第四章第二节 电解池教学设计_2026—2027学年高二上学期化学人教版选择性必修一

该高中化学教学设计聚焦电解池核心知识，作为原电池知识的延伸，通过生活中镀铜产品情境导入，复习电解水实验建立装置模型，再结合电解氯化铜溶液实验分析现象，构建电解池概念与原理，形成连贯学习支架。 特色在于以实验探究为核心，通过电解氯化铜、饱和食盐水实验，结合问题串与多媒体动画（如离子运动模拟），引导学生建构电解池模型，培养科学思维与科学探究能力。既落实电极反应规律等知识，又提升学生分析解决实际问题能力，为教师提供清晰教学路径，提高课堂效率。

第四章第二节 电解池 【教材分析】 本节课位于人教版选择性必修 1 第四章第二节，是学生学习“原电池”知识后的延伸， 它有助于学生系统学习电化学知识，为后续学习电化学应用打好基础。电解池与氧化还原反应、化学反应与能量等知识密切相关。电解是最强有力的氧化还原手段， 借助电流可使不能自发进行的氧化还原反应能够发生， 同时使电能转化为化学能。它的应用相当广泛，如氯碱工业、电镀、电冶金等。 【学情分析】 学生的现有水平分析： ①具备了氧化还原反应理论、金属活动性顺序和原电池原理知识 ②电解有所了解，可以判断电池正、负极，会判断电解池的阴阳极 学生的困难障碍分析 ： ①离子放电顺序判断能力较弱 ②由宏观现象分析微观本质能力较弱 ③电极反应的书写能力较弱 【教学目标】 ①宏观辨识与微观探析:从宏观变化和微观电子转移的角度理解电解池中电子移动、离子移动、电极反应的过程和原理。 ②证据推理与模型认知:通过电解氯化铜溶液进行模型建构，让学生可以简单分析电解池的装置与工作原理，正确书写电解池总反应方程式。 【教学内容】 ①了解电解池的基本概念和构成要素 ②掌握电解池的工作原理，包括电子转移和离子放电 ③掌握电解池的电极反应和产物分析 【教学方法】 ①理论教学：通过讲解、演示、讨论等方式，了解电解池的基本概念和工作原理 ②实验教学：组织学生进行电解实验探究，观察和记录实验现象 ③归纳总结：引导学生根据实验结果总结电解池的工作原理和电极反应 【教学设计思路】   本节课采取的设计思路是：先让学生动手实验（电解氯化铜溶液）→分析实验现象、交流结论→依据实验结论提升知识，归纳出电解的定义与电解池的组成→ 分析电解可能的产物（电解氯化钠溶液）→ 归纳分析、解决电解问题的方法 → 利用结论解决实际问题，落实知识 。 【教学过程】 【创设情境】钢铁是我们生活生产中最常用的金属，但铁制品容易被腐蚀，为防止铁制品发生腐蚀的一种最常用的方法就是在其表面镀上其他金属，如锌、铜、铬等。生活中经常可以看到镀铜产品，如何实现在铁件上镀一层铜？ 【环节一】复习旧知，通过电解水初步建立电解池装置模型 播放视频：电解水的实验 初中化学已学过电解水的实验，回顾该实验的现象、电极产物、画出装置图，分析该过程中的能量转化形式。 【环节二】根据实验分析，初建电解池的概念模型 【活动1】将两根碳棒分别跟直流电源的正、负极相连接，浸入U型管内的CuCl2溶液中，接通电源，观察实验现象，做好实验纪录。 两极 实验现象 与电源负极相连的一极 碳棒表面析出红色的物质 与电源正极相连的一极 产生黄绿色的气体，用湿润的淀粉碘化钾试纸检查，变蓝 【问题探究】学生根据实验现象，老师设置问题串，引导学生分析并总结 ①红色物质是什么？怎么产生的？发生什么反应？（从得失电子，氧化还原的角度分析） 【回答】红色物质是铜，Cu2++2e-=Cu，得电子发生还原反应 ②黄绿色气体是什么？怎么产生的？发生什么反应？ 