高三化学二轮专题复习电化学原理及应用教案

《电化学原理及应用》教案课题电化学原理及应用课型二轮复习课课时1授课教师科目化学学段高中年级高三教材分析人教版选修4第四章《电化学基础》内容是高中化学重要的基本理论之一，既涉及到电化学的理论知识，又与能量的转化、元素化合物知识、氧化还原反应、离子反应及阿伏伽德罗常数等知识密切相关，因此在高中化学中占有重要的地位。电化学知识也是历年来高考命题的重点，每年化学试卷中都有所涉及。考查内容有电极判断、微粒（如离子、电子）移动、电解质（如浓度、PH）的变化、电极反应式的书写、现象判断以及根据守恒关系的计算等等。教学目标与核心素养宏观辩识与微观探析：多角度、动态地去分析电化学中的化学反应，能从宏观上观察认识电化学装置(原电池和电解池)中发生变化的现象，又要从微观的角度(电子的转移、离子的移向等)去分析其反应的本质(氧化还原反应)。变化观念与平衡思想：认识电化学的本质是氧化还原反应。能多角度、动态地分析电化学反应中物质的变化及能量的转换证据推理与模型认知：通过典型具体的原电池装置和电解池装置，分析其原理，从而建立相关的思维模型，并能运用模型分析解决问题，如原电池及其正负极的判定、常见新型原电池的特点、电极反应式及总反应式的书写；电解中电极判断、电极反应式及总反应式的书写、电解规律及应用、电解的计算等问题的分析方法。科学探究与社会责任：通利用课堂内外学习探究、观察分析对比等的方式，让学生对电化学原理及应用有一个较为理性的实事求是的科学认识，进一步认识金属的腐蚀的危害及放护方法，感悟研制新型电池的重要性以及化学电源可能会引起的环境问题，初步形成较为客观、正确的能源观。教学重难点教学重点：电化学原理的应用与与解决电化学问题的思路与方法。教学难点：电化学原理的综合应用电极反应和电池反应方程式的书写。学情分析经过一轮复习，学生已经对电化学的基本概念、基本原理有了一定的认识和理解。但可能还缺乏对相关知识系统性、规律性的认识，思维能力和综合应用知识解决问题的能力都有待进一步提高。特别是面对陌生或较为复杂的电化学装置时，缺少认识问题的角度和思路。二轮复习的基本原则是：“巩固、完善、综合、提高”，对电化学知识进行归纳与整理，让学生构建电化学知识体系，并将所学的知识进行综合运用，进一步增强学生分析解决问题的能力。教学设计思路针对二轮教学的要求和学生的实际，教师课前布置预习内容，精心设计好练习任务，让学生进一步熟悉电化学原理。在教学中，教师创设问题情境，采用分析归纳法、问题讨论法，结合典型例题讲评分析，让学生进行问题交流、合作探究、比较分析，然后师生合作，归纳整合知识，提高解题能力教学环节教学活动设计意图2.考情分析，导入新课，3.知识梳理归纳电化学问题的一般思路与方法5.真题演练，方法点拨6.归纳小结，布置课后作业〖课前准备〗①指导学生预习：原电池和电解的原理，二次电池、燃料电池等的特点②要求学生完成一份近几年的高考真题练习（见学案）〖考情分析〗①电化学原理题的命题框架（知识、能力、情境、素养等）②高考考情分析（考查热度、考查题型、考查内容、考查难度等）〖复习提问〗1.原电池构成条件？2.原电池工作原理？〖点评归纳〗原电池构成条件：活动性不同的电极(金属或可导电的非金属);（2）电解质溶液;(3)形成闭合电路;(4)自发的氧化还原反应原电池工作原理：〖强调〗电子：负极→正极，电流：正极→负极，阳离子：移向正极，阴离子：移向负极〖设问〗原电池的缺点是？氧化剂与还原剂直接接触反应，部分化学能转化为热能，造成能量损耗〖引入〗原电池装置改进---为提高化学能的转化率，产生的电流持续稳定〖对比讨论〗单液原电池、双液原电池、隔膜原电池装置的不同，盐桥、离子交换膜的特点〖复习提问〗电解池工作原理？