《电解原理的应用》名师教学设计

1、PAGE12第四章电化学基础第三节电解池第二课时电解原理的应用长沙市第一中学张亚文核心素养通过电解饱和食盐水、电镀、铜的电解精炼的学习，培养学生将化学成果应用于生活的意识和社会责任感。基本说明1、教学内容所属模块：选修4化学反应原理2、年级：高中二年级3、所用教材：人教版4、所属章节：第四章第三节教材分析电解池是借助于电能，使不能自发进行的氧化还原反应能够发生，从而使电能转化为化学能的装置。它的应用相当广泛，由此形成的工业也很多，如氯碱工业、电镀、电解、电冶金、电池充电等。本节课是学生学习“电解原理”知识后的自然延伸与实际应用的有机结合，它有助于学生系统学习电化学知识，并学会用理论知识来解释在

2、生产生活、科研中的实际应用原理，为将来进行科研工作打好基础。学情分析选修4化学反应原理第四章第一、二节和第三节第一课时中，学生已经具有借助氧化还原理论、金属活动顺序和物理学中的电学知识判断电源正负极、电解池的阴阳极，溶液中离子放电顺序的关系、正确书写电极反应式和基本的电解原理分析的能力。因此，在本节课中，可利用已有的电解池原理知识来理解常见的生产生活中电解原理应用相关知识，例如电解饱和食盐水、电镀、铜的精炼、电冶金等工业生产，有助于学生将理论知识与实际生活相结合，达到理论联系实际的目的，激发学习兴趣。本节内容是高考大纲中的必考热点内容，电化学知识既可以综合学科内的知识，如化学实验现象的判断和分

3、析、定量实验的操作要求、离子方程式的书写、氧化还原反应问题分析、化学计算等，也可以涉及学科间知识的运用，如物理学中的有关电流强度的计算、有关电量和阿伏加德罗常数的计算等，还可以与生产生活（如金属的腐蚀和防护、电镀废液的危害与环保）、新科技及新技术（新型电池）等问题相联系，是不可忽视的知识点关于电化学的内容是历年高考的重要知识点之一,已成高考的必考题其考查的内容有:原电池、电解池、电镀池的电极名称及电极反应式等。如2022年高考全国新课标卷I第11题，考察内容为微生物电池的总反应式，以及质子交换膜的问题；如2022天津高考卷第4题考查内容为阳离子膜知识；如2022年北京高考第27题第（4）问考查

4、电解海水以及阳离子膜的作用等。设计思路电解原理是生产生活中所用到的重要的原理。作为理论联系实际的最好途径，学会将电解原理运用到实际生产的工序中去，进一步理解电解原理的相关知识及在生活中的重要性。以电解原理的放电顺序为主线贯穿于整堂课中。由电解饱和食盐水的简易装置引发学生探究的兴趣，从理论高度上升到实际层面去分析其中的原理，从而过渡到实际工业生产氯碱的条件和装置以及需要解决的问题。再依据放电顺序给出两个电解装置题目，引导学生探究电镀，结合所提供的实验仪器与药品让学生小组讨论，分析总结出电镀的条件、实验的可行性，以确定实验装置，从而给出电镀定义和相关问题。然后，通过提供纯铜与粗铜和简易装置图，让学

5、生根据放电顺序讨论思考如何来进行粗铜提纯,使学生在探究中发现问题、解决问题、在小结中提升理论，从而将电解精炼铜的知识和盘托出。结合问题，在必修二在学过如何冶炼活泼金属让学生通过已学知识来巩固电解法应用于电冶金行业的相关知识，并根据放电顺序写出电极反应。最后小结本堂课主要知识，在学会应用中巩固知识、加深印象，形成体系。设计的创新点（1）引入内容多样，极具吸引力：本堂课程从上海天原氯碱化工厂的图片展示出发，以多媒体的形式展示在生活中学生们接触到的各种氯碱工业的产物成品，引发学生的兴趣，再复习上节课的电解原理知识，由浅入深，逐级探索，激发学生们的研究热情。（2）教学设计层次分明：教学内容层次分明，分

6、为：“电解饱和食盐水”、“电镀”、“电解精炼铜”、“电冶金”分条缕析，抽丝剥茧，将化学课堂的魅力展现的淋漓尽致。（3）实验设计新颖：实验设计原则“人无我有,人有我精”，化学组根据实验要求创新了电解饱和食盐水装置，用透明容器、活性电极、阳离子选择膜直观展示了电解放出氢气、氯气、生成氢氧化钠的过程。既避免产生氢气与氯气混合，又防止氯气与氢氧化钠反应，同时防止尾气污染环境。（4）学生参与性强，培养小组协作能力：多次设计学生互动，充分发挥学生们的主观能动性，以小组合作为学习形式，锻炼学生们的动手能力，表达能力，培养学生们的创新意识，知识迁移能力。教学三维目标知识与技能：1、理解电解原理，初步掌握一般电

7、解反应产物的判断方法2、了解氯碱工业，电镀，电解精炼、电冶金的原理3、掌握电解电极方程式的书写。过程与方法：1、通过观察电解饱和食盐水实验，探究分析工作原理。2、通过电镀实验，学生小组猜想讨论、实验验证、实验汇报、师生总结的方法，增强对电解池工作原理的了解，让学生感受电能转化为化学能的科学事实。情感态度价值观：1、通过对电解原理应用的学习，体验“科学猜想实验验证归纳总结形成理论”的研究过程。知道电解原理的应用的广泛性，实用性，高效性。增强学生的环境保护意识，感受化学世界的奇妙与和谐。2、通过实验探究，培养学生善于观察，勤于思考的科学态度，增强理论联系实际的能力，并将化学知识积极应用于生活的意识

