉淀粉KI溶液针筒抽取气体，发现淀粉碘化钾溶液变蓝。取出两根电极，发现阴极的石墨电极覆盖了一层红色物质。最后拉NaOH溶液针筒吸收尾气。

3实验分析

教师播放电解氯化铜溶液的微观动画。引导学生思考溶液中存在哪些离子？通电后离子如何运动？在阴阳两极发生什么变化（从得失电子，氧化还原角度分析）。

此时，教师再追问学生，为什么Cl-和OH-都迁移去阳极，Cu2+和H+都迁移去阴极，而Cl-和Cu2+优先反应呢？接着教师要跟学生明确粒子的放电顺序与其氧化性、还原性的关系，可以得出实验1中粒子放电顺序：Cl-OH-，Cu2+H+

探究二：石墨电极电解饱和食盐水1实验装置

连接好两个H型电解槽半池，中间放入阳离子交换膜，用铁夹子夹好，塞上密封盖子，连接好两个漏斗，石墨电极，往漏斗里添加适量饱和NaCl溶液，滴加几滴酚酞试液，阳极电解池上连接装淀粉KI溶液的针筒，阴极电解池上方连接导气管，导气管连通肥皂水，在电极上接上导线，连接电源开始电解。

2实验现象

阴极区溶液变红，用燃着的小木条靠近肥皂泡，听到爆鸣声，淀粉碘化钾溶液变蓝。最后拉装有NaOH溶液的针筒处理尾气。

3实验分析

学生推测产物并书写电极反应式。教师引导学生总结出此实验中粒子放电顺序：Cl-OH-，H+Na+。接着教师引出阳离子交换膜在氯碱工业的应用。

探究三：石墨电极电解硫酸铜溶液1实验装置

连接好两个H型电解槽半池，用铁夹子夹好，塞上密封盖子，连接好两个漏斗，石墨电极，往漏斗里添加适量CuSO4溶液，连接电源开始电解。

2实验现象

用带火星的木条靠近导气管，发现木条复燃。电解结束后，取出两根电极。发现阴极的石墨电极覆盖了一层红色物质。

3实验分析

学生推测产物并书写电极反应式。教师引导学生总结出实验3中粒子放电顺序：OH-SO42-，Cu2+H+。通过前三组实验，我们可以得知部分阴阳离子的放电顺序，阳离子放电顺序Cu2+H+Na+，阴离子放电顺序Cl-OH-SO42-

设计意图

学生对粒子的放电顺序与其氧化性、还原性的关系依然有疑惑，不能解释或推测电解反应的产物。通过实验1、2、3现象的不同，旨在加深学生对粒子放电顺序与其得失电子能力关系的理解。

探究四：铁钉电极电解饱和食盐水1实验装置

连接好两个H型电解槽半池，中间放入阳离子交换膜，用铁夹子夹好，塞上密封盖子，连接好两个漏斗，铁钉电极，往漏斗里添加适量饱和NaCl溶液，滴加几滴酚酞试液，阳极电解池上方连接一个装有铁氰化钾试剂的针筒，针筒连接一根小导管连通阳极区溶液，阴极电解池上方连接导气管，导气管连通肥皂水。在电极上接上导线，连接电源开始电解。

2实验现象

阴极区溶液变红，用燃着的小木条靠近肥皂泡，听到爆鸣声。抽取装有铁氰化钾试剂的针筒，发现生成蓝色沉淀。

3实验分析

学生推测产物并书写电极反应式。教师引导学生结合实验2、4总结：如果阳极为惰性电极（铂/金/石墨），则溶液中的阴离子放电；如果阳极为活性电极，则活性电极优先于阴离子放电。

设计意图

帮助学生从氧化还原反应的角度理解活性电极材料作阳极时优先参与反应失电子，为后边金属的精炼和电镀做铺垫。

四、实验教学评价1、操作简单，节约环保

改进后的装置轻巧实用；且所需药品量少，生成的污染性气体量微，体现了节约环保、绿色化学的教育理念。适合学生分组实验，有利于学生主动参与，互动、合作交流。

2、层层推进，化繁为简

本课充分发挥学生的主体作用，而不是教师填鸭式的知识讲解，通过探究实验和问题驱动，层层推进，由简到繁、由低到高，逐步完成对新知识的建构。避免了学习电化学知识的枯燥乏味，获得更好的教学效果。

3、延伸拓展，充分探究

本节课主要以实验为主，如果时间充分，教师可以考虑给学生更多的试剂进行实验：如碘化钾溶液，硫酸钠溶液，稀盐酸，硫酸铜溶液，氢氧化钠溶液等给学生探究，自己完善阴阳离子的放电顺序。

五、视频展示点击欣赏精彩视频专家点评

战桂芳

全国师德标兵

南粤优秀教师、市学科带头人

原中山市华侨中学化学高级教师

战桂芳化学作为一门以实验为基础的学科，实验探究是最有效的教学方法之一。黄舒婷老师在电解池的教学中，通过对原实验装置进行创新改进，制作了一套新的电解池装置。其主要创新点有三：一是改进后的装置实用性强；所需药品量少，密封性好，污染性气体不会外泄，检验气体产物方便，尾气处理方便，体现绿色化学的理念。二是采用H型电解槽，在电解饱和食盐水时用阳离子交换膜隔开，学生能更好的理解阴阳离子的迁移方向和电化学中的膜问题。三是巧妙设计实验方案，突破教学难点。学生在学习电解池的时候，会对粒子的放电顺序与其氧化性、还原性的关系存在疑惑。黄老师通过四组探究实验和问题驱动，环环相扣，层层递进，引导学生完成对电解池模型的建构。

END编辑丨黄舒婷

一审丨王东

二审丨刘建华

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