〖小结〗电解池放电顺序阳极（失电子）：金属（除Pt、Au）＞S2－＞I－＞Br－＞Cl－＞OH－(水)＞含氧酸根阴极（得电子）：Ag＋＞Hg2＋＞Fe3＋＞Cu2＋＞H＋(酸)＞Fe2＋＞Zn2＋＞H＋(水)＞Al3＋＞Mg2＋＞Na＋〖学生交流〗金属腐蚀的防护方法有？①牺牲阳极的阴极保护法---原电池原理②外加电流的阴极保护法--电解原理〖讨论〗二次电池的原理〖特别提醒〗同一电极上的电极反应式，在充电与放电时，形式上恰好相反〖复习回忆〗铅蓄电池？燃料电池？〖强调〗①.铅蓄电池的充电、放电特点②燃料电池在不同介质中的反应式书写：〖投影交流〗电化学问题的一般思路〖交流讨论〗如何看装置、找电极、写反应、作判断？〖归纳〗找电极的方法：①根据反应式、题中信息、反应现象、微粒移动等;②一般先找负极（原电池）、阳极（电解池）;③负极、阳极的判断：失电子，元素化合价升高〖强调〗写电极反应式①考虑电解质的PH、状态（水溶液或熔融），是否参与反应②正（或阴）极反应式+负（或阳）极反应式=总反应式③二次电池放电、充电时电极反应式相反〖强调〗要根据电极反应式作相关判断：①电极、离子交换膜类型②现象、电解质（PH、浓度等）的变化③微粒（电子、离子、电流）移动方向④计算（根据守恒关系、反应方程式等）〖典例〗（2022·全国甲卷）一种水性电解液Zn-MnO2离子选择双隔膜电池如图所示(KOH溶液中，Zn2+以Zn(OH)42-存在)。电池放电时，下列叙述错误的是（）A．Ⅱ区的K+通过隔膜向Ⅲ区迁移B．Ⅰ区的SO42-通过隔膜向Ⅱ区迁移C．MnO2电极反应：MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2OD．电池总反应：Zn+4OH-+MnO2+4H+=Zn(OH)42-+Mn2++2H2O〖解析〗根据图示的电池结构和题目所给信息可知，Ⅲ区Zn为电池的负极，电极反应为Zn-2e-+4OH-=Zn(OH)42-，Ⅰ区MnO2为电池的正极，电极反应为MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O；电池在工作过程中，由于两个离子选择隔膜没有指明的阳离子隔膜还是阴离子隔膜，故两个离子隔膜均可以通过阴、阳离子，因此可以得到Ⅰ区消耗H+，生成Mn2+，Ⅱ区的K+向Ⅰ区移动或Ⅰ区的SO42-向Ⅱ区移动，Ⅲ区消耗OH-，生成Zn(OH)42-，Ⅱ区的SO42-向Ⅲ区移动或Ⅲ区的K+向Ⅱ区移动。据此分析答题。A．根据分析，Ⅱ区的K+只能向Ⅰ区移动，A错误；B．根据分析，Ⅰ区的SO42-向Ⅱ区移动，B正确；C．MnO2电极的电极反应式为MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O，C正确；D．电池的总反应为Zn+4OH-+MnO2+4H+=Zn(OH)42-+Mn2++2H2O，D正确；（其余题目，详见学案）〖小结〗1对比：原电池与电解池“一个概念、两个电极、三个流向、四个条件”2电化学问题解题策略：①熟悉并理解原电池、电解池的工作原理②注意题中的信息（如电极材料、电解质、总反应式、装置用途等）③分析装置图像，突破口是判断电极（元素变价等）及反应式④阅读题中四个选项，找有效信息，回忆基础模型，快读作答〖课后作业〗①完成学案练习②认识考向，总结电化学问题的规律与方法。明确目标，自主复习认识高考，明确考向温故知新，回归基础，突出重点探究规律，提升理解能力对比分析归纳学