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人教版 选择性必修 1
第四章 第二节 电解池（第一课时）
一．课标呈现
1.内容标准
认识化学能与电能相互转化的实际意义及重要应用。初步认识和了解电解池的工作原理，建构电解池
的工作模型。认识电解在实现物质转化和储存能量中的具体应用。
2.学业要求
能分析、解释电解池的工作原理， 能设计简单的电解池。能综合考虑化学变化中的物质变化和能量变
化来分析、解决实际问题。
二．教学分析
1.内容分析
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。
2．学情分析
学习本节课内容之前，学生具备了氧化还原反应理论、金属活动性顺序、物理电学知识和原电池原理 知识。对电解有所了解但未曾深入，可以判断电池正、负极， 有进一步设计原电池、书写原电池电极反应 的能力。 面临的主要困难为动手改进实验和建立电解池模型。基于以上分析，电解池第一课时教学重心是
认识电解原理， 自主建构电解池模型，初步运用电解原理进行模型分析。
3.素养分析
化学现象体现的是物质的宏观性质，进一步通过微观探究可分析原理。通过探究实验 CuCl2 溶液的电解 过程引导学生进行预测（Predict）、观察（Observe）和解释（Explain），最后总结建模并将所学知识应用 到日常生活、生产中，从而发展学生“变化观念”、“证据推理与模型认知” 、“科学探究与创新意识” 、“科 学态度与社会责任”等化学学科核心素养和关键能力。借助“宏观——实验现象、微观——微观探析、符号 ——半反应式、图像——原理、装置及能量图”四重表征的利用， 将化学教学与多媒体等电子信息技术融
为一体，既突出了化学学科的思维方式， 又体现了化学学科教学方法的多样性。
三．教学与评价目标
1.教学目标
(1)通过魔术“百变白酒”和电解 CuCl2 溶液的实验分析,了解电解池的概念及原理， 认识电解是电能直接转
化为化学能的一种重要形式；
(2)逐步建构电解池模型，并注意与原电池模型的对比，能初步设计简单的电解池；
(
活动
) (
环节
) (
知识
) (
素养
) (
环节一：
电解池
的构成
) (
借助
电解
CuCl
2
溶
液，深化电
解池的构
成条件
) (
还记得电解
水吗？电解
池的构成需
要
哪
些
条
件？
) (
科学探究
宏观辨识
模型认知
) (
微观探析
变化观念
证据推理
模型认知
) (
环节二：
建构
电解池
模型
) (
探讨电解
池的基本
工作原理
) (
逐步完成
电解池模
型的装置
—
原
理
二
维图
)
(3)通过电解 KI 溶液的分析及实践， 学会应用模型解决实际问题， 展望电解原理在生产、生活及航空等领
域的应用， 感受化学的魅力与价值；
2.评价目标
(1) 通过对电解 CuCl2 溶液的实验分析及交流讨论,诊断并发展学生探究物质性质的水平和认识原理的水平
（基于经验水平、孤立水平、系统水平） 。
(2) 通过对电解池模型的建构及与原电池模型的对比分析，诊断并发展学生对电解池本质的认识进阶和认识
思路的结构化水平（视角水平、孤立水平、系统水平）。
(3) 通过对电解原理在魔术解密、生产、生活及航空等领域的应用探讨与展望， 诊断并发展学生对化学价值
的认识水平（学科价值视角、社会价值视角） 。
3. 教学与评价思路
【宏观现象】 【理论形成】 【科学应用】
化学科学实践 科学探究与创新意识 实验结论分析能力诊断 化学科学思维 证据推理与模型认知 在分析中概念逐渐形成 化学科学价值 科学态度与社会责任 学以致用，学会利用
证据分析推理能力 在矛盾中不断发展认知 概念，解决实际问题
四．实验仪器和试剂
学生电源、纽扣电池及导线、铅笔芯、石墨电极、 注射器、点滴板、KI 溶液、酚酞溶液、淀粉溶液、
CuCl2 溶液、NaOH 溶液、淀粉-KI 试纸、pH 试纸
五．教学重点、难点
1.重点：从物质变化和能量转化两个角度认识电解,知道电解原理;
2.难点： 电解池思维模型的建构及应用。
六．教学流程设计
问题/任务
师生共同 完成魔术， 观察现象
CuCl2 溶液 通电前后 各种粒子 是如何运 动的？
(
