4-2-1電解池原理教學(xué)設(shè)計(jì)2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期化學(xué)人教版（2019）選擇性必修1

4-2-1電解池原理教學(xué)設(shè)計(jì)2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期化學(xué)人教版（2019）選擇性必修1課題：科目：班級(jí)：課時(shí)：計(jì)劃1課時(shí)教師：單位：一、教學(xué)內(nèi)容分析本節(jié)課的主要教學(xué)內(nèi)容是電解池原理。教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生已有知識(shí)的聯(lián)系：學(xué)生在初中階段已經(jīng)學(xué)習(xí)了電和化學(xué)反應(yīng)的基礎(chǔ)知識(shí)，對(duì)電流、電子等概念有了一定的了解。本節(jié)課將在這些基礎(chǔ)上，進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)電解池的原理，通過實(shí)驗(yàn)和理論分析，使學(xué)生掌握電解池的工作原理和特點(diǎn)，以及電解過程中的電極反應(yīng)等知識(shí)。

具體的教學(xué)內(nèi)容主要包括：電解池的構(gòu)成、電解質(zhì)的種類及電解過程、電極反應(yīng)的書寫方法等。這些內(nèi)容將幫助學(xué)生深入理解電解池的工作原理，并能運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析和解決實(shí)際問題。

本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容與課本緊密相關(guān)，符合教學(xué)實(shí)際。通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，學(xué)生將對(duì)電解池原理有更深入的了解，為后續(xù)的學(xué)習(xí)和應(yīng)用打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。二、核心素養(yǎng)目標(biāo)本節(jié)課旨在培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)，主要包括科學(xué)探究、科學(xué)解釋、科學(xué)思維和科學(xué)態(tài)度四個(gè)方面。

1.科學(xué)探究：通過實(shí)驗(yàn)觀察和數(shù)據(jù)分析，學(xué)生能夠自主探索電解池的原理，培養(yǎng)其觀察、實(shí)驗(yàn)、分析問題的能力。

2.科學(xué)解釋：學(xué)生需要理解并能夠運(yùn)用電解池原理解釋電極反應(yīng)、電流的形成等化學(xué)現(xiàn)象，提升其解釋和運(yùn)用知識(shí)的能力。

3.科學(xué)思維：通過學(xué)習(xí)電解池的原理，學(xué)生能夠培養(yǎng)邏輯思維、批判性思維和創(chuàng)新思維，提高其分析、評(píng)價(jià)和創(chuàng)造的能力。

4.科學(xué)態(tài)度：在教學(xué)過程中，教師將引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的科學(xué)態(tài)度，培養(yǎng)其對(duì)化學(xué)學(xué)科的興趣和熱情，以及對(duì)科學(xué)知識(shí)的尊重和敬畏。三、教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)：

（1）電解池的構(gòu)成：電解池包括電解質(zhì)、電極和電解質(zhì)溶液等組成部分，是進(jìn)行電解反應(yīng)的基本裝置。

（2）電解質(zhì)的種類：電解質(zhì)包括電解質(zhì)溶液和熔融電解質(zhì)兩種類型，它們的電解過程和特點(diǎn)有所不同。

（3）電解過程：電解過程中，陽極和陰極分別發(fā)生氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)，電解質(zhì)溶液中的離子在電場作用下遷移并參與反應(yīng)。

（4）電極反應(yīng)的書寫方法：電極反應(yīng)是電解過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，學(xué)生需要掌握電極反應(yīng)的書寫方法和規(guī)則。

2.教學(xué)難點(diǎn)：

（1）電解質(zhì)溶液中離子的遷移和電極反應(yīng)：學(xué)生難以理解電解質(zhì)溶液中離子在電場作用下的遷移過程，以及電極反應(yīng)的機(jī)理。

（2）電極反應(yīng)的書寫方法：學(xué)生對(duì)于電極反應(yīng)的書寫規(guī)則和注意事項(xiàng)容易混淆，導(dǎo)致書寫不規(guī)范或錯(cuò)誤。

