《电解原理的应用》教案.docx
《电解原理的应用》教案
一、课标解读
本节内容位于选择性必修模块1化学反应原理的主题1：化学反应与能量——1.3化学反应与电能
1．内容要求
认识化学能与电能相互转化的实际意义及其重要应用；
了解电解池的工作原理，认识电解在实现物质转化和储存能量中的具体应用；
学业要求
能分析、解释电解池的工作原理，能设计简单的电解池。
二、教材分析
本节内容的设置旨在让学生在建构电解池模型、把握电解原理的基础上，利用电解原理工具解决实际生产和生活的问题，以深化学生对电解原理的理解，培养学生的“证据推理与模型认知”学科素养；并使学生体会电解原理对人类社会的贡献，体会化学学科与生产生活密切相关，培养学生的“科学精神与社会责任”学科素养。基于对电解饱和食盐水制氯气和烧碱的电化学原理分析，可以开展电极产物的分析和验证、电极反应式的书写等学习活动，落实电解原理，发展学生“宏观辨识与微观探析”的学科素养。另外，通过对电解饱和食盐水装置改进以满足实际生产的分析，使学生体会工业生产需兼顾科学性、成本与安全等多种因素。通过对电解精炼铜、电镀和电冶金工业生产的原理分析，进一步检验、考察学生认识和设计电解池的能力以及对电解原理的掌握程度，进一步发展学生对电解过程的认识。
新人教版教材中，本节内容位于选择性必修一第四章第二节电解池的第二课时，内容涵盖电解饱和食盐水、电镀和电冶金三部分，金属的电解精炼在电镀部分提及。利用前序学习的电解CuCl2溶液模型，类比研究电解饱和食盐水的原理，分析阴、阳极的电极反应和总反应。通过电镀、电解精炼和电冶金工业，使学生体会电解原理在实际生产中的应用。旧人教版教材中，本节内容安排在选择性必修四第四章第三节电解池的第二课时，主体内容与新版教材相同。相较而言，新人教版教材新增了氯碱工业产品及其应用的图解，并给出了离子交换膜法电解饱和食盐水的示意图和离子交换膜电解槽装置图，贴近实际生产，使学生对氯碱工业有初步体会。另外，新增了“电解与元素的发现”和“电有机合成”相关化学史资料卡片，以使学生认识电解的广泛应用，拓宽学生视野。在电极反应式书写上有所改动，在书写电解饱和食盐水的阴极反应式时，新人教版教材将氢离子得电子改为水分子得电子，更体现出反应的本质；对电解熔融氯化钠制取钠的电极反应，新人教版教材在书写形式上不强调将阴、阳极得失电子数配成相同。同时，新人教版删去了旧人教版教材中对原电池和电解池的表格化比较，而是在电解原理分析中逐步渗透；删去了设计电解饱和食盐水装置的探究活动，而是在第一课讲述电解原理时，就让学生分析电解氯化铜溶液的电解池模型。
新人教版教材注重对电解模型的构建，突出分析思路和方法，引导学生类比分析电解模型。由电解饱和食盐水出发，进阶到多溶质体系的电解精炼模型，将电解原理分析上升到更高阶段。进一步设置电镀任务，可让学生灵活运用电解原理，自行设计实验方案实现电镀目的，锻炼实验探究能力。针对实际问题开展分析解释、推论预测、设计评价等学习活动，培养学生独立开展科研探究的能力，使电解原理的理论知识在实践中深化，培养学生“科学探究与创新意识”的学科素养。
三、学情分析
通过第一课时电解原理的学习，学生已初步建立了电解池模型，掌握了电解池的阴、阳极反应特点，知道常见阴、阳离子的放电顺序，能据此分析出典型电解液中的电解原理，并能用电极反应式对阴、阳极反应及总反应进行符号表征。但是，对于特定情境下稍复杂的电解体系分析尚有不足，将电解原理结合于实际应用的分析尚有欠缺。
四、素养目标
【教学目标】
能根据离子放电顺序分析电解饱和食盐水的工作原理，书写电极反应式；
能利用电解原理分析电解精炼这一较复杂的体系中的反应原理，建立将电解应用于实际问题的思维模型，能设计电解池完成电镀任务，并分析电冶金工业的电解原理；
3.通过电解在生产生活中的应用，能体会电解的重要价值，从能量角度理解化学学科的重要性。
【评价目标】
1．通过对电解饱和食盐水、电解精炼和电冶金工业的反应原理分析，诊断学生对电解原理的掌握程度；
2．通过对几种应用情境下的电极反应式与总反应方程式的书写，诊断和发展学生证据推理能力和模型认知素养；
3．通过电镀应用的实验设计，诊断和发展学生对电解池模型构建及电解池体系设计的能力。
五、教学重点、难点
教学重点：电解饱和食盐水、电解精炼铜和电冶金实际情境下的电解原理分析和电镀装置的设计；
教学难点：根据阴、阳离子的放电顺序，书写电解饱和食盐水、电解精炼铜、电镀和电冶金的电极反应式和电解总反应方程式。
六、教学方法
七、教学思路
八、教学过程
环节
教师活动
学生活动
课堂引入
【教师讲解】在元素化合物的学习中，我们认识了氯气。氯气被广泛应用于自来水消毒、制漂白粉和漂白液、制氯丁橡胶等方面；烧碱也被广泛应用于制皂、人造丝、造纸、炼制石油等领域，二者都