【回答】黄绿色气体是Cl2，2Cl--2e-=Cl2↑，失电子发生氧化反应 ③发生的总反应:Cu2+ +2Cl- = Cu+Cl2↑ ［投影］播放多媒体课件，模拟CuCl2溶液中Cu2+和Cl－在通电前后的运动、变化情况，进行理论分析。 【活动2】探究电解原理 ①电解池两极怎么判断？ 【回答】根据电源的两极进行判断，与电源负极相连的一极是阴极，与电源正极相连的一极是阳极。 ②氯化铜溶液中存在哪些离子？通电后如何运动的？ 【回答】溶液中存在的阳离子有Cu2+和H+，阳离子移向阴极；溶液中存在的阴离子有Cl-和OH-，阴离子移向阳极。 ③为什么阳极产生氯气，阴极产生氢气，分析产生的原因？ 【回答】阳极：氯离子和氢氧根离子移向阳极，阳极产生Cl2，说明得电子能力Cl->OH-。阴极：铜离子和氢离子移向阴极，阴极产生Cu，说明得电子能力：Cu2+>H+。 ④根据电解池的装置，总结电解池的形成条件？ 【归纳总结】 两极判断方法 分析原因 阴极：与电源负极相连的一极 铜离子和氢离子移向阴极，阴极产生Cu，说明得电子能力：Cu2+>H+。 阳极：与电源正极相连的一极 氯离子和氢氧根离子移向阳极，阳极产生Cl2，说明得电子能力：Cl->OH- 【归纳整理，形成概念模型】 【板书】一、电解原理 1.电解原理：电流通过电解质溶液（或熔融电解质）而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程。 2.电解池：将电能转化为化学能的装置。 3.电解池的形成条件： a.外接直流电源; b.两个电极（阴极、阳极）; c.电解质溶液或熔融电解质; d.形成闭合回路。 【环节三】通过原理的分析，建构电解池原理模型 【活动1】画出电解池的装置，分析探究装置中是如何形成闭合回路的， 请你标出电子的移动方向和离子的移动方向，构建电解池的原理模型。 【活动2】用石墨电极电解饱和食盐水的工业生产叫做氯碱工业，其产物烧碱、氯气都是重要的化工原料，分析电解原理写出电极反应。 【回答】溶液中阳离子有Na+和H+,通电时移向阴极，阴极产生烧碱，说明得电子能力H+>Na+。溶液中阴离子离子有Cl-和OH-,通电时移向阳极，阳极产生氯气，说明失电子能力Cl->OH-。阴极：2H2O+2e- = 2OH- + H2 阳极：Cl->OH- 【问题探究】如果把石墨电极换成铜做电极电解饱和食盐水，分析产物写出电极反应。 【回答】阴极：得电子能力H+>Na+，2H2O+2e- = 2OH- + H2 阳极：失电子能力Cu>Cl->OH-，Cu-2e-= Cu2+ 5.总结电极反应规律： ①阳极放电顺序：活泼阳极(金属)>S2-＞I-＞Br-＞Cl-＞OH－＞含氧酸根 ②阴极放电顺序：Ag+＞Hg2+＞H+＞Cu2+＞Fe2+＞Zn2+＞H+＞Al3+＞Na+＞K+ 【环节四】根据电解池的原理模型，进行模型应用 生活中经常可以看到镀铜产品，利用电解原理，如何实现在铁件上镀一层铜？画出装置图，确定阴、阳极材料及电解液，写出电极反应，分析电解质溶液的浓度的变化。 阳极：电极材料是铜，电极反应：Cu-2e-=Cu2+ 阴极：电极材料是铁件，电极反应：Cu2++2e-=Cu 电解质溶液是铜离子的可溶盐，浓度保持不变 【课堂反思】 本节课通过模型建构的方式，成功激发了学生对化学的兴趣，显著提高了听课效率。教学目标清晰，重点突出，让学生充分参与，充分展现了新课标的核心理念。实验探究环节的问题设计巧妙且合理，课后习题设置梯度分明，真正做到了因材施教。多媒体技术运用得当，电解池动画逼真，使复杂知识变得易于理解。但仍需改进：学生对于实验探究的适应程度有待提高，建议提供更多实践机会并加强方法指导。电极反应书写的课堂巩固不足，建议在课后加强相关训练。 学科网（北京）股份有限公司 $