（3）電解過程中的能量變化：學(xué)生難以理解電解過程中能量的變化，以及與化學(xué)反應(yīng)能量變化的關(guān)系。

（4）電解池應(yīng)用實(shí)例的分析：學(xué)生對(duì)于電解池在實(shí)際應(yīng)用中的原理和過程難以理解，如電鍍、電解水等。

針對(duì)以上重點(diǎn)和難點(diǎn)，教師應(yīng)采取有針對(duì)性的教學(xué)方法，如通過實(shí)驗(yàn)演示、動(dòng)畫演示、示意圖講解等，幫助學(xué)生形象地理解電解池原理；同時(shí)，通過練習(xí)題和案例分析，鞏固學(xué)生對(duì)電解池知識(shí)的理解和應(yīng)用能力。四、教學(xué)資源準(zhǔn)備1.教材：確保每位學(xué)生都有《選擇性必修1》課本，以便于學(xué)生跟隨教學(xué)進(jìn)度進(jìn)行學(xué)習(xí)和復(fù)習(xí)。

2.輔助材料：收集和整理與電解池原理相關(guān)的圖片、圖表、視頻等多媒體資源，如電解質(zhì)溶液中離子遷移的動(dòng)畫、電極反應(yīng)的示意圖等。這些資源能夠幫助學(xué)生形象地理解電解池原理，增強(qiáng)學(xué)習(xí)的興趣和效果。

3.實(shí)驗(yàn)器材：根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)所需的器材和試劑，如電池、電極、電解質(zhì)溶液等。確保實(shí)驗(yàn)器材的完整性和安全性，為學(xué)生提供安全可靠的實(shí)驗(yàn)環(huán)境。

4.教室布置：根據(jù)教學(xué)需要，布置教室環(huán)境，設(shè)置分組討論區(qū)和實(shí)驗(yàn)操作臺(tái)。分組討論區(qū)可以促進(jìn)學(xué)生之間的交流與合作，實(shí)驗(yàn)操作臺(tái)則為學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作提供足夠的空間和設(shè)施。

5.教學(xué)課件：制作教學(xué)課件，包括教學(xué)內(nèi)容的介紹、實(shí)驗(yàn)演示、練習(xí)題等。課件應(yīng)簡潔明了，突出核心知識(shí)，便于學(xué)生理解和記憶。

6.練習(xí)題和案例分析：準(zhǔn)備與電解池原理相關(guān)的練習(xí)題和案例分析，以便于學(xué)生鞏固所學(xué)知識(shí)和應(yīng)用能力。

7.教學(xué)反饋表：設(shè)計(jì)教學(xué)反饋表，用于收集學(xué)生對(duì)課堂教學(xué)的反饋意見，以便于教師了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況并進(jìn)行教學(xué)改進(jìn)。五、教學(xué)實(shí)施過程1.課前自主探索

教師活動(dòng)：

-發(fā)布預(yù)習(xí)任務(wù)：通過在線平臺(tái)或班級(jí)微信群，發(fā)布預(yù)習(xí)資料，包括電解池原理的PPT、相關(guān)視頻和文檔，明確預(yù)習(xí)目標(biāo)和要求。

-設(shè)計(jì)預(yù)習(xí)問題：圍繞電解池原理，設(shè)計(jì)一系列具有啟發(fā)性和探究性的問題，如“電解質(zhì)溶液中離子如何遷移？”、“電極反應(yīng)的書寫方法是什么？”等，引導(dǎo)學(xué)生自主思考。

-監(jiān)控預(yù)習(xí)進(jìn)度：利用平臺(tái)功能或?qū)W生反饋，監(jiān)控學(xué)生的預(yù)習(xí)進(jìn)度，確保預(yù)習(xí)效果。

學(xué)生活動(dòng)：

-自主閱讀預(yù)習(xí)資料：按照預(yù)習(xí)要求，自主閱讀預(yù)習(xí)資料，理解電解池原理的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)。

-思考預(yù)習(xí)問題：針對(duì)預(yù)習(xí)問題，進(jìn)行獨(dú)立思考，記錄自己的理解和疑問。

-提交預(yù)習(xí)成果：將預(yù)習(xí)成果（如筆記、思維導(dǎo)圖、問題等）提交至平臺(tái)或老師處。

教學(xué)方法/手段/資源：

-自主學(xué)習(xí)法：引導(dǎo)學(xué)生自主思考，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力。

-信息技術(shù)手段：利用在線平臺(tái)、微信群等，實(shí)現(xiàn)預(yù)習(xí)資源的共享和監(jiān)控。

作用與目的：

-幫助學(xué)生提前了解電解池原理，為課堂學(xué)習(xí)做好準(zhǔn)備。

-培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和獨(dú)立思考能力。

2.課中強(qiáng)化技能

教師活動(dòng)：

-導(dǎo)入新課：通過講述電解池原理在實(shí)際生活中的應(yīng)用案例，如電鍍、電解水等，引出電解池原理，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

