鲁科版2019 高中化学 选修一1.3 电能转化为化学能-电解 教案（2课时）

鲁科版2019高中化学选修一1.3电能转化为化学能——电解教案（2课时）科目Xx授课时间节次--年—月—日（星期——）第—节指导教师张老师授课班级、授课课时2025年12月授课题目（包括教材及章节名称）课程基本信息1.课程名称：鲁科版2019高中化学选修一1.3电能转化为化学能——电解

2.教学年级和班级：高二年级（1）班

3.授课时间：2023年10月12日第3-4课时

4.教学时数：2课时核心素养目标二、核心素养目标1.宏观辨识与微观探析：通过电解实验现象，辨识电解产物，从微观层面分析电子转移、离子放电规律。2.证据推理与模型认知：基于实验证据推理电解原理，建立电解池模型，理解电解池构成要素。3.科学探究与创新意识：设计电解产物检验方案，探究电解条件对产物的影响，培养实验探究能力。4.科学态度与社会责任：认识电解在氯碱工业等领域的应用，体会化学对社会发展的贡献，树立严谨的科学态度。教学难点与重点三、教学难点与重点

1.教学重点

①电解原理的理解与应用，包括电解池的构成、电子转移方向及离子放电规律。

②电极反应式的正确书写，特别是惰性电极和活性电极条件下的阴阳极反应分析。

③电解在工业生产中的实际应用，如氯碱工业、电镀及金属冶炼的原理与流程。

2.教学难点

①复杂电解质溶液（如熔融盐、混合溶液）中离子放电顺序的判断，受离子浓度、电极材料等因素的影响。

②电解原理与原电池原理的对比分析，理解电子流向、能量转换的本质差异。

③电解产物的检验与实验现象的合理解释，涉及氧化还原反应的微观过程与宏观现象的关联。教学方法与策略1.教学方法：采用实验探究法结合小组讨论法，通过电解CuCl₂溶液实验引导学生观察现象；运用类比法对比原电池与电解池原理；结合工业案例分析法深化理解氯碱工业流程。

2.教学活动：设计“电解产物预测与验证”实验活动，分组记录电极现象；开展“电极反应式书写竞赛”游戏；组织“电解原理应用”案例辩论。

3.教学媒体：使用动画模拟电子转移过程；展示电解池实物模型；播放氯碱工业生产视频辅助教学。教学过程1.导入（约5分钟）

激发兴趣：展示手机充电器、实验室电解装置图片，提问“电能如何驱动化学反应？电解水制氢能实现吗？”引发认知冲突。

回顾旧知：学生复述原电池原理（化学能→电能），教师强调电解池是能量逆向转换装置，引出课题。

2.新课呈现（约30分钟）

讲解新知：结合课本图1-3-1，解析电解池构成（两极、电解质、电源），明确阴极发生还原反应，阳极发生氧化反应。

举例说明：以电解CuCl₂溶液为例，分析Cu²⁺在阴极得电子生成Cu，Cl⁻在阳极失电子生成Cl₂，书写电极反应式。

互动探究：分组完成电解CuCl₂溶液实验（课本P19活动·探究），记录现象：阴极析出红色固体，阳极产生刺激性气体，淀粉-KI试纸变蓝。讨论产物检验方法，总结放电顺序：Cu²⁺>H⁺>Na⁺；Cl⁻>OH⁻>SO₄²⁻。

3.工业应用深化（约10分钟）

讲解新知：结合课本图1-3-3，剖析氯碱工业（电解饱和食盐水），分析产物NaOH、H₂、Cl₂的用途。

举例说明：对比惰性电极（石墨）与活性电极（铜）的差异，解释电解精炼铜原理（课本P21）。

4.巩固练习（约15分钟）

学生活动：

①完成课本P20“迁移·应用”1-3题，书写电解NaCl、熔融NaCl的电极反应式。

②小组设计“验证电解水产物”实验方案（如用带火星木条检验O₂，点燃H₂）。

教师指导：巡视纠正电极反应式书写错误，强调溶液中离子放电顺序受浓度影响（如电解K₂SO₄溶液实质是电解水）。

5.课堂小结（约5分钟）

师生共同构建电解知识框架：电解池构成→离子放电规律→电极反应式书写→工业应用。布置课后任务：查阅电解铝工业流程，分析其能量消耗问题。拓展与延伸六、拓展与延伸

1.拓展阅读材料

（1）《化学工业中的电解技术》第三章“电解原理的工业应用”：详细解析熔融盐电解与水溶液电解的本质差异，以教材中提到的熔融NaCl电解为基础，拓展熔融MgCl₂制镁、熔融Al₂O₃制铝的工艺流程，对比不同熔融盐中离子放电顺序的特点，强化对“无水条件下离子放电规律”的理解。

