4.2.1再探电解池 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

基于电解氯化亚铁溶液再探电解池 《基于电解氯化亚铁溶液再探电解池》 说课稿 一．设计理念 核心素养视角下的课堂教学，要求以学生为本，促进学生主动建构对知识的 理解、发展学生的学科能力与价值观念。电解池作为新课程“化学反应原理”的 重点知识，其相关概念和原理较为抽象，需要学生结合宏观实验现象、微观本质 等多个层次进行理解，具有较强的系统性和抽象性。因此，需要通过建构相关概 念关系的模型以形成可视化的认知路径去促进学生的理解、提高学生分析并解决 问题的能力。但是，如果学生所构建的认知模型是存在问题的，则在运用该模型 解决实际问题时就会遇到阻碍，此时必须要对该认知模型进行修正和重构。 本设计以电解 FeCl2 溶液为载体，以电解池的模型重构为主旨，依据学情设 计环环相扣的实验探究活动，并以数字化实验直观化的展示突破关键点，以期学生在解决问题的过程中建构学科知识、掌握科学方法、提升关键能力，为课堂上实现学生核心素养的发展做了初步探索。 二．课标与教材分析 1. 课标要求 《普通高中化学课程标准(2017年版)》中对于“电解池”部分的内容要求为： “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。” 而教学提示部分则细化并突出了电化学部分的教学要求，如创设真实情境，组织 学生开展分析解释、推论预测、设计评价等学习活动，发展学生对工作原理的认 识，转变偏差认识，建立系统分析思路，提高学生对本质的认识。 2. 教材分析 本内容选自人教版选择性必修 1《化学反应原理》第四章第二节《电解池》， 理论上应该作为课本内容的复习课时，是基于学生已有认知模型中可能出现的迷 思概念所进阶的探究课时。 从知识的角度看，本部分将关注重点置于学生已有电解池模型的修正，提高 其对电解池本质的科学认识，加强电解池模型与真实情境的有效联系。上承原电 池与电解池，有助于加深理解电化学本质，下启金属的腐蚀与防护，即包含电解 - 1 - 池的应用，是分析理解电化学现象的基础。 从方法的角度看，本部分的学习方法以实验探究为主，承接了对于“原电池” 和“电解池”的实验探究，且再探“电解原理”所涉及的多元化思维与方法也对 后续金属腐蚀与防护的学习具有一定的指导作用。因此，本部分起到了承上启下 的作用，是学生掌握电化学本质及其规律的基础，也是引导学生进行探究和基于 证据推理的重要议题。 三．学情分析 1. 学生认知基础 本节课前，学生已完成了电解质的电离、离子反应、氧化还原反应、原电池 等知识的学习，并初步掌握了电解池的工作原理及应用，这些内容对本节课探究 学习起到了铺垫和支持的作用。这一阶段的学生喜欢从已有经验出发，也具备了 一定的实验设计和动手能力，渴望独立地去完成科学探究。但同时，学生缺乏实 验思维，也缺乏对知识进行主动探究与建构的能力。 2. 学生认知障碍点 学生对电解模型的认知是有缺陷的、片面的甚至有些观点是错误的： ①认为离子是先通过“异性相吸原理”进行定向迁移后，阳、阴离子再分别 在阴极和阳极放电； ②认为离子的放电顺序是绝对化和唯一化的； ③未能认识到微粒在阴、阳极放电的核心问题是得失电子的能力，未能认识 到微粒在阴、阳极的得失电子能力不仅与微粒的种类有关，还会受到微粒的浓度、电极材料等的影响。 3. 学生认知发展点 学生对“电解原理”已有初步认识，但大多存在认知错误。因此，教师应引 导学生进阶化发展，从对已有认知模型的回顾开始，利用已有模型分析问题并引 发认知冲突，通过实验探究逐步解决问题从而修正模型，随后应用模型去解决新 的问题，在一步步发展的过程中实现对于学生核心素养的培养。 - 2 - 四．实验教学与评价目标 通过对学生电解认知的分析，考虑到需对学生认知模型进行修正和重构，本 设计选择将“电解 FeCl2 溶液的探究”作为主要教学内容展开，并确定本节课的 教学目标及其对应的评价目标。 1. 实验教学目标 (1) 通过创设电解 FeCl2 溶液这一工业废水处理的问题情境，分析电解过程中基本要素的变化特点，发现自身已有认知模型存在问题，并自主修正为氧化还原核心视角下的电解分析新模型，提高问题意识和敢于质疑的精神； (2) 通过对电解 FeCl2 溶液问题的解决与追问，积极探究实验事实对理论进行证实或证伪，进一步明确电解过程中离子浓度的差异会影响离子的放电顺序； (3) 通过对电解模型的修正和重构，能认识到科学的认知是不断发展、进步的；通过离子放电能力影响因素的分析，认识到化学反应的复杂性，并能有意识地避免出现绝对化、简单化的规律总结，明白实践是检验真理的唯一标准。 2. 评价目标 (1) 通过对一定条件下电解 FeCl2 溶液的交流与点评，诊断并发展学生对于电解本质即氧化还原视角分析电解过程的认识水平； (2) 通过对电解 FeCl2