-講解知識(shí)點(diǎn)：詳細(xì)講解電解池原理，包括電解質(zhì)的種類、電解過程、電極反應(yīng)的書寫方法等，結(jié)合實(shí)例幫助學(xué)生理解。

-組織課堂活動(dòng)：設(shè)計(jì)小組討論、角色扮演、實(shí)驗(yàn)等活動(dòng)，讓學(xué)生在實(shí)踐中掌握電解池原理的應(yīng)用。

-解答疑問：針對(duì)學(xué)生在學(xué)習(xí)中產(chǎn)生的疑問，進(jìn)行及時(shí)解答和指導(dǎo)。

學(xué)生活動(dòng)：

-聽講并思考：認(rèn)真聽講，積極思考老師提出的問題。

-參與課堂活動(dòng)：積極參與小組討論、角色扮演、實(shí)驗(yàn)等活動(dòng)，體驗(yàn)電解池原理的應(yīng)用。

-提問與討論：針對(duì)不懂的問題或新的想法，勇敢提問并參與討論。

教學(xué)方法/手段/資源：

-講授法：通過詳細(xì)講解，幫助學(xué)生理解電解池原理知識(shí)點(diǎn)。

-實(shí)踐活動(dòng)法：設(shè)計(jì)實(shí)踐活動(dòng)，讓學(xué)生在實(shí)踐中掌握電解池原理技能。

-合作學(xué)習(xí)法：通過小組討論等活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)和溝通能力。

作用與目的：

-幫助學(xué)生深入理解電解池原理知識(shí)點(diǎn)，掌握電解池原理技能。

-通過實(shí)踐活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和解決問題的能力。

-通過合作學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)和溝通能力。

3.課后拓展應(yīng)用

教師活動(dòng)：

-布置作業(yè)：根據(jù)電解池原理，布置適量的課后作業(yè)，鞏固學(xué)習(xí)效果。

-提供拓展資源：提供與電解池原理相關(guān)的拓展資源，如書籍、網(wǎng)站、視頻等，供學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)。

-反饋?zhàn)鳂I(yè)情況：及時(shí)批改作業(yè)，給予學(xué)生反饋和指導(dǎo)。

學(xué)生活動(dòng)：

-完成作業(yè)：認(rèn)真完成老師布置的課后作業(yè)，鞏固學(xué)習(xí)效果。

-拓展學(xué)習(xí)：利用老師提供的拓展資源，進(jìn)行進(jìn)一步的學(xué)習(xí)和思考。

-反思總結(jié)：對(duì)自己的學(xué)習(xí)過程和成果進(jìn)行反思和總結(jié)，提出改進(jìn)建議。

教學(xué)方法/手段/資源：

-自主學(xué)習(xí)法：引導(dǎo)學(xué)生自主完成作業(yè)和拓展學(xué)習(xí)。

-反思總結(jié)法：引導(dǎo)學(xué)生對(duì)自己的學(xué)習(xí)過程和成果進(jìn)行反思和總結(jié)。

作用與目的：

-鞏固學(xué)生在課堂上學(xué)到的電解池原理知識(shí)點(diǎn)和技能。

-通過拓展學(xué)習(xí)，拓寬學(xué)生的知識(shí)視野和思維方式。

-通過反思總結(jié)，幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)自己的不足并提出改進(jìn)建議，促進(jìn)自我提升。六、教學(xué)資源拓展1.拓展資源：

-電解質(zhì)溶液中離子遷移的微觀過程：可以通過動(dòng)畫或視頻形式，展示電解質(zhì)溶液中離子的移動(dòng)過程，幫助學(xué)生更直觀地理解離子遷移的機(jī)制。

-電極反應(yīng)的實(shí)例分析：提供一些實(shí)際的電極反應(yīng)案例，如金屬的電鍍、電解水等，讓學(xué)生能夠?qū)⒗碚撝R(shí)與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合。

-電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電性實(shí)驗(yàn)：指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，通過觀察電流的變化來探究不同電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電性。

