資源簡介

《電解原理的應用》教學設計
一、教學內容分析 本節內容位于選擇性必修模塊1化學反應原理的第一章第3節電能轉化為化學能——電解《電解原理的應用》 1.內容要求 認識化學能與電能相互轉化的實際意義及其重要應用； 了解電解池的工作原理，認識電解在實現物質轉化和儲存能量中的具體應用； 2.學業要求 本節內容的設置旨在讓學生在建構電解池模型、把握電解原理的基礎上，利用電解原理工具解決實際生產和生活的問題，以深化學生對電解原理的理解，培養學生的“證據推理與模型認知”學科素養；并使學生體會電解原理對人類社會的貢獻，體會化學學科與生產生活密切相關，培養學生的“科學精神與社會責任”學科素養。 同時，舊版教材在本節末利用表格的形式對比原電池和電解池，新版教材刪除了該表格，而是滲透到整個章節中進行比較，體現了大單元教學的整體性。
二、學情分析 1.在高一已經開始接觸學習過氧化還原的的知識，并且通過上學期電化學部分的學習，學生已初步建立了電解池模型，把握了電解池的基本原理，為本次復習打下了還不錯的基礎。 2.學生對電解在現代科技領域的應用感興趣，有助于提高學生的學習積極性。 3.經過兩個多月選修三有機化學基礎的學習，電解池這板塊的知識相隔時間較遠，遺忘較多。 4.學生對于特定情境下稍復雜的電解體系分析尚有不足，將電解原理結合于實際應用的能力尚有欠缺，對于電解原理對人類社會貢獻的體會不深。
三、學習目標 總體目標通過高考題賞析，及高二期末考試特點，明確考向，對電解池基本常識進行回顧并查漏補缺。制定出本節課3個學習目標 1.通過做讀背卷，做電解原理基礎習題卷，并對集中錯題進行深化鞏固，回顧電解池基本原理； 2.結合氧化還原反應原理和電解池放電規律，正確書寫電極反應和總反應方程式； 3.過對電解三大應用的回顧及依托高考題的膜技術分析，讓學生感受電解原理應用于生活、生產的重要意義，讓學生體會電解工業的社會效益和經濟效益，培養環保意識。 重難點： 1.通過做讀背卷，做電解原理基礎習題卷，并對集中錯題進行深化鞏固，回顧電解池基本原理； 2.結合氧化還原反應原理和電解池放電規律，正確書寫電極反應和總反應方程式；
四、評價任務 1.通過上課提問和課前作業本默寫常見物質的電極反應方程式，診斷學生對電解原理掌握程度； 2.通過做電解基礎反饋練習，診斷學生易混點，易錯點，小組互相討論，挑選中等層次學生講解，教師補充，深化，變式題練習，診斷易混點，易錯點掌握情況。 3.通過對高考真題應用情境下的電極反應式與總反應方程式的書寫，診斷和發展學生證據推理能力和模型認知素養；
五、教學評活動過程 環節一：【課堂引入】 教師活動： (教學環節中呈現的學習情境、提出驅動性問 題、學習任務類型等) 分析近五年內高考真題，每年必考的電化學部分處在選擇題第12或者第13題，有時也會在二卷再次呈現，比如20年第26題以氯氣及其含氯化合物為背景考查電化學方程式書寫和計算。 問題：電解池在高考真題中喜歡考查哪些方面呢？ 學生活動： (學生在真實問題情境中開展學習活動，與教的環 節對應) 學生：認真聆聽，明確這塊知識在高考中的考查題型。跟隨高考題選項自行說出考查方向 答：陰陽極判斷，電極反應式及總反應，轉移電子數相關計算，離子濃度，Ph變化，溶液質量，交換膜分析。
環節二：展示考點，知識回顧 教師活動： 展示考點 問題1：電解池的構成條件是？ 追問1：由電解池模型圖，請說出這里面的閉合回路是怎樣形成的？ 問題2：電解池陰、陽極的判斷方法？ 跟蹤練習1： 問題3：陰陽極放電順序？ 強調陽極關注電極材料，注意電極自身放電 學生活動： 答：(1)有外接直流電源 (2)有與電源相連的兩個電極 (3)形成閉合回路 (4)電解質溶液或熔融電解質 答：外電路電子移動，內電路離子移動 答： 答：第一個裝置：A為陰極，B為陽極 第二個裝置：C為陽極，D為陰極 第三個裝置：電極A為陰極， 電極B為陽極 答：陰極陽離子放電，Ag＋>Fe3＋>Cu2＋>H＋（酸）>Fe2＋>Zn2＋>H＋（水）>Al3＋>Mg2＋>Na＋>Ca2＋>K 陽極：活潑電極（Fe、Cu、Ag等），電極材料本身失電子，Fe-2e-=Fe2+ ；Cu-2e-=Cu2+ ；Ag-e-=Ag+ ，惰性電極（Pt、C等），溶液中的陰離子失電子 S2－>I－>Br－>Cl－>OH－(堿、水)>最高價含氧酸根離子（CO32- 、 NO3-、 SO42-）