8、。3、学习科学探究、合作学习的基本方法，提高科学探究与团队合作的能力。教学重点：电解池原理的应用教学难点：电解池原理、放电顺序实验准备：分组实验：每小组的实验仪器和试剂：电解槽、铜电极、锌电极、硫酸铜溶液、硫酸锌溶液、小烧杯、带双头鳄鱼夹的红黑导线2根、学生电源、镊子、钥匙、药匙、铁钉等。教学方法讲授法、观察体验法、合作学习法、实验探究法。课堂教学教学环节教师活动学生活动教学意图新课引入展示氯碱化工厂的一些图片和生活中的一些由氯碱工业产物制造的产品图片观看思考通过展示图片，引起学生的兴趣，进入新课的学习。知识复习在电解是饱和食盐水电解过程中，带着同学们复习上节课的电解原理知识，电解池的相关知识

9、、两极放电顺序等重要知识点。回忆、思考师生交流通过电解原理知识复习，为电解食盐水实验的产物猜测、分析做铺垫。过渡提出问题：如果电解饱和食盐水，猜想会有什么产物呢思考交流讨论承上启下实验现象分析、总结原理（氯碱工业）1、实验演示，产物的检验，现象展示，证明猜想分析准确；2、提出问题：（1）尝试写出电极反应式与总反应式（2）结合总反应式想一想自制电解饱和食盐水装置中间的棕色膜（阳离子交换膜）有什么作用（3）该实验的的尾气如何处理3、动画展示氯碱工业中阳离子膜的选择透过性及氯碱共业产物的生活应用。小组进行思考讨论：1、猜想实验产物是什么，如何来检验产物，并验证。2、从电解原理角度来分析出这个实验的反

10、应原理，正确书写出两极的电极反应式。3、观察感知。1、通过对猜想产物的检验，有利于激发探究兴趣。2、通过小组问题讨论，培养学生发现问题的意识，提高全面分析问题的能力，从而正确的找到解决问题的办法。过渡展示一些生活中常见的含有镀层的金属制品，例如奥运奖牌、各种金属饰品、各种五金制品等。提出问题：这些制品的镀层金属怎么镀上去的呢观察、思考1、从生活物品感知生活。2、承上启下电镀（实验探究、合作学习）1、根据电解原理相关知识写出给出的两个电解池的电极反应描述现象。2、分组实验探究，亲身体验电镀实验趣味。3、体验分享展示汇报4、讲解关于电镀的定义等基本知识和原理。1、讨论书写电极反应式2、小组合作、实

11、验探究：根据实验台上的已经准备好的仪器和试剂，小组自主讨论、分析设计出可行的电镀组合，并通过实验来体验电镀的趣味，写出每个电镀组合的电极反应式。3、上台展示电镀成品4、根据电镀的定义结合电解原理深入分析电镀的实质。1、引起学生兴趣，引出电镀知识。掌握电镀的基本知识和原理。通过理论学习，运用于实践探究，感受身边电镀的存在，增强学生实验动手能力，更好的了解化学的实用性。2、提高语言表达、归纳总结能力。过渡结合实验台上的铜片，提问：给出纯铜和粗铜（杂质ZnFeNiAgAu等），如何来提纯粗铜呢思考交流讨论1、增强合作意识，学会知识迁移2、承上启下铜的电解精炼1结合电解精炼铜，粗铜与纯铜做电极进行电镀

12、实验的组合，分析铜的电解精炼知识点。2根据电解原理相关知识分析阴极与阳极的电极反应式，阳极泥作用。思考、交流、讨论。1、通过小组合作学习，让学生在自己原有知识水平上提高和发展。2、培养学生从具体事实中总结出抽象规律或理论。过渡回忆必修二冶炼金属知识，提问：工业上如何来制取活泼金属，例如钠、铝等回忆、思考1、复习巩固2、承上启下电冶金1、介绍电解法冶炼活泼金属的原理。2、投影展示工业电解熔融氯化钠冶炼钠的方法。3、投影展示工业电解熔融氧化铝冶炼铝的方法。阅读、分析、深化理论培养学生深入思考、及时总结的习惯，切实感受电解原理理论与实践的结合。小结1、对本堂课所学知识的巩固梳理。2、归纳总结电解原理

13、在实际生活、工业生产中的应用。学生总结本堂课的主要内容。1、知识回顾2、加深印象课后作业作业一：电解饱和食盐水的阳极需要通入精制的饱和食盐水，如何进行粗盐的提纯精制呢作业二：查阅资料，找一找氯碱工业的产物在生活中还有哪些用途作业三：英才园地学案、习案第四章第二课时培养学生深入探究、实事求是的态度。通过作业巩固学习知识。【板书设计】电解原理的应用教学反思（1）引入内容多样，极具吸引力：本堂课程从上海天原氯碱化工厂的图片展示出发，以多媒体的形式展示在生活中学生们接触到的各种氯碱工业的产物成品，引发学生的兴趣，再复习上节课的电解原理知识，由浅入深，逐级探索，激发学生们的研究热情。（2）教学设计层次分明：教学内容层次分明，分为：“电解饱和食盐水”、“电镀”、“电解精炼铜”、“电冶金”分条缕析，抽丝剥茧，将化学课堂的魅力展现的淋漓尽致。（3）实验设计