高中化学-电解池教学设计学情分析教材分析课后反思

《高三一轮复习-电解池》教学设计本教学设计以高三一轮复习中的《化学反应原理》中的电化学部分之《电解池》为例“”和”本节内容重点是电解池原理和应用，难点是如何帮助学生从氧化还原角度加深理解该”“问题链”的效果已经得到充分的检验。教学学生本位和“问题解决”的高效课堂教学设计简析教学学生本位和“问题解决”的高效课堂教学设计简析环节引入首先来看一下高考在这一部分的要求：1、了解电解池的工作原开场白理，能书写电极反应式和电池反应方程式。2、理解电解池的应用（氯碱工业，电镀，电解精炼考纲要求在高考题中的体现：展示09-14年高考题中的电化学部分，考点解析：电解池的原理，电极反应式的书写，电解池的应用-电镀，电解精炼本节课内容重点就是这些。电解池的内容离我们的生活并不遥远，观看生活中的实例图片-锈迹斑斑的铁制品——金属腐蚀对国民经济带来的损失数巨大的，在我国每年的损失高达2800亿人民币。如何防止钢铁的腐蚀？教学设计中，主要是通过“问题链”（何设计电解池——电解池相关知识在氧化还原角度的认识——电解池知识的解决）帮助学生形成系统完整的认识。该设计是在授课结束后进一步修正的最终版本，所以“问题链”的效果已经得到充分的检验。具体教学设计如下。“学生中高考要求生觉得复习的针对性和对自己掌握知识水平的要求也提升教学问题一：根据所学电化学的知识，设计并画出电解池装置，对图常规的知过程中的铁片加以保护。【备选材料：铜片，石墨，直流电源】识串讲存问题引入的设计教两个学生板演，之后教师仅作评价正误【讨论一】该装置是如何实现保护铁的？钢铁的腐蚀中，铁发生什么反应？

学模式能够让学生依据原有知识动脑思考达成电解原理的深度思两名同学进行描述，教师板书内容：与氧化还原原理建立联系

解决问题的能力。高效课堂的设氧化还原观这就是电解池的工作原理【学以致用】HSO2 4溶液中电解，可在铝材表面形成氧化膜。分析：铝电极发反应，相应的产物,应连接外加源的 极，电解过程中SO2-向 极移动，H+向 极移动4经过理论复习，学生都能快速做答二.电解池原理应用

复习注重知识体系的自然构终达到帮助学生提升思维能力和解决问题能力的目标。常规方法[问题二]

中思路清别是？写出电极反应式？为什么是这两种离子放电？ 的是知识阳极：2Cl--2e-阴极：2H++2e-

==Cl2===H2

有关注知2NaCl+2HO===H+Cl+2NaOH（通电）2 2 2这就是大家熟悉的氯碱工业原理---电解原理的应用（一）实际生产中为了减少反应产物之间的反应一般采用离子交换膜，以后会陆续的复习到

识发展过程中对学生学会学习的作用。【问题三】把碳电极改为Cu么？阳极：Cu-2e-=Cu2+回馈开头的问题：另外一名同学的解析也能防止铁被腐蚀阳极的电极反应式之所以这样改变是由于微粒的还原性不同所致，在电解池的两极存在放电顺序——本质是氧化性还原性的相对强弱阳极（还原性强的优先）电解材料为活性电极时：电极材料优先失电子（除Au、Pt外的金属电极）

＞Cl-

＞OH-

＞含氧酸根（Au、Pt、C等电极）阴极（氧化性强的优先）Ag+

＞Cu2+

＞H+

>Fe2+

＞Zn

＞Al3+

＞……（金属活动性顺序表的反序）[学以致用]中的用途。(1228.CuSOAlZnAg、4Pt、Au等杂质)的电解精炼，下列说法正确的是a.电能全部转化为化学能b.粗铜接电源正极发生氧化反应c.溶液中Cu2+向阳极移动 d.利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属 e.电解精炼过程中硫酸铜溶液的浓度保持不变电解归纳总结：电解原理的应用， 高效原理 课堂设计应用 中有层次的教 的提出问学根据应用，归纳解题的基本思路