学以致用，
了
解
惰性
电极电解
时
粒子
的
放电顺序
) (
环节三：
电解池
模型的
应用
) (
根据电解
原理，
电解
KI
溶液有
何现象？
) (
分组实验，
结合三种
方案电解
KI
溶液并
记录分析
) (
环节四：
模型对比，
总结深化
) (
分组讨论，
从装置、原
理和能量
转化三个
角度对比
) (
原电池和
电解池有
何异同？
) (
从系统角
度，装置构
成基本相
同，能量转
化不同
)
科学探究 社会责任 宏观辨识 微观探析 证据推理
证据推理 模型认知 创新精神
七．教学过程
环节一 电解池的构成
【导入】今天， 我要化身魔术师，和大家共历一段奇妙之旅！
【投屏】
【过渡】借助电源， 我们看到了不同的奇妙变化！ 其实， 这个过程就是“电解”！
这些装置呢，我们称之为“电解池”！
【问题 1】说到这，你还记得电解水吗？ 电解池的构成需要哪些条件呢？
【活动 1】结合电解水装置图， 小组交流讨论后回答
【评价 1】教师根据学生的回答情况评价学生自主构建知识体系的能力。
【设计意图】借助电源和铅笔芯使“白酒”发生的不同变化， 引发兴趣；
再从宏观角度， 结合电解水装置使学生初步总结电解池的构成条件。
【问题 2】电解池中各部分有什么作用？
【活动 2】学生分组讨论，师生互动、生生互动探讨构成电解池的各部分的作用。
【评价 2】根据学生互动回答情况评价学生的微观探析能力和逻辑推理能力。
【设计意图】通过从微观角度分析电解装置中各部分的作用， 让学生透过现象看本质， 为下一步实验活动
做准备。
【问题 3】这是电解 CuCl2 溶液的装置图， 你认为会生成什么？
【活动 3】学生预测现象，讨论后利用所给仪器和试剂开展实验并记录现象。
（阴极：析出红色固体； 阳极:有气泡产生，使湿润的 KI-淀粉试纸变蓝）
【评价 3】通过分析讨论及动手操作，评价学生的实验创新能力和探究精神。
【设计意图】在具体方案优化过程的探讨中， 帮助学生提高发现问题、分析问题以及解决问题的能力；
引导学生在预测、操作和观察实验的过程中进一步熟悉电解池。
环节二 建构电解池模型
【过渡】以上新物质是如何产生的？ 这得从溶液通电前后微粒的变化说起。
【问题 4】你能结合宏观现象， 从微观角度分析 CuCl2 溶液中各种粒子通电前后的各种行为吗？
【活动 4】微观探析， 结合动画，分析 CuCl2 溶液通电前后微粒的变化。
【评价 4】依据学生实验及情况分析，评价其宏观—微观—符号的三重表征能力及对相关知识的掌握情况。
【设计意图】发展学生从微观角度解释宏观现象的能力，在实验和课堂教学的有效融合中，将现象上升到
本质， 在逻辑推理中引导学生初步自主构建电解池模型。
【过渡】电解其实就是电流通过电解质溶液或熔融电解质时， 分别在两极上引发氧化还原反应的过程！
结合以上分析， 我们一起深化下电解池装置构成的四要素。
（直流电源、阴极与阳极、电子导体、离子导体）
【问题 5】电解池的基本工作原理是什么？
【活动 5】学生回答相关问题， 尝试自主完成电解池的原理—装置二维图。
【评价 5】通过学生分析电解池中电子流向、离子流向等情况，评价学生概括整合以及归纳整理能力。
【设计意图】分析归纳电解池的工作原理，深化四要素的重要作用，构建电解池模型。
环节三 电解池模型的应用
【问题 6】根据电解原理，设计电解 KI 溶液的并预测现象。
【活动 6】学生分组实验，并总结分析现象。
（方案一：电解湿润的淀粉 KI 试纸；
方案二：电解浸有 KI 溶液的 pH 试纸；
方案三：电解 KI 溶液）
【过渡】有没有发现我们的实验现象和之前的魔术有什么关联？现在你能结合所学为魔术解密吗？
【评价 6】根据学生的回答，评价学生自主调用电解池模型分析解决实际问题的能力， 感受电解的魅力。
【设计意图】从装置到原理再到分析真实电解池，拓展电解原理的应用思路。让学生初步了解在用惰性电
极电解过程中部分粒子的放电顺序。
【过渡】其实除了解密魔术，电解池在生活、生产中的应用更为广泛，如氯碱工业借助电解饱和食盐水， 衍生出一系列产品； 生活中的一些电镀产品， 利用的也是电解原理；还有在 400 公里外的神十四乘组
赖以生存的环控生保系统，就包含了电解制氧子系统，具体且听第二、第三课时!
