第三节 电解池教学设计-2025-2026学年高中化学选修4 化学反应原理人教版

第三节电解池教学设计-2025-2026学年高中化学选修4化学反应原理人教版学校授课教师课时授课班级授课地点教具设计思路本节课以“电解池”为主题，围绕高中化学选修4《化学反应原理》人教版教材内容展开。通过理论讲解与实验操作相结合的方式，引导学生深入理解电解池的原理和构造，提高学生的实验操作能力和化学素养。课程设计注重理论与实践相结合，培养学生的创新思维和解决问题的能力。核心素养目标分析本节课旨在培养学生科学探究、科学思维、社会责任和科学态度与价值观等核心素养。学生将通过电解池的实验探究，提升观察、分析、推理和实验操作能力；理解化学原理与实际应用的关系，增强科学探究的兴趣和责任感；同时，通过实验活动，培养学生的合作意识和创新精神，树立正确的科学价值观。教学难点与重点1.教学重点：

-电解池的基本原理：重点讲解电解池的工作原理，包括电解质溶液中离子的移动、电极反应以及电流的形成。

-电解池的电极反应：强调阴极和阳极上发生的具体反应，如氢离子放电生成氢气、氢氧根离子放电生成氧气等。

-电解池的电解效率：讨论影响电解效率的因素，如电流强度、电极材料、电解质浓度等。

2.教学难点：

-电解池中离子的选择性：难点在于理解不同离子在电解过程中的放电顺序，如氢离子和氢氧根离子的放电顺序。

-电解池的电极反应机理：学生可能难以理解电极表面发生的氧化还原反应的具体过程和机理。

-电解池的实际应用：将电解池的原理与实际应用场景结合，如电镀、电解水制氢等，理解其在工业和生活中的应用。教学资源准备1.教材：确保每位学生都有《化学反应原理》人教版选修4教材。

2.辅助材料：准备电解池原理相关图片、电解反应方程式图表和电解应用视频等多媒体资源。

3.实验器材：准备电解池装置、电极、导线、电解质溶液等实验器材，并确保安全操作。

4.教室布置：设置分组讨论区，安排实验操作台，以便学生进行实验活动。教学过程设计1.导入新课（5分钟）

目标：引起学生对电解池的兴趣，激发其探索欲望。

过程：

开场提问：“你们知道电解池是什么吗？它在化学实验中有什么作用？”

