《電解原理的應用》名師教學設計

1、PAGE12第四章電化學基礎第三節(jié)電解池第二課時電解原理的應用長沙市第一中學張亞文核心素養(yǎng)通過電解飽和食鹽水、電鍍、銅的電解精煉的學習，培養(yǎng)學生將化學成果應用于生活的意識和社會責任感?；菊f明1、教學內容所屬模塊：選修4化學反應原理2、年級：高中二年級3、所用教材：人教版4、所屬章節(jié)：第四章第三節(jié)教材分析電解池是借助于電能，使不能自發(fā)進行的氧化還原反應能夠發(fā)生，從而使電能轉化為化學能的裝置。它的應用相當廣泛，由此形成的工業(yè)也很多，如氯堿工業(yè)、電鍍、電解、電冶金、電池充電等。本節(jié)課是學生學習“電解原理”知識后的自然延伸與實際應用的有機結合，它有助于學生系統(tǒng)學習電化學知識，并學會用理論知識來解釋在

2、生產生活、科研中的實際應用原理，為將來進行科研工作打好基礎。學情分析選修4化學反應原理第四章第一、二節(jié)和第三節(jié)第一課時中，學生已經具有借助氧化還原理論、金屬活動順序和物理學中的電學知識判斷電源正負極、電解池的陰陽極，溶液中離子放電順序的關系、正確書寫電極反應式和基本的電解原理分析的能力。因此，在本節(jié)課中，可利用已有的電解池原理知識來理解常見的生產生活中電解原理應用相關知識，例如電解飽和食鹽水、電鍍、銅的精煉、電冶金等工業(yè)生產，有助于學生將理論知識與實際生活相結合，達到理論聯(lián)系實際的目的，激發(fā)學習興趣。本節(jié)內容是高考大綱中的必考熱點內容，電化學知識既可以綜合學科內的知識，如化學實驗現(xiàn)象的判斷和分

3、析、定量實驗的操作要求、離子方程式的書寫、氧化還原反應問題分析、化學計算等，也可以涉及學科間知識的運用，如物理學中的有關電流強度的計算、有關電量和阿伏加德羅常數(shù)的計算等，還可以與生產生活（如金屬的腐蝕和防護、電鍍廢液的危害與環(huán)保）、新科技及新技術（新型電池）等問題相聯(lián)系，是不可忽視的知識點關于電化學的內容是歷年高考的重要知識點之一,已成高考的必考題其考查的內容有:原電池、電解池、電鍍池的電極名稱及電極反應式等。如2022年高考全國新課標卷I第11題，考察內容為微生物電池的總反應式，以及質子交換膜的問題；如2022天津高考卷第4題考查內容為陽離子膜知識；如2022年北京高考第27題第（4）問考查

4、電解海水以及陽離子膜的作用等。設計思路電解原理是生產生活中所用到的重要的原理。作為理論聯(lián)系實際的最好途徑，學會將電解原理運用到實際生產的工序中去，進一步理解電解原理的相關知識及在生活中的重要性。以電解原理的放電順序為主線貫穿于整堂課中。由電解飽和食鹽水的簡易裝置引發(fā)學生探究的興趣，從理論高度上升到實際層面去分析其中的原理，從而過渡到實際工業(yè)生產氯堿的條件和裝置以及需要解決的問題。再依據放電順序給出兩個電解裝置題目，引導學生探究電鍍，結合所提供的實驗儀器與藥品讓學生小組討論，分析總結出電鍍的條件、實驗的可行性，以確定實驗裝置，從而給出電鍍定義和相關問題。然后，通過提供純銅與粗銅和簡易裝置圖，讓學

5、生根據放電順序討論思考如何來進行粗銅提純,使學生在探究中發(fā)現(xiàn)問題、解決問題、在小結中提升理論，從而將電解精煉銅的知識和盤托出。結合問題，在必修二在學過如何冶煉活潑金屬讓學生通過已學知識來鞏固電解法應用于電冶金行業(yè)的相關知識，并根據放電順序寫出電極反應。最后小結本堂課主要知識，在學會應用中鞏固知識、加深印象，形成體系。設計的創(chuàng)新點（1）引入內容多樣，極具吸引力：本堂課程從上海天原氯堿化工廠的圖片展示出發(fā)，以多媒體的形式展示在生活中學生們接觸到的各種氯堿工業(yè)的產物成品，引發(fā)學生的興趣，再復習上節(jié)課的電解原理知識，由淺入深，逐級探索，激發(fā)學生們的研究熱情。（2）教學設計層次分明：教學內容層次分明，分