体会到发现过程的【学以致用】

让学生按照科学的方法去学养学生思维能力和创造能力。将上述溶液改为硫酸铜溶液

从电解反应式书写到电解规律的书写，到特设环境电极反【能力提升】：特殊环境电极反应式书写（1029）以铝为阳极，在HSO2 4氧化膜。写出阳极的电极反应式，并总结书写电极反应式的步骤【学以致用】(1328含有杂质的粗银为 极（填a或b），阴极的电极反应式为 ，若实际操作时b极有少量红棕色气体生成，该气体成是 ，则生成该气体的电极反应式为

应时的书写。这一切的实质都是氧化性还原性强弱比较问题本节小结升华 承前启后小结实际上我们这节课我们所复习的电解池内容实际上就是在直流电源作用下发生氧化还原反应的一种装置，所以，我们可以从氧化还原反

的小结和知识罗列应角度加深对电解池的认识，电子由阳极移向正极，由负极移向阴极，式小结相在两极上发生氧化还原反应，从能量转化的角度看电能转化为化学在两极上发生氧化还原反应，从能量转化的角度看电能转化为化学能，这就是我们学习的——电解池（板书内容：—电解池——本节课帮助学生的标题）建立起系统的知识学生对一节课的学习有升华。升华回馈：也可以从的氧化还原角度来分析原电池知识，下节课再学。本教学设计以高三一轮复习中的《化学反应原理》中的电化学部分之《电解池》为例”“”的高效复习课堂教学模式。本节内容重点是电解池原理和应用，难点是如何帮助学生从氧化还原角度加深理解该”从氧化还原角度认识电极反应。教学方法：综合利用启发，点拨，思考，讨论，把复习过程优化成一个以学生为主体，老师为指导的高效过程。课堂流程：由高考考纲引入——展示高考对考纲的展示（近几年高考题摘编）——生活中的实例展示——学生思考讨论如何设计电解池——对涉及的电解池进行分析——引出电解原理——引出放电顺序——引出电解原理的应用氯碱工业原理——电极反应式书写总总结升华将氧化还原思想和电解思想联系，能量转化升华。总的设计教学过程与方法，较能体现高效课堂的思想，体现情感目标主线，知识目标“链”的效果已经得到充分的检验。另外在课前应该让学生先将学案内容填充完整，完成预习，否则本节课达不到设计的理想效果，还有在熟练程度上，如果再多试讲几遍，效果应该更好。课标分析1知识及能力目标：反应式和电池反应方程式通过对电池效率的探究构建电解池基础知识主线学部分——电解池的知识通过提出问题培养学生独立思考，分析对比和迁移应用的能力2.情感目标通过开放性知识探究，激发学生探究兴趣培养学生严谨的科学态度和良好的思维习惯培养学生用已有知识分析问题解决问题的能力。本节内容重点：电解池原理和应用，难点：如何帮助学生从氧化还原角度加深理解该原理并能准确使用。教材分析氧化还原反应部分知识的深层次应用。我认真分析了必修2教材原电池部分，选修4教材电化学基础导论电解池，原电池，及2015高考考纲，考试说明中电化学及相关联部分（氧化还原）的考试要求。教材对电化学基础知识从以下四个方面要求学生掌握理解：一，化学能与其它形式的能量可以相互转化，且严格遵循能量守恒定律。化学能与电能相互转化必须通过一定装置；二，电化学反应以及装置可分为两类：产生电流的反应（化学电池——自发的向外输送能量）和借助电流而发生的反应（电解池——有外界输入的能量推动）三，装置设计的合理性决定能量转换的效率四，电化学原理在电池制造，防止金属锈蚀，电解，电镀，电冶金中广泛应用（一）电化学知识部分考纲展示了解原电池的工作原理，能写出电极反应和电池反应方程式了解常见化学电源的种类及工作原理了解电解池的工作原理，能写出电极反应和电池反应方程式。（二）相关联部分电化学部分其实是对氧化还原知识氧化性还原性大小的判断知识的应用；另外氧化还原方程式的书写也是这部分的最基本知识，熟练地学情分析氧化还原知识进行巩固，在应用过程中提升能力激发热情。基础测评 电解池1.下列各装置中，在铜电极上不能产生气泡的( )2、下列叙述正确的( )在原电池的负极和电解池的阴极上都是发生失电子的氧化反应用惰性电极电解NaSO1∶22 4用惰性电极电解饱和NaCl1mol1molNaOH3、用如图装(XY是直流电源的两分别进行下列各组实验，则表中所列各项对应关均正确的一组是( )电源电源选项实验前U形管中液体通电后现象及结论XUA正极NaSO2 4红色B正极AgNO3b管中电极反应式是4OH－－4e－===2HO2＋O↑2bC 负极 KCl和CuCl混合溶液2体积可能相等D负极Fe(OH)胶体和导电液3b管中液体颜色加深4用惰性电极电解下列各组中的三种电解质溶液在电解的过程中溶液的pH依次为升高不变、降低的( )A．AgNO CuCl Cu(NO)3 2 3C．CaCl KOHNaNO2 3