展示一些电解池的工作原理动画或视频片段，让学生初步感受电解池的神奇。

简短介绍电解池的基本概念和重要性，为接下来的学习打下基础。

2.电解池基础知识讲解（10分钟）

目标：让学生了解电解池的基本概念、组成部分和原理。

过程：

讲解电解池的定义，包括其主要组成元素或结构：电解质溶液、电极和电源。

详细介绍电解池的组成部分或功能，使用图表或示意图帮助学生理解，如电极反应、电流方向等。

3.电解池案例分析（20分钟）

目标：通过具体案例，让学生深入了解电解池的特性和重要性。

过程：

选择几个典型的电解池应用案例，如电解精炼金属、电解制备化学品等。

详细介绍每个案例的背景、特点和意义，让学生全面了解电解池的多样性或复杂性。

引导学生思考这些案例对实际生活或学习的影响，以及如何应用电解池解决实际问题。

4.学生小组讨论（10分钟）

目标：培养学生的合作能力和解决问题的能力。

过程：

将学生分成若干小组，每组选择一个与电解池应用相关的主题进行深入讨论，如电解水制氢的优化。

小组内讨论该主题的现状、挑战以及可能的解决方案。

每组选出一名代表，准备向全班展示讨论成果。

5.课堂展示与点评（15分钟）

目标：锻炼学生的表达能力，同时加深全班对电解池的认识和理解。

过程：

各组代表依次上台展示讨论成果，包括主题的现状、挑战及解决方案。

其他学生和教师对展示内容进行提问和点评，促进互动交流。

教师总结各组的亮点和不足，并提出进一步的建议和改进方向。

6.课堂小结（5分钟）

目标：回顾本节课的主要内容，强调电解池的重要性和意义。

过程：

简要回顾本节课的学习内容，包括电解池的基本概念、组成部分、案例分析等。

强调电解池在现实生活或学习中的价值和作用，鼓励学生进一步探索和应用电解池。

7.课后作业布置（5分钟）

目标：巩固学习效果，提高学生的自主学习能力。

过程：

布置课后作业：让学生查阅资料，了解电解池在环保领域的应用，并撰写一篇短文或报告，下周课堂上分享。学生学习效果学生学习效果主要体现在以下几个方面：

1.理解电解池的基本原理：学生通过本节课的学习，能够清晰地理解电解池的工作原理，包括电解质溶液中离子的移动、电极反应以及电流的形成等基本概念。

2.掌握电极反应知识：学生能够识别并解释阴极和阳极上发生的具体反应，如氢离子放电生成氢气、氢氧根离子放电生成氧气等，并了解这些反应在电解过程中的重要性。

3.电解效率的评估：学生能够分析影响电解效率的因素，如电流强度、电极材料、电解质浓度等，并能够运用这些知识来优化电解过程。

4.电解池的实际应用：学生通过案例分析，了解了电解池在金属精炼、化学品制备、水处理等领域的实际应用，增强了将理论知识应用于实际问题的能力。

5.科学探究能力提升：学生在实验操作和案例分析中，提升了观察、分析、推理和实验操作能力，这些都是科学探究不可或缺的技能。

6.合作与交流能力：通过小组讨论和课堂展示，学生学会了如何与他人合作，如何表达自己的观点，以及如何倾听和尊重他人的意见，这些都是未来学习和工作中非常重要的能力。

7.科学态度与价值观：学生通过学习电解池的应用，认识到科学技术的进步对人类社会的积极影响，增强了社会责任感和科学价值观。

8.创新思维培养：在讨论电解池的未来发展和改进方向时，学生提出了创新性的想法和建议，这表明他们的创新思维能力得到了培养。

9.问题解决能力：学生在面对电解池的实际应用问题时，能够运用所学知识进行思考和解决，这有助于提高他们在面对新问题时的问题解决能力。

10.自主学习能力：通过课后作业的布置和完成，学生养成了自主查阅资料、整理信息、撰写报告的学习习惯，提高了自主学习能力。板书设计①电解池基本原理

-电解质溶液

-电极（阴极、阳极）

-电源

-电解反应

②电极反应

-阴极反应：阳离子还原

-H⁺+e⁻→1/2H₂↑

-阳极反应：阴离子氧化

-2Cl⁻-2e⁻→Cl₂↑

-2OH⁻-2e⁻→O₂↑+H₂O

③电解效率影响因素

-电流强度

-电极材料

-电解质浓度

-温度

④电解池应用案例

-金属精炼

-化学品制备

-水处理

⑤实验步骤与注意事项

-准备电解池装置

-配制电解质溶液

-连接电极和电源

-观察并记录现象

⑥小结与拓展

-电解池原理在实际中的应用

-电解池技术的发展趋势

-学生讨论与思考问题课后作业1.设计一个简单的电解池实验方案，包括所需的实验器材、电解质溶液、电极材料以及预期的实验现象。

-实验方案：

-实验器材：铜电极、石墨电极、电解质溶液（如硫酸铜溶液）、直流电源、烧杯、导线等。

-实验步骤：

1.在烧杯中加入适量的硫酸铜溶液。

2.将铜电极作为阳极，石墨电极作为阴极，用导线连接电源。

3.开启电源，观察电极上发生的反应现象。

-预期现象：阳极上产生铜的沉积，阴极上产生氢气。

2.解释为什么在电解水实验中，阴极上产生氢气而阳极上产生氧气。

-答案：在电解水实验中，水分子（H₂O）在阴极上接受电子还原生成氢气（H₂），而在阳极上失去电子氧化生成氧气（O₂）。这是由于氢离子的还原电位低于氧离子的氧化电位。

3.设计一个实验，通过观察电解铜溶液中的电极反应，验证铜的还原性。

-实验步骤：

1.在烧杯中加入适量的硫酸铜溶液。

2.将铜电极作为阳极，石墨电极作为阴极，用导线连接电源。

3.开启电源，观察阳极上是否有铜溶解，并收集溶解的铜离子。

4.将收集到的铜离子溶液用滴管滴在铜片上，观察是否发生沉积反应。

-预期现象：阳极上铜片逐渐溶解，滴加铜离子溶液后，铜离子在铜片上沉积。

4.分析电解过程中电流强度对电解效率的影响，并给出实验设计。

-实验设计：

1.准备两个相同的电解池，分别装入相同浓度的电解质溶液。

2.使用不同强度的直流电源分别对两个电解池施加电流。

3.记录在不同电流强度下，一定时间内电解池中产生的产物量。

4.分析