环节四 模型对比，总结深化
【问题 7】最后， 我们把电解池和之前所学的原电池做一个对比， 有哪些异同？
【活动 7】学生分组讨论后回答。
【评价 7】根据学生的回答，评价学生小组合作和对比归纳能力。
【小结】原电池和电解池各自都可以看做一个系统， 对比发现，装置构成基本相同， 都是以发生在电子导 体和离子导体接触界面上的氧化还原反应为基础，故有时也统称为电化学装置；不同之处在于， 原电
池是系统发生化学反应对环境做电功， 化学能直接转化成电能； 电解池则是环境对系统做电功并使其
发生化学反应， 那能量是如何转化的呢？ （对，电能直接转化成化学能！）
八．板书设计
电解池(一)
电解
CuCl2 ===== Cu + Cl2 ^
阴极： Cu2+ + 2e- = Cu <还原反应>
阳极: 2Cl- -2e- = Cl2 ^ <氧化反应>
九．作业设计
1 ．下列装置工作时，将电能转化为化学能的是( )
A ．风力发电机 B ．硅太阳能电池
C ．纽扣式银锌电池 D ．电解熔融氯化钠
2 ．某同学将电解池工作时电子、
离子流动方向及电极种类等
信息表示在图中，下列有关
分析完全正确的是( )
选项 A B C D
a 电极 阳极 阴极 阳极 阴极
d 电极 正极 正极 负极 负极
Q 离子 阳离子 阳离子 阴离子 阴离子
3 ．关于如图所示装置的叙述正确的是( )
甲: 乙：
A ．甲乙装置中的锌片都作负极
B ．甲乙装置中的溶液内的 H＋在铜片上被还原
C ．甲乙装置中锌片上发生的反应都是还原反应
D ．甲装置中铜片上有气泡生成，乙装置中的铜片质量增加
4 ．水是生命之源。请结合如图所示的空间站水、气整合循环系统，回答下列
问题：
（1）萨巴蒂尔反应器 ”内保持 300～400 ℃ , 并放有催化剂。
该装置中发生反应的化学方程式为 。
（2）萨巴蒂尔反应器 ”生成的水可以电解，实现氧气的再生，电解水的化学方程式
。
________________________________________________________
5.如果用惰性电极持续电解 CuCl2 溶液，会出现什么现象？
习题与教学目标对于关系如下：
目标 1 目标 2 目标 3
习题 1 习题 2 习题 3 习题 4 习题 5
十.教学反思
1.本课时教学设计遵循“教-学-评一体化”思想， 由四个环节 7 个问题引发， 通过学生活动和过程性评价
可以看出， 圆满的达成了预设的教学目标。
2.本课时特色： 创设真实且富有价值的魔术情境，引发学生兴趣， POE 教学策略的使用，既体现了化学学
科中科学探究、证据推理、微观探析的学科素养，又利于突破教学重难点。随后在分组电解 KI 溶液的实验
中引发学生的认知冲突，通过设置进阶性问题启迪学生进行解释，并利用所学来解密魔术，整体连贯自然，
体现了在“做中学”、“学中用”的教学思想，促进了学生化学学科核心素养的全面发展。
3.核心素养背景下的课堂教学更加重视知识获取的途径、知识的形成过程以及在此过程中形成的思维模式 和方法，本课时采用 “四重表征法”（宏观— 实验现象；微观—微观探析；符号— 电极反应式；图像— 原 理、装置、能量图）力求实现生长课堂，不仅锻炼了学生四重表征间相互拓展和互相切换的能力，更加增
强了其对电解池的理解和应用， 感受到了化学学科独特的魅力与价值！

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