4.1.2 化学电源 教学设计-2026-2027学年高二上学期化学人教版选择性必修1

基本信息

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授课时间

使用教材

人教版

册次、单元

选择性必修一第四章

课 题

4.1.2 化学电源

1.指导依据说明及整体设计思路

本节内容选自新人教版高中化学选择性必修一第四章第二节《电解池》第二课时。电解池的应用是中学化学基本理论的重要组成部分，是电化学的基础知识，也是原电池知识的延伸。它与前面内容形成一个基于氧化还原反应的电能与化学能转化支撑能源与材料发展大概念，是电化学知识体系的重要一环。

电化学原理在生产生活中应用十分广泛，教材编写过程中选择了电解精炼铜、氯碱工业、电镀工业等与生产生活关系密切的知识加以介绍，使学生深刻理解化学在解决资源、环境、能源等社会问题中的关键作用，是实现“科学态度与社会责任”核心素养培养的重要载体。我将在此基础上，以电解原理在五菱新能源汽车制造中的实际应用这一现代科技案例作为主线，将传统应用作为支撑和对比，构建一个“传统与现代交融、理论与科技对接”的教学体系，引导学生认识化学在新能源领域的应用，理解“科技赋能产业”，培养民族自豪感与社会责任感。

2.教学背景分析

一、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。

二、学情分析

在知识方面，通过原电池及电解池的学习，学生已经掌握了氧化还原反应、原电池的工作原理以及离子放电顺序等知识，具备了学习本节课的理论基础，能从自身认知水平出发，写出电极反应式。

从能力层面看，初步具备一定的化学素养，同时具备了一定的“分析问题、解决问题”的能力。高中生抽象思维能力有较大发展，对生活中的化学现象、现代科技有强烈的好奇心。但他们将理论模型应用于复杂实际情境的能力尚在发展中，有时会感到知识枯燥或脱离实际。同时容易将“原电池”与“电解池”知识混淆。对正负极、阴阳极判断出现困难。

3.教学目标分析

一、知识目标

1.了解化学电源的种类，包括一次电池、二次电池和燃料电池的构造和原理。

2.掌握不同类型化学电源电极反应式的书写方法，如普通锌锰干电池、碱性锌锰干电池、锌银电池、铅酸电池、氢燃料电池等在不同电解质条件下的电极反应式。

3.理解化学电源在生活、生产和科研中的应用，以及废旧电池回收利用的重要性。

二、素养目标

1.宏观辨识与微观探析：从宏观上认识不同类型化学电源的特点和应用，从微观上理解电极反应的本质和电子、离子的移动方向。

2.证据推理与模型认知：通过分析化学电源的工作原理，建立电极反应的模型，培养逻辑推理和分析问题的能力。

3.科学态度与社会责任：认识到化学电源对社会发展的重要作用，增强环保意识，培养对废旧电池回收利用的责任感。

4.评价目标设计

1.通过实物识别、分类，诊断学生对化学电源类型的掌握。

2.通过书写铅蓄电池放电电极反应、氢氧燃料电池（酸性/碱性）电极反应，诊断符号表征能力。

3.通过辨析充-放电过程，评价学生模型迁移能力。

5.教学重点、难点分析

教学重点：一次、二次、燃料电池工作原理；铅蓄电池放电电极反应；氢氧燃料电池。

教学难点：可充电电池放电、充电的区别；不同介质下燃料电池电极方程式书写。

6.教学整体流程

实物电池导入→化学电源分类（一次、二次、燃料电池）→一次电池：碱性锌锰干电池→二次电池：铅蓄电池（放电、充电）→燃料电池：氢氧燃料电池（酸性、碱性）→易错辨析→课堂练习→小结。

7.教学过程

教学环节

教师活动

学生活动

设计意图

情境导入

课题引入：1799年，意大利物理学家伏打发明电池让人类使人类第一次获得了可供实用的持续电流；1800年，英国化学家尼科尔森和卡里斯尔用伏打电池完成了电解水实验，开启了电解探索的序幕；而英国化学家戴维更是凭借串联伏打电池组，在1807-1808年间先后制得钾、钠、镁等多种活泼金属，成为当时发现最多新元素的科学家。这些伟大发现的背后，电解究竟是怎样的过程？今天，我们循着先驱者的足迹，从实验复刻到规律探寻，一步步解锁电解的本质奥秘！

1. 感受科学精神。

2. 思考问题，产生认知冲突。

3. 明确学习任务与路径。 

以科学史实创设真实情境，激发兴趣，为后续探究定向。

活动1

观看实验—见证戴维电解熔融

1. 播放AI视频《戴维与金属钾的发现》。

2. 引导分析：①熔融态有哪些微粒？②通电后如何运动？熔融态下，苛性钾发生了怎样的反应？电子如何流动？③电极反应是

1. 观看视频，引发思考

2. 小组讨论，从电离、氧化还原角度进行

通过复刻实验建立电解的初步宏观感知与微观本质，落实核