-電解過程中的能量變化：可以通過圖表或動(dòng)畫形式，展示電解過程中能量的變化，幫助學(xué)生理解電解過程的熱力學(xué)性質(zhì)。

2.拓展建議：

-學(xué)生可以進(jìn)一步閱讀相關(guān)書籍，如《化學(xué)原理》等，深入了解電解池原理的深層次知識(shí)。

-學(xué)生可以查閱學(xué)術(shù)論文或?qū)I(yè)網(wǎng)站，了解電解池原理在現(xiàn)代工業(yè)和科研中的應(yīng)用。

-學(xué)生可以嘗試自己設(shè)計(jì)一些電解實(shí)驗(yàn)，通過實(shí)際操作來加深對(duì)電解池原理的理解。

-學(xué)生可以參與學(xué)術(shù)研討會(huì)或科普講座，與專業(yè)人士交流電解池原理相關(guān)的知識(shí)。

-學(xué)生可以關(guān)注電解池原理在新能源、環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域的最新研究進(jìn)展。七、課后作業(yè)1.題目：根據(jù)電解質(zhì)溶液中離子的遷移過程，寫出陰極和陽極的電極反應(yīng)。

答案：陰極：M^2++2e^-===M

陽極：M===M^3++3e^-

2.題目：給出兩個(gè)不同的電解質(zhì)溶液，寫出它們的電解過程及對(duì)應(yīng)的電極反應(yīng)。

答案：

電解質(zhì)溶液1：NaCl

電解過程：NaCl===Na^++Cl^-

電極反應(yīng)：

陰極：Cl^-===Cl^2-+2e^-

陽極：2H_2O===O_2+4H^++4e^-

電解質(zhì)溶液2：CuSO_4

電解過程：CuSO_4===Cu^2++SO_4^2-

電極反應(yīng)：

陰極：Cu^2++2e^-===Cu

陽極：SO_4^2-===SO_4^2-+2e^-

3.題目：解釋電解池原理在電鍍中的應(yīng)用，并寫出電鍍過程中陰極和陽極的電極反應(yīng)。

答案：

電鍍過程中，陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，金屬M(fèi)被氧化成金屬離子M^2+，進(jìn)入溶液中；陰極發(fā)生還原反應(yīng)，金屬離子M^2+在陰極上獲得電子，重新生成金屬M(fèi)，沉積在電鍍件表面。

陰極：M^2++2e^-===M

陽極：M===M^3++3e^-

4.題目：解釋電解池原理在電解水中的應(yīng)用，并寫出電解水過程中陰極和陽極的電極反應(yīng)。

答案：

電解水過程中，陰極發(fā)生還原反應(yīng)，水分子在陰極上獲得電子，生成氫氣；陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，氫氧根離子在陽極上失去電子，生成氧氣。

陰極：2H_2O+2e^-===H_2↑+2OH^-

陽極：4OH^-===O_2↑+2H_2O+4e^-

5.題目：分析電解池原理在電池中的應(yīng)用，并寫出電池中正負(fù)極的電極反應(yīng)。

答案：

電池中，負(fù)極發(fā)生還原反應(yīng)，活性物質(zhì)在負(fù)極上失去電子，生成還原產(chǎn)物；正極發(fā)生氧化反應(yīng)，還原產(chǎn)物在正極上獲得電子，生成活性物質(zhì)。

負(fù)極：M===M^3++3e^-

正極：M^3++3e^-===M八、課堂（1）提問：教師在課堂上通過提問，了解學(xué)生對(duì)電解池原理知識(shí)點(diǎn)的掌握情況，及時(shí)解答學(xué)生的疑問，確保學(xué)生能夠理解并應(yīng)用所學(xué)知識(shí)。

（2）觀察：教師在課堂上觀察學(xué)生的反應(yīng)和參與情況，了解學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度和理解程度，對(duì)學(xué)習(xí)困難的學(xué)生進(jìn)行個(gè)別指導(dǎo)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

（3）測試：在課堂上進(jìn)行小測試，檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)電解池原理知識(shí)的掌握程度，及時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)生的薄弱環(huán)節(jié)，針對(duì)性地進(jìn)行輔導(dǎo)。

2.作業(yè)評(píng)價(jià)

（1）認(rèn)真批改：教師對(duì)學(xué)生提交的作業(yè)進(jìn)行認(rèn)真批改，記錄學(xué)生的正確答案和錯(cuò)誤答案，分析學(xué)生錯(cuò)誤的原因，以便于在課堂上