B．KClNaSO CuSO2 4 4D．HClHNO KSO3 2 45、1LKSOCuSOc(SO2

)=2.0mol·L-1,用石墨电极电解此溶液,当通电2 4 4 4一段时间,两极均收集到22.4标准状)气,则原溶液中c(K+)( )A.2.0mol·L-1 B.1.5

C.1.0

D.0.5mol·L-16、如图，A为直流电源，B为浸透饱和NaCl溶液和酚酞试液的滤纸，C为电镀槽，接通电路后发现B上的c点ac2H＋＋2e－===H↑2显红色，为实现铁上镀铜，接通Kac2H＋＋2e－===H↑2C.f电极为铜板D.e极发生还原反应7如图四种装置中所盛的溶液体积均为200浓度为0.6工作一段时间后测得导线上均通过了0.2mol电子，此时溶液中的pH由大到小的顺序( )A.④②①③ B.④③①②C.④③②①D.①③②④8)A．K与N连接时，X为硫酸，一段时间后溶液的pH增大B．KNX2HC.④③②①D.①③②④8)A．K与N连接时，X为硫酸，一段时间后溶液的pH增大B．KNX2H+＋2e-===H↑2C．K与M连接时，X为硫酸，一段时间后溶液的pH增大2 29交换膜技术原,可电解NaSO溶液生产NaOH溶液和HSO溶液下列说法中正确的( )AA2H++2e-H↑2A口出来的是HSO2 4C.a是阳离子交换膜,允许H+通过D.NaSO溶液从E2 41050mL:KMnO+HO2 4 2KMnO+H+KOH(未4 2配平),当生成112mL氢(标准状时停止通电。下列判断正确的( )A.K+浓度减小 B.KMnO4