6、為：“電解飽和食鹽水”、“電鍍”、“電解精煉銅”、“電冶金”分條縷析，抽絲剝繭，將化學課堂的魅力展現(xiàn)的淋漓盡致。（3）實驗設計新穎：實驗設計原則“人無我有,人有我精”，化學組根據實驗要求創(chuàng)新了電解飽和食鹽水裝置，用透明容器、活性電極、陽離子選擇膜直觀展示了電解放出氫氣、氯氣、生成氫氧化鈉的過程。既避免產生氫氣與氯氣混合，又防止氯氣與氫氧化鈉反應，同時防止尾氣污染環(huán)境。（4）學生參與性強，培養(yǎng)小組協(xié)作能力：多次設計學生互動，充分發(fā)揮學生們的主觀能動性，以小組合作為學習形式，鍛煉學生們的動手能力，表達能力，培養(yǎng)學生們的創(chuàng)新意識，知識遷移能力。教學三維目標知識與技能：1、理解電解原理，初步掌握一般電

7、解反應產物的判斷方法2、了解氯堿工業(yè)，電鍍，電解精煉、電冶金的原理3、掌握電解電極方程式的書寫。過程與方法：1、通過觀察電解飽和食鹽水實驗，探究分析工作原理。2、通過電鍍實驗，學生小組猜想討論、實驗驗證、實驗匯報、師生總結的方法，增強對電解池工作原理的了解，讓學生感受電能轉化為化學能的科學事實。情感態(tài)度價值觀：1、通過對電解原理應用的學習，體驗“科學猜想實驗驗證歸納總結形成理論”的研究過程。知道電解原理的應用的廣泛性，實用性，高效性。增強學生的環(huán)境保護意識，感受化學世界的奇妙與和諧。2、通過實驗探究，培養(yǎng)學生善于觀察，勤于思考的科學態(tài)度，增強理論聯(lián)系實際的能力，并將化學知識積極應用于生活的意識

8、。3、學習科學探究、合作學習的基本方法，提高科學探究與團隊合作的能力。教學重點：電解池原理的應用教學難點：電解池原理、放電順序實驗準備：分組實驗：每小組的實驗儀器和試劑：電解槽、銅電極、鋅電極、硫酸銅溶液、硫酸鋅溶液、小燒杯、帶雙頭鱷魚夾的紅黑導線2根、學生電源、鑷子、鑰匙、藥匙、鐵釘?shù)取＝虒W方法講授法、觀察體驗法、合作學習法、實驗探究法。課堂教學教學環(huán)節(jié)教師活動學生活動教學意圖新課引入展示氯堿化工廠的一些圖片和生活中的一些由氯堿工業(yè)產物制造的產品圖片觀看思考通過展示圖片，引起學生的興趣，進入新課的學習。知識復習在電解是飽和食鹽水電解過程中，帶著同學們復習上節(jié)課的電解原理知識，電解池的相關知識

9、、兩極放電順序等重要知識點。回憶、思考師生交流通過電解原理知識復習，為電解食鹽水實驗的產物猜測、分析做鋪墊。過渡提出問題：如果電解飽和食鹽水，猜想會有什么產物呢思考交流討論承上啟下實驗現(xiàn)象分析、總結原理（氯堿工業(yè)）1、實驗演示，產物的檢驗，現(xiàn)象展示，證明猜想分析準確；2、提出問題：（1）嘗試寫出電極反應式與總反應式（2）結合總反應式想一想自制電解飽和食鹽水裝置中間的棕色膜（陽離子交換膜）有什么作用（3）該實驗的的尾氣如何處理3、動畫展示氯堿工業(yè)中陽離子膜的選擇透過性及氯堿共業(yè)產物的生活應用。小組進行思考討論：1、猜想實驗產物是什么，如何來檢驗產物，并驗證。2、從電解原理角度來分析出這個實驗的反

