高中二年级上学期化学《化学反应与电能总复习》教学设计.docx

人教版（2019）普通高中教科书选修性必修1化学反应原理

第四章化学反应与电能总复习

教学设计

【课程标准】

1.体验化学能与电能相互转化的探究过程，了解原电池和电解池的工作原理，能写出电极反应和电池反应方程式。

??2.通过查阅资料了解常见化学电源的种类及其工作原理，认识化学能与电能相互转化的实际意义及其重要应用。

?3.能解释金属发生电化学腐蚀的原因，通过实验探究防止金属腐蚀的措施。

【教材分析】

本章内容的教育、教学价值主要体现在理解物质变化、理解能量转化、促进学生发展和促进社会发展。在内容编写和安排方面，注重理论与实际的紧密联系。通过本章学习，希望进一步促进学生宏观辨识与微观探析、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学科核心素养的发展。

【学情分析】

学生已经在必修2中学习了简单的原电池工作原理，会原电池正负极的判断方法及简单电极反应式的书写。

【教学目标】

掌握原电池的工作原理，正负极判断及电极反应式的书写。

掌握电解池的工作原理，阴阳极判断及电极反应式的书写。

了解金属的腐蚀，掌握金属的防护。

【教学重难点】

重点：原电池和电解池的工作原理。

难点：电极反应式的书写。

【教学方法】

归纳总结、模型建构

【教学过程】

环节一

【原电池】

1、原电池的定义及构成条件

（1）原电池定义：

将化学能转化为电能的装置。

构成条件：

电极

一般活动性较强的金属做负极，活动性较弱的金属或非金属导体做正极

溶液

有电解质溶液

回路

两电极直接接触(靠在一起)或间接接触(用导线相连)插入电解质溶液中

本质

自发的氧化还原反应

口诀：两极一液一连线，氧化还原是前提。

工作原理：

以铜-锌原电池为例

电极名称

负极

正极

电极材料

Zn片

Cu片

电极反应

Zn-2e-=Zn2+

2H++2e-=H2↑

反应类型

氧化反应

还原反应

电子流向

由负极（Zn片）沿导线流向正极（Cu片）。

离子流向

阴离子向负极移动，阳离子向正极移动；盐桥(含饱和KCl溶液)中离子流向：K＋移向正极，Cl－移向负极。

电极总反应

Zn＋2H＋=Zn2＋＋H2↑

两类装置的不同点

装置Ⅰ：还原剂Zn与氧化剂H＋直接接触，化学能既转化为电能，又转化为热能，造成能量损耗

装置Ⅱ：还原剂Zn与氧化剂H＋不直接接触，化学能仅转化为电能，避免能量损耗，故电流稳定，持续时间长

2、原电池的正负极判断

（1）电极反应：负极—氧化反应，正极—还原反应

（2）电子或电流的流向：电子：负→正；电流：正→负

（3）离子流向：阳离子→正极，阴离子→负极

（4）电极材料：活泼金属作负极；不活泼金属、非金属作正极

（5）反应现象：质量增加或有气泡→正极；质量减少或不断溶解→负极；

3、原电池的电极反应书写

(1)负极金属参与反应的原电池

负极反应：

酸性或中性溶液中：M-ne-=Mn+

碱性溶液中:M-ne-+nOH-=M(OH)n

正极反应：

酸溶液中：2H++2e-=H2↑

金属阳离子参与反应的溶液中：Nx++xe-=N

电解质不与金属反应的溶液中：O2+4e-+2H2O=4OH-

（2）根据电池总反应式

负极反应：还原剂-ne-=氧化产物

正极反应：氧化剂+ne-=还原产物

负极反应+正极反应=总反应

（3）燃料电池书写步骤

先写总反应；

再写正极反应：

①在酸性溶液中：O2+4e-+4H+=2H2O

②在碱性或中性溶液中：O2+4e-+2H2O=4OH-

③在熔融碳酸盐中：O2+2CO2+4e-=2CO32-

④在可传导O2-的晶体电解质中：O2+4e-=2O2-

最后负极反应：负极反应=总反应-正极反应

环节二

【电解池】

电解池的定义及构成条件

（1）电解池定义：将电能转化为化学能的装置。

（2）构成条件：

①有与电源相连的两个电极。

②电解质溶液(或熔融电解质)。

③形成闭合回路。

口诀：两极一液一回路，外接直流电源

2、电解池的工作原理

3、电解池的阴阳极判断方法

（1）与电源连接：阳极连电源正极，阴极连电源负极

（2）电极反应：阳极—氧化反应，阴极—还原反应

（3）电子的流向：阴极电子流入，阳极电子流出

（4）电流的流向：阴极电流流出，阳极电流流入

（5）离子的流向：阳离子移向阴极，阴离子移向阳极

（6）电极产物：电极溶解、逸出O2(或电极区变酸性)或逸出Cl2的一极为阳极；析出金属或逸出H2(或电极区变碱性)的一极为阴极

4、电解池的电极反应式书写

（1）分析电解质水溶液的组成：找全离子并分阴、阳两组

（2）确定阴、阳两极的放电顺序

①阳极

活性电极：金属做阳极(Pt