在阳极区生成C.阴极周围溶液的pH减小 反应过程中共转移0.005mol电子11、下图为CO电催化还原为碳氢化合物的工作原理示意图,用一种钾盐水溶液作电解液。2B.工作时,K+向铜片电极移动C.工作时,铂片上的电极反应式为4OH--4e-O↑+2HB.工作时,K+向铜片电极移动C.工作时,铂片上的电极反应式为4OH--4e-O↑+2HO2 2DCHCH1molCH2molOxy 24 24 212、用铅蓄电池电解苦卤水(含Cl－、Br－、Na＋、Mg2＋)的装置如图所示(ab为石墨电)。下列说法中正确的( )铅蓄电池负极的反应式为Br－13、某同学按下图所示的装置进行实验AB为两种常见金属，它们的硫酸盐可溶于水当K闭合时从右向左通过交换膜移向A极。下列分析正确的是（ ）4A.溶液中c（A2＋）减小 B.B极的电极反应：B－2e－===B2＋C.Y电极上有H产生，发生还原反应 反应初期电极周围出现白色胶状沉淀214、钢铁工业是国家工业的基础，钢铁生锈现象却随处可见，为此每年国家损失大量资金。请回答钢铁腐蚀与防护过程中的有关问题。钢铁的电化学腐蚀原理如图所示。①写出石墨电极的电极反应式。出修改，并用箭头标出导线中电子流动方向。③写出修改后石墨电极的电极反应式。生产中可用盐酸来除铁锈。现将一生锈的铁片放入盐酸中，当铁锈被除尽后，溶中发生的化合反应的化学方程式。其腐蚀，电镀的装置如图所示：①电镀装置图的“直流电源”中填“a”或“b”)是正极Fe电极反应式为 。②接通电源前，装置图中的铜、铁两个电极质量相等，电镀完成后，将两个电极取出用蒸馏水小心冲洗干净、烘干，然后称量，二者质量之差为5.12g，由此计算电镀过程中电路中通过电子的物质的量。③上述铁镀件破损后，铁更容易被腐蚀。请简要说明镀铜铁镀件破损后，铁更容易被蚀的原因，由此可推知填一种金)铁镀件在破损时铁不易被腐蚀。15、电浮选凝聚法是工业上采用的一种污水处理方法：保持污水的pH在5.0～6.0之间，通过电解生成Fe(OH)3

沉淀。Fe(OH)3

沉淀有吸附性，可吸附污物而沉积下来，具有净化水的作用。阴极产生的气泡把污水中的悬浮物带到水面形成浮渣层，刮去浮渣层，即起到了浮选净化的作用。某科研小组用电浮选凝聚法处理污水，设计装置如图所示：实验时若污水中离子浓度较小，导电能力较差，产生气泡速率缓慢，则无法使悬物形成浮渣。此时，应向污水中加入适量填序。a．HSO b．BaSO c．NaSO d．NaOH e．CHCHOH2 4 4 2 4 3 2电解池阳极的电极反应式分别是① ＋O↑。2

；②4OH－－4e－===2HO2Fe(OH)3 。熔融盐燃料电池是以熔融碳酸盐为电解质，以CH4材料为电极。＋4CO2－－8e－===5CO＋2H。4 3 2 2①正极的电极反应式。②为了使该燃料电池长时间稳定运行，电池的电解质组成应保持稳定。为此电池工作必须有部分A物质参加循环，则A物质的化学式。实验过程中，若在阴极产生了44.8L(标准状况)气体，则熔融盐燃料电池消耗CH 416、工业上处理含Cr2O72-的酸性工业废水用以下方法：①往工业废水中加入适量的NaCl，搅拌均匀；FeCr(OH)Fe(OH)FeCr(OH)Fe(OH)沉淀生成；3 3③过滤回收沉淀，废水达排放标准，试回答：(1)电解时的电极反应，阳极 ，阴极 _(2)写出CrO2-27转变成Cr3+的离子方程式Cr(OH)3

和Fe(OH)3

沉淀是怎样产生的？ _能否将Fe电极改成石墨电极？为什么 高考试题——电解池1、以石墨为电极，电解KI溶(其中含有少量酚酞和淀)。下列说法错误的( A．阴极附近溶液呈红色 阴极逸出气体C．阳极附近溶液呈蓝色 溶液的pH变小2、下图所示的电解池Ⅰ和Ⅱ中c和d均为Pt电极。电解过程中，电极b和d上有气体逸出，但质量均增大，且增重b<d。符合上述实验结果的盐溶液( )选项XY选项XYA.MgSO4CuSO4B.AgNO3Pb(NO)32C.FeSO4Al(SO)2 43D.CuSO4AgNO33、糕点包装中常见的脱氧剂组成为还原性铁粉、氯化钠、炭粉等，其脱氧原理与钢铁的氧腐蚀相同。下列分析正确的( )A.脱氧过程是吸热反应，可降低温度，延长糕点保质期BCO+O+4e→4OH-2 24、将右图所示实验装置的K闭合，下列判断正确的是()4、将右图所示实验装置的K闭合，下列判断正确的是()Cu电极上发生还原反应电子沿ZnabCu片刻后甲池中c（SO2）增大4片刻后可观察到滤纸b5、下列与金属腐蚀有关的说法正确的是（ ）图a图bMNCu-Zn图cZn图dZn-MnO2

