4.2化学反应与电能 《电解池》单元教学设计2023-2024学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

《电解池》单元教学设计 单元学习基本信息 学科 化学 实施年级 高二 课程标准模块 选择性必修课程主题 1:化学反应与能量 使用的教材 人教版选择性必修 1《化学反应原理》 单元名称 第四章化学反应与电能 第二节电解池 单元课时 3 课时+1 活动（参观电解制锌车间） 【单元学习主题的生成】 一、课程标准中对于电解的内容要求： 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。 二、课程标准中对于电解中的学业要求： 能分析、解释原电池和电解池的工作原理，能设计简单的原电池和电解池。 三、课程标准中对于电解中的实验要求： 学生必做实验:简单的电镀实验。 四、课程标准中对于电解中的活动与建议： 实验及探究活动：电解氯化铜溶液；电解饱和食盐水；简单的电镀实验； 充分利用到电解制锌工厂参观了解的电解制锌和电解饱和食盐水等案例素材，组织学生开展分析解释、推论预测、设计评价等学习活动，发展学生对电解池工作原理的认识，转变偏差认识，促使学生认识到电极反应、电极材料、离子导体、电子导体是电化学体系的基本要素，建立对电化学过程的系统分析思路， · 1 页 提高学生对电化学本质的认识。 五、课程标准中对于电解所给的情境素材： 氢氧燃料电池与电解水；电冶金，如电解熔融氯化钠或氧化铝；电解精炼铜；电解在污水处理、煤炭脱硫中的应用。 综合分析课程标准中对于电解的内容要求、学业要求、实验要求、情境建议以及在生活中的应用等多方面因素，确定了本单元的学习主题。 本单元学习主题的确定是基于教材的单元设计与拓展，即以人教版选择性必 · 1《化学反应原理》第四章第二节内容为主体，以生产中的真实情境为线，通过对真实情境的探究来分析电解的原理，结合氧化还原反应的规律分析电解的影响因素，最终理论联系实际得到电解在生活中的应用。 教学中创设真实情境(如化工生产路线的选择等)，组织学生开展基于能量利用需求选择反应、设计能量转化路径和装置等活动，形成合理利用化学反应中的能量变化的意识和思路，提升“科学探究与创新意识”和“科学态度与社会责任”的化学学科核心素养。 创设真实情境(以参观安徽铜冠有色金属（池州）有限责任公司的九华冶炼厂的电解制锌车间)，组织学生开展基于电镀的相关的探讨，分析探究电解的工作原理，结合氧化还原反应和物质转换的关系，形成完整的对于电解的认知。整个过程有利于学生将前面所学的知识进行结构化，从而形成化学观念，通过 POE 策略（预测、观察、解释）发展学生的分析、创造等高阶思维能力。通过驱动性的任务引领学生在活动中解决问题，从而发展学生的学科核心素养。通过实际参观的真实情境，可以更好地调动学生的积极性，感受到化学与生活戚戚相关，体会到化学学科魅力，从而引导学生热爱化学进而赞赏化学。 基于以上分析，最终确定本单元的主题《电解池》。 【单元学习内容分析】 本单元以人教版选择性必修 1《化学反应原理》第四章第二节“电解池”为 主题，在课程标准中对于“电解池”的学业要求：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 · 2 页 存能量中的具体应用。 对于电解的原理内容，本单元的内容框架如下图所示： 结合课程标准，为了完整的呈现电解原理及应用的全部内容，将本单元分 3 个课时。第一课时:电解池模型的建立(侧重证据推理与模型认知以及宏观辨识微观探析)；第二课时: 电解原理的应用(侧重科学态度与社会责任);第三课时:电解条件的控制(侧重科学探究与创新意识)。 第一课时的核心是电解池模型的建立。初中教材中有电解水，必修教材中金属的冶炼等都涉及电解，学生大脑中有电解池的前概念，另外学生刚系统学习了原电池，有关电子导体、离子导体导电问题，电极方程式的书写等学生已经掌握，在参观实际生产过程中仔细观察车间的设备，思考工作原理。在真实的生产背景下，学生深入思考，大脑中电解的模型逐渐清晰，参观结束后，师生交流总结归纳出了几个问题，在课堂去解决，通过回忆分析电解制锌，让学生建构起电解模型，并通过对电镀铜进行分析与实验检验建构的模型。通过参观电解制锌车间，观看微课视频，让学生自主建构起电解装置模型，发展学生“宏观辨识与微观探析”“证据推理与模型认知”素养，在真实的问题，如何让“锌质纽扣”变成“铜质纽扣”？检验学生建立的模型，对电解时电极进行分析与实验，培养学生科学实践能力。 第二课时的主要内容是探究电解应用。九华冶炼厂通过电解制锌，从电极上得到粗锌，设计驱动性任务，引导学生利用电解原理进行精炼，设计电解池，选择合适的电极材料和电解质溶液，掌握设计模