環節三：電極反應式書寫 教師活動： 過渡語：原理先行，但是解題更注重學以致用，不難發現，很多選項的考查都是依托于電極反應式來考察，現在我們找位同學回顧電極式書寫方法： 例1：（2021·河北卷16題節選）以鋁材為陽極，電解H2SO4溶液，在鋁材表面形成氧化膜， 陽極反應式： ； 陰極反應式： ； 總反應方程式： ； 2. 用惰性電極電解飽和NaHSO4溶液可以制備過硫酸鈉Na2S2O8。已知在陽極放電的離子主要為HSO4—，則陽極反應式為 。 教師對評價的學生進行點評，補充。 深化應用：結合《電解基礎反饋卷》高頻錯題選擇題7、8突破電解質復原問題。 7．用石墨電極電解溶液，當為時，停止電解，欲使電解質溶液恢復到原狀態，應加入適量的 A． B． C． D． 8．用石墨電解電解硫酸銅溶液一段時間后，向所得溶液中加入0.1molCu2(OH)2CO3后，恰好使溶液恢復到電解前的濃度。則電解過程中轉移電子的物質的量為 A．0.3mol B．0.4mol C．0.6mol D．0.8mol 【教師引導】根據“析出什么加什么”的電解液恢復原則，第7題加CuO，CuCO3都行，那第八題加入Cu2(OH)2CO3，你能從中提取哪些信息？ 學生活動 答：先非氫非氧元素守恒，O守恒，補H2O， H守恒，補H+ ， 電荷守恒，補得失多少電子 （若為堿性，補OH-，中和H+。） 挑選兩個學生演板，其余學生寫到作業本上，時間3分鐘，做完學生糾錯講解評價，總結易錯點同桌交換批改。 學生討論2分鐘對比兩題不同點及解題思路，突破口，學生代表講解第一道題。 學生根據分析，得出結論，為后面推出轉移電子做鋪墊，1分鐘再討論，學生講解，補充。
環節四：電解原理應用 教師活動： 離子交換膜法電解飽和食鹽水原理示意圖 問題1：請說出裝置進出口原料和產物？ 問題2：中間膜是什么膜？作用？ 問題：電鍍和電解精煉銅的區別和相同點 學生活動 答： 離子交換膜作用：使特定離子通過，平衡電荷，使制備物質更純凈。 答：都為活性陽極，自身放電，陰極電極反應式為：Cu-2e-=Cu2+，電鍍一段時間后，電解液濃度基本不變。電解精煉銅一段時間后，電解液濃度降低。
環節五：建立分析電解原理的思維模型 教師活動： 問題：分析電解原理題的思路？ 學生活動 答： 1.判斷陰陽極 2.分析離子構成 3.確定放電順序 4.書寫電極反應 5.對應分析解題 學生質疑，討論解決
環節五：課堂小結 教師活動： 通過本節課，我們對電解在實際生產中的應用已經有了一定認知，無論是膜技術，合適電極選擇，都是服務于生產需要，使用電解來制備生產新物質這種途徑已經在社會生產中發揮著巨大作用。回到解題方面我們需要進一步強化 電解原理思維模型 課堂升華： 由于這部分考題在高考中主要以選擇題形式呈現，可以利用快速解題策略，面對這類型的單選題，先篩選出簡單選項（工作原理類）和復雜選項（計算膜技術等）如果簡單選項已經符合答案，快速解題，不再看復雜選項。 學生活動 當堂練習： 1．如圖所示，甲池的總反應式為，下列關于該電池工作時的說法正確的是 A．該裝置工作時，Ag電極上有氣體生成 B．甲池中負極反應式為 C．甲池和乙池中的溶液的均減小 D．當甲池消耗時，乙池理論最多產生固體 2．高鐵酸鹽作為一種對環境友好和高效的強氧化劑，在水處理等方面展示了良好的應用前景。高濃度高鐵酸鈉溶液的制備可采用電合成的方法，如下左圖，泡沫鎳作陰極、鐵絲網作陽極，電解液為2.0mol·L-1的NaOH溶液。下列說法正確的是 A．工作時，陽極附近的pH增大 B．交換膜為質子交換膜 C．陰極反應式：4OH-+4e-=2H2O+O2↑ D．陽極反應式：Fe-6e-+8OH-=+4H2O
六、板書設計 電解原理及應用 思維模型： 判斷陰陽極 分析離子構成 確定放電順序（注意活性陽極自身放電） 書寫電極反應（環境） 對應分析解題
七、作業與拓展學習設計 碳酸二甲酯[]是一種具有發展前景的“綠色”化工產品。以液態和氣體為原料，電化學合成碳酸二甲酯的工作原理如上右圖所示。下列說法不正確的 A．左室電極與直流電源正極相連 B．H+由右室通過質子交換膜向左室移動 C．電解時，陰極和陽極消耗氣體的物質的量之比為 D．左室電極上發生的電極反應為：
八、特色學習資源分析、技術手段應用說明 運用智慧白板和蒙層制作ppt，增加趣味性
九、教學反思與改進(教與學的經驗性總結，基于學情分析和目標達成度進行對比反思，教學自我評估與 改進設想) ①通過本節課的教學，學生對電解的基本原理進行了知識回顧，查漏補缺，但仍需讀背和滾動提問，及時復盤。 ②學生在運用基本原理解題的過程中，展現出了較強的證據推理和模型認知學科素養，但在碰到工業的電解生產制備新物質的真實新情境時，心理上有所畏懼。仍需要加強情境類對應習題訓練。 ③教學過程中，學生的積極參與和討論能力得到了提升，但在細節處理方面特別是臨場快速解題策略方面仍需加強培訓和指導。

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