（2）《高中化学拓展读本》中“离子放电顺序的微观解释”：结合教材中惰性电极下常见离子放电顺序（K⁺<Ca²⁺<Na⁺<Mg²⁺<Al³⁺<H⁺<Zn²⁺<Fe²⁺<Sn²⁺<Pb²⁺<H⁺<Cu²⁺<Ag⁺），从离子半径、水合能、电极电势三个维度分析放电顺序的本质，解释为何电解稀Na₂SO₄时实质是电解水，而电解浓Na₂SO₄可能涉及Na⁺的放电。

（3）氯碱工业技术发展史：从教材中氯碱工业的隔膜法出发，介绍离子交换膜法的革新（如Nafion膜的结构与选择性），分析其如何解决Cl₂与NaOH反应的问题，结合我国氯碱工业产能数据，说明电解技术在化学工业中的核心地位。

（4）电解水制氢技术前沿：联系教材中“电解水生成H₂和O₂”的基础反应，介绍PEM电解槽（质子交换膜电解槽）的工作原理，对比传统碱性电解槽的效率差异，阐述电解水制氢在“双碳”目标下的应用价值，如氢燃料电池汽车的能源供给。

2.课后探究任务

（1）实验探究：设计对比实验，用石墨电极和铜电极分别电解CuSO₄溶液，记录阴极产物（红色固体质量）和阳极现象（有无气泡、溶液颜色变化），结合教材中“电解精炼铜”原理，分析活性电极（铜）对阳极反应的影响，撰写实验报告并总结电极材料对电解产物的作用规律。

（2）资料调研：查阅“电解法提取金属”相关资料，以教材中“电解冶炼铝”为例，分析电解冰晶石-氧化铝熔体的优势（降低熔点），对比火法炼铝的能耗数据，计算电解法生产1吨铝的电能消耗，提出电解工艺节能的改进建议。

（3）问题解决：某工厂采用电解法处理含Cr²⁺废水，以Fe作阳极，Cr²⁺在阴极被还原为Cr。结合教材中“电解池构成”和“电极反应式书写”，写出阳极（Fe）和阴极的电极反应式，讨论为何不用惰性电极，设计实验方案验证Cr²⁺是否完全去除。

（4）生活应用调查：调查家庭中与电解相关的产品（如电解水机、除垢器），分析其工作原理是否与教材中电解原理一致，通过pH试纸检测电解前后溶液酸碱性变化，撰写“电解技术在生活中的应用”小论文，提出科学使用建议。课后拓展1.拓展内容：阅读《化学与生活》中“电解技术的日常应用”章节，了解家用电解水机的工作原理及注意事项；观看纪录片《工业化学》中“氯碱工业的革新”片段，对比隔膜法与离子交换膜法的差异；参考《高中化学实验手册》完成“电解饱和食盐水产物检验”家庭小实验（需家长协助）。

2.拓展要求：结合课本P21“电解冶炼铝”内容，查阅资料分析电解冰晶石-氧化铝熔体时加入冰晶石的作用，撰写100字短评；设计实验方案验证“电解CuCl₂溶液时，加入少量NaCl对产物的影响”，下节课小组交流；整理本节课电解知识框架图，标注工业应用实例及电极反应式，教师课后批阅反馈。教学评价与反馈1.课堂表现：观察学生参与电解实验操作的规范性（如电极连接、溶液添加），记录对电解现象（阴极析出红色固体、阳极使淀粉-KI试纸变蓝）的描述准确性，评估其能否关联离子放电顺序（Cu²⁺>H⁺>Cl⁻>OH⁻）。

2.小组讨论成果展示：检查小组对“惰性电极与活性电极电解差异”的结论是否正确（如铜电极电解CuSO₄时阳极溶解），评价其能否结合教材P21电解精炼铜原理解释电极反应。

3.随堂测试：完成电极反应式书写（如电解熔融NaCl、饱和NaCl溶液），分析工业流程图（氯碱工业隔膜法装置），判断电解水时加入NaOH的作用（增强导电性）。

4.实验报告：批阅“电解产物检验方案”的科学性（如用湿润淀粉-KI试纸检验Cl₂），关注其对电解质浓度影响放电顺序的论证（如电解稀Na₂SO₄实际为电解水）。

5.教师评价与反馈：针对学生易错点（如忽略电极材料对产物的影响）强化教材P20“迁移·应用”案例，对工业应用（电解冶炼铝）理解不足的学生补充冰晶石降低熔点的原理，确保所有评价均指向教材核心知识。内容逻辑关系九、内容逻辑关系

①电解池构成与能量转换：课本P19定义电解池为“将电能转化为化学能的装置”，核心构成要素包括两极（阴极、阳极）、电解质、电源。关键句：“阴极连接电源负极发生还原反应，阳极连接电源正极发生氧化反应”，奠定原理基础。

②离子放电规律与电极反应：课本P20明确离子放电顺序，阳极“Cl⁻>OH⁻>SO₄²⁻”，阴极“Cu²⁺>H⁺>Na⁺”。重点词：“放电顺序受离子浓度、电极材料影响