干电池自放电腐蚀主要是由MnO2

的氧化作用引起的6、以KCl和ZnCl混合液为电镀液在铁制品上镀锌，下列说法正确的是（ ）2D.镀锌层破损后对铁制品失去保护作用7、如右图所示，将铁棒和石墨棒插入盛有饱和NaCl溶液的U型管中。下列分析正确的是（）D.镀锌层破损后对铁制品失去保护作用7、如右图所示，将铁棒和石墨棒插入盛有饱和NaCl溶液的U型管中。下列分析正确的是（）A．K2H＋＋2e－→H1 2B．K闭合，石墨棒周围溶液pH逐渐升高1C．K闭合，铁棒不会被腐蚀，属于牺牲阳极的阴极保护法28、电解装置如图所示，电解槽内装有KI及淀粉溶液，中间用阴离子交换膜隔开。在D．K2闭合，电路中通过0.002NA个电子时，两极共产生0.001mol气体8、电解装置如图所示，电解槽内装有KI及淀粉溶液，中间用阴离子交换膜隔开。在一定的电压下通电，发现左侧溶液变蓝色，一段时间后，蓝色逐渐变浅。已知:3I+6OH—2==IO—+5I—+3HO3 2下列说法不正确的是（ ）O+2e—==H↑+2OH—2 2电解结束时，右侧溶液中含有IO—3电解槽内发生反应的总化学方程式KI+3HO＝KIO+3H2 3 2如果用阳离子交换膜代替阴离子交换膜，电解槽内发生的总化学方程式不变9、某兴趣小组设计如下微型实验装置。实验时，现断开K，闭合K，两极均有气泡产生；一段时间后，断开K，闭合K，发现电流表指针偏转，下列有关描述正确的是1 2一段时间后，断开K，闭合K，发现电流表指针偏转，下列有关描述正确的是1 2A．断开K，闭合K时，总反应的离子方程式为：2H++2Cl−21Cl↑+H↑2 2B．断开K，闭合K时，石墨电极附近溶液变红2 1C．断开K，闭合K时，铜电极上的电极反应为：Cl+2e—＝2Cl−1 2 2D．断开K，闭合K时，石墨电极作正极1 210(KFeOFeClKClO2 4 3 3在强碱性条件下反应可制取KFeO，其反应的离子方程式2 4为 。与MnO－Zn电池类似FeO－Zn也可以组成碱性电2 2 4池FeO在电池中作为正极材料其电极反应式为 ，2 4该电池总反应的离子方程式为 。11(HPO3 2HPO是一种中强酸，写出其电离方程式 3 2HPONaHPO均可将溶液中的Ag＋还原为银，从而可用于化学镀银。3 2 2 2①HPO中，P元素的化合价。3 2②利用HPO4∶1，则氧化产3 2物为 填化学。③NaHPO为 (填“正盐”或“酸式盐”)，其溶液2 2性”“中性”或“弱碱性”)。

(填“弱酸HPO(PBa(OH)PHBa(HPO3 2 4 2 3 2 22者再与HSO反应。写出白磷与Ba(OH)

溶液反应的化学方程式：2 4 2 。HPO也可用电渗析法制备，“四室电渗析法”工作原理如图所示(阳膜和阴膜分别3 2只允许阳离子、阴离子通过)：①写出阳极的电极反应式。②分析产品室可得到HPO的原因 3 2。③早期采用“三室电渗析法”制备HPOHPO3 2 3 2溶液代替，并撤去阳极室与产品室之间的阳膜，从而合并了阳极室与产品室。其缺点是产品中 混 有

杂 质 ， 该