一体化电化学综合创新实验装置

《让创新点亮课堂——一体化电化学综合创新实验装置》

厦门实验中学邹标赵丽佳

一、使用教材

本次说课内容是一节复习课，选自鲁科版高中化学选修4《化学反应原理》第一章第3节电化学的相关内容。

二、实验仪器

一体化电化学综合创新实验装置、烧杯、石墨电极。

三、实验创新点

1.通用性利用自主研发的一体化电化学综合创新实验装置能够用这一套装置完成课本上所有的有关电化学的实验。实现仪器的多功能性。

2.趣味性本装置为增加实验的趣味性，加入了小灯泡和音乐卡，激发学生学习的兴趣。

3.简约性整个操作简单方便节省时间。

4.直观性指针指示电流、数字显示电压，读数非常直观。

四、实验原理/实验设计思路

本节课是一节复习的实验探究课，学生对于原电池、电解池的反应原理理解的不够系统，学生主要是机械的记忆。教材上没有关于燃料电池的实验，只给了燃料电池的结构示意图。不够直观、比较抽象学生不容易理解。本节课利用自制的一体化电化学综合实验装置，能够更加直观、便捷、多功能。通过一体化电化学综合实验装置让学生亲自动手做有关的电化学实验，为学生学习电化学反应原理创设实验情景，帮助学生学习和理解反应原理。

五、实验教学目标

1.对原电池特别是燃料电池有深入的认识和理解。

2.通过实验提高学生的观察能力、动手能力和综合能力。

3.通过积极实验的探究，培养学生的创新能力。

六、实验教学内容

1.电解饱硫酸钠溶液和氢氧燃料电池。

2 .电解饱和氯化钠溶液和氢氯燃料电池。

3.甲醇燃料电池实验。

4.金属镁过氧化氢隔膜实验

5.水果电池实验。

七教学过程

1.介绍一体化学电化学综合创新实验装置

本套装置主要是由两个部分组成。左侧的部分是化学反应单元，这两根石墨电极上刻上螺旋槽，便于吸附更多气体。右侧为检测单元。检测单元又可以分为三个部分，最左边的是一个电流计，右边的是两个电压表。中间的电压表主要是电源的电压，最右边的电压表是测原电池的电压。最下边的两组接口分别是电源的输出端口和原电池的输出接口。整个装置可以看作是一个电源、电流表、电压表、电解池的整合体。

图1:一体化电化学综合创新实验装置

2.激发兴趣，建构模型

在教学开始之初利用水果电池激发学生兴趣，同时为学生构建原电池、电解池模型。让学生理解原电池和电解池都是外电路和电解质溶液构成的。只要任何一个氧化还原反应都可以设计成原电池和电解池。从原理维度分析电子来源，电子转移、离子移动和从而研究对环境介质的影响。

3.案例再现，应用模型

让学生亲手做电解饱和硫酸钠溶液和电解饱和食盐水实验，为学生提供案例。学生观察实验现象，并分析现象的原因，让学生利用模型来解决实验过程中涉及到的问题，应用模型。

4.深化认识，走向生活

氢氧燃料电池、氢氯燃料电池、甲醇燃料电池深化认识，从课本走向生活。

5.学术情境，模型解决。

最后模拟工业废水处理和解决复杂的电化学问题，为学生创设学术情境，用模型解决实际问题贴近高考，紧贴高考热点，做一些复杂的工业电化学实验。

八、实验效果评价

本次课教学效果较好，真正意义上的实现了电化学知识内容上的融合，对于这个实验和整个教学有以下展望，对于整套装置需要进一步改进和完善，争取能够完成更多的有关电化学实验。值得一提的是本次实验所用到的装置已经申请专利，并且我们希望它不仅能用在老师的演示实验上，还可以进一步推广，让学生的分组实验也使用这套装置。真正意义上的做到让创新点亮课堂，让电化学实验，飞入寻常百姓家。