4.2 电解原理的应用 教学设计-2025-2026学年高二上学期化学人教版选择性必修1

《电解原理的应用》教学设计

 

 

一、设计理念

“素养为本”理念下的化学教学要求教师通过真实问题情境创设与实验创新设计，在知识建构、能力发展、价值引领中落实“立德树人”根本任务。以下为电解原理的应用的设计理念： 

第一：工业实践问题情境创设，以氯碱工业生产矛盾为驱动——抛出“实验室电解装置为何不能直接工业化”的真实问题，引导学生分析副反应（Cl2与H2混合爆炸、Cl2与NaOH反应），对比实验室与工业离子交换膜法的差异。通过技术优化冲突情境，激发工程思维与社会责任意识，理解科学原理向工程技术转化的复杂性，渗透科技强国的价值导向。

第二：三重表征实验体系创新，在化学教学中，我们采用“宏观现象可视化”、“微观过程显性化”和“符号表达结构化”策略，以深化学生对电解原理的认识。学生通过电解实验观察气泡和酚酞变色，动画模拟展示了Cl-与OH-、H+与Na+的电子竞争过程，电极反应式推导则建立了微观、宏观与符号的关联。

第三：学科思想与STSE深度融合，教学中，我们强调动态守恒观，通过绘制电解时Cl-和OH-浓度变化曲线，并结合技术伦理讨论氯碱工业副产品的绿色处理，构建“经济效益-环保需求”模型，以此深化对工业流程优化的理解，并培养学生的可持续发展和社会决策能力。

 

 

二、教材分析

 本节内容是在学生认识电解原理的基础上，介绍电解工业中两个比较复杂的水溶液体系的实际例子：电解食盐水和电解精炼铜，进一步发展学生对电解的电化学过程的认识。最后，本节介绍具有一定特殊性的电解原理应用方法——电镀，提高学生基于电化学原理、电化学认知模型解决实际问题的能力。

四、教学目标

        证据推理与模型认知：通过运用电解的原理分析食盐水的电解、铜的精炼，了解这些比较复杂体系中所发生的反应以及电解的使用价值。建立电池与电解相统一的电化学认识模型。

      科学探究与创新意识：通过活动探究，提高实验能力和分析能力。

      科学精神与社会责任：通过学习电镀的内容，了解具有一定特殊性的、电解原理的另一种应用方法，并进一步体会电解对人类社会的重要贡献。

 

五、教学重难点

教学重点	      电解食盐水
教学难点	      电解食盐水、铜的电解精炼、电镀原理

 

六、教学方法

坚持“学生主体、教师主导”的理念，本节课采取谈话法、讨论法、实验法，

以讨论法和实验法为主。

谈话法	教师通过不断地提问，引导学生运用已有的知识经验回答问题，从 而获得新知识，以激发学生积极的思维活动，促进师生良好互动， 提升课堂教学效果。
讨论法	教师抛出问题后，学生以小组为单位进行讨论和推理，从而发现、 分析和解决问题，以培养学生的问题意识、逻辑思维和解决实际问 题的能力，充分发挥课堂的主体作用。

 

 

 

 

 

七、教学过程

教学活动	设计意图
教学环节一：氯碱工业——电解饱和食盐水
【问题1】根据电解原理，分析使用惰性电极电解食盐水时，如何制得氯气和烧碱？ 【问题2】此装置是否能实现工业上大批量、安全稳定生产氯气和烧碱呢?       【问题3】如何改进装置实现工业上大批量、安全稳定生产氯气和烧碱呢?         【问题4】能否换成阴离子交换膜？ 若不用离子交换膜，电解一段时间后，将电解液充分混合，能获得何种物质？       【练习】	通过氯碱工业的分析，逐步深化电解原理的应用，并知道膜的应用。