10、應原理，正確書寫出兩極的電極反應式。3、觀察感知。1、通過對猜想產物的檢驗，有利于激發(fā)探究興趣。2、通過小組問題討論，培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題的意識，提高全面分析問題的能力，從而正確的找到解決問題的辦法。過渡展示一些生活中常見的含有鍍層的金屬制品，例如奧運獎牌、各種金屬飾品、各種五金制品等。提出問題：這些制品的鍍層金屬怎么鍍上去的呢觀察、思考1、從生活物品感知生活。2、承上啟下電鍍（實驗探究、合作學習）1、根據電解原理相關知識寫出給出的兩個電解池的電極反應描述現(xiàn)象。2、分組實驗探究，親身體驗電鍍實驗趣味。3、體驗分享展示匯報4、講解關于電鍍的定義等基本知識和原理。1、討論書寫電極反應式2、小組合作、實

11、驗探究：根據實驗臺上的已經準備好的儀器和試劑，小組自主討論、分析設計出可行的電鍍組合，并通過實驗來體驗電鍍的趣味，寫出每個電鍍組合的電極反應式。3、上臺展示電鍍成品4、根據電鍍的定義結合電解原理深入分析電鍍的實質。1、引起學生興趣，引出電鍍知識。掌握電鍍的基本知識和原理。通過理論學習，運用于實踐探究，感受身邊電鍍的存在，增強學生實驗動手能力，更好的了解化學的實用性。2、提高語言表達、歸納總結能力。過渡結合實驗臺上的銅片，提問：給出純銅和粗銅（雜質ZnFeNiAgAu等），如何來提純粗銅呢思考交流討論1、增強合作意識，學會知識遷移2、承上啟下銅的電解精煉1結合電解精煉銅，粗銅與純銅做電極進行電鍍

12、實驗的組合，分析銅的電解精煉知識點。2根據電解原理相關知識分析陰極與陽極的電極反應式，陽極泥作用。思考、交流、討論。1、通過小組合作學習，讓學生在自己原有知識水平上提高和發(fā)展。2、培養(yǎng)學生從具體事實中總結出抽象規(guī)律或理論。過渡回憶必修二冶煉金屬知識，提問：工業(yè)上如何來制取活潑金屬，例如鈉、鋁等回憶、思考1、復習鞏固2、承上啟下電冶金1、介紹電解法冶煉活潑金屬的原理。2、投影展示工業(yè)電解熔融氯化鈉冶煉鈉的方法。3、投影展示工業(yè)電解熔融氧化鋁冶煉鋁的方法。閱讀、分析、深化理論培養(yǎng)學生深入思考、及時總結的習慣，切實感受電解原理理論與實踐的結合。小結1、對本堂課所學知識的鞏固梳理。2、歸納總結電解原理

13、在實際生活、工業(yè)生產中的應用。學生總結本堂課的主要內容。1、知識回顧2、加深印象課后作業(yè)作業(yè)一：電解飽和食鹽水的陽極需要通入精制的飽和食鹽水，如何進行粗鹽的提純精制呢作業(yè)二：查閱資料，找一找氯堿工業(yè)的產物在生活中還有哪些用途作業(yè)三：英才園地學案、習案第四章第二課時培養(yǎng)學生深入探究、實事求是的態(tài)度。通過作業(yè)鞏固學習知識?！景鍟O計】電解原理的應用教學反思（1）引入內容多樣，極具吸引力：本堂課程從上海天原氯堿化工廠的圖片展示出發(fā)，以多媒體的形式展示在生活中學生們接觸到的各種氯堿工業(yè)的產物成品，引發(fā)學生的興趣，再復習上節(jié)課的電解原理知識，由淺入深，逐級探索，激發(fā)學生們的研究熱情。（2）教學設計層次分明：教學內容層次分明，分為：“電解飽和食鹽水”、“電鍍”、“電解精煉銅”、“電冶金”分條縷析，抽絲剝繭，將化學課堂的魅力展現(xiàn)的淋漓盡致。（3）實驗設計