高中二年級上學(xué)期化學(xué)《化學(xué)反應(yīng)與電能總復(fù)習(xí)》教學(xué)設(shè)計

人教版（2019）普通高中教科書選修性必修1化學(xué)反應(yīng)原理第四章化學(xué)反應(yīng)與電能總復(fù)習(xí)教學(xué)設(shè)計【課程標(biāo)準(zhǔn)】1.體驗(yàn)化學(xué)能與電能相互轉(zhuǎn)化的探究過程，了解原電池和電解池的工作原理，能寫出電極反應(yīng)和電池反應(yīng)方程式。

2.通過查閱資料了解常見化學(xué)電源的種類及其工作原理，認(rèn)識化學(xué)能與電能相互轉(zhuǎn)化的實(shí)際意義及其重要應(yīng)用。

3.能解釋金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕的原因，通過實(shí)驗(yàn)探究防止金屬腐蝕的措施。【教材分析】本章內(nèi)容的教育、教學(xué)價值主要體現(xiàn)在理解物質(zhì)變化、理解能量轉(zhuǎn)化、促進(jìn)學(xué)生發(fā)展和促進(jìn)社會發(fā)展。在內(nèi)容編寫和安排方面，注重理論與實(shí)際的緊密聯(lián)系。通過本章學(xué)習(xí)，希望進(jìn)一步促進(jìn)學(xué)生宏觀辨識與微觀探析、證據(jù)推理與模型認(rèn)知、科學(xué)探究與創(chuàng)新意識、科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任等學(xué)科核心素養(yǎng)的發(fā)展?！緦W(xué)情分析】學(xué)生已經(jīng)在必修2中學(xué)習(xí)了簡單的原電池工作原理，會原電池正負(fù)極的判斷方法及簡單電極反應(yīng)式的書寫?！窘虒W(xué)目標(biāo)】掌握原電池的工作原理，正負(fù)極判斷及電極反應(yīng)式的書寫。掌握電解池的工作原理，陰陽極判斷及電極反應(yīng)式的書寫。了解金屬的腐蝕，掌握金屬的防護(hù)?！窘虒W(xué)重難點(diǎn)】重點(diǎn)：原電池和電解池的工作原理。難點(diǎn)：電極反應(yīng)式的書寫。【教學(xué)方法】歸納總結(jié)、模型建構(gòu)【教學(xué)過程】環(huán)節(jié)一【原電池】1、原電池的定義及構(gòu)成條件（1）原電池定義：將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。構(gòu)成條件：電極一般活動性較強(qiáng)的金屬做負(fù)極，活動性較弱的金屬或非金屬導(dǎo)體做正極溶液有電解質(zhì)溶液回路兩電極直接接觸(靠在一起)或間接接觸(用導(dǎo)線相連)插入電解質(zhì)溶液中本質(zhì)自發(fā)的氧化還原反應(yīng)口訣：兩極一液一連線，氧化還原是前提。工作原理：以銅-鋅原電池為例電極名稱負(fù)極正極電極材料Zn片Cu片電極反應(yīng)Zn-2e-=Zn2+2H++2e-=H2↑反應(yīng)類型氧化反應(yīng)還原反應(yīng)電子流向由負(fù)極（Zn片）沿導(dǎo)線流向正極（Cu片）。離子流向陰離子向負(fù)極移動，陽離子向正極移動；鹽橋(含飽和KCl溶液)中離子流向：K＋移向正極，Cl－移向負(fù)極。電極總反應(yīng)Zn＋2H＋=Zn2＋＋H2↑兩類裝置的不同點(diǎn)裝置Ⅰ：還原劑Zn與氧化劑H＋直接接觸，化學(xué)能既轉(zhuǎn)化為電能，又轉(zhuǎn)化為熱能，造成能量損耗裝置Ⅱ：還原劑Zn與氧化劑H＋不直接接觸，化學(xué)能僅轉(zhuǎn)化為電能，避免能量損耗，故電流穩(wěn)定，持續(xù)時間長2、原電池的正負(fù)極判斷（1）電極反應(yīng)：負(fù)極—氧化反應(yīng)，正極—還原反應(yīng)（2）電子或電流的流向：電子：負(fù)→正；電流：正→負(fù)（3）離子流向：陽離子→正極，陰離子→負(fù)極（4）電極材料：活潑金屬作負(fù)極；不活潑金屬、非金屬作正極（5）反應(yīng)現(xiàn)象：質(zhì)量增加或有氣泡→正極；質(zhì)量減少或不斷溶解→負(fù)極；3、原電池的電極反應(yīng)書寫(1)負(fù)極金屬參與反應(yīng)的原電池負(fù)極反應(yīng)：酸性或中性溶液中：M-ne-=Mn+堿性溶液中:M-ne-+nOH-=M(OH)n正極反應(yīng)：酸溶液中：2H++2e-=H2↑金屬陽離子參與反應(yīng)的溶液中：Nx++xe-=N電解質(zhì)不與金屬反應(yīng)的溶液中：O2+4e-+2H2O=4OH-（2）根據(jù)電池總反應(yīng)式負(fù)極反應(yīng)：還原劑-ne-=氧化產(chǎn)物正極反應(yīng)：氧化劑+ne-=還原產(chǎn)物負(fù)極反應(yīng)+正極反應(yīng)=總反應(yīng)（3）燃料電池書寫步驟先寫總反應(yīng)；再寫正極反應(yīng)：①在酸性溶液中：O2+4e-+4H+=2H2O②在堿性或中性溶液中：O2+4e-+2H2O=4OH-③在熔融碳酸鹽中：O2+2CO2+4e-=2CO32-④在可傳導(dǎo)O2-的晶體電解質(zhì)中：O2+4e-=2O2-最后負(fù)極反應(yīng)：負(fù)極反應(yīng)=總反應(yīng)-正極反應(yīng)環(huán)節(jié)二【電解池】電解池的定義及構(gòu)成條件（1）電解池定義：將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置。（2）構(gòu)成條件：①有與電源相連的兩個電極。②電解質(zhì)溶液(或熔融電解質(zhì))。③形成閉合回路?？谠E：兩極一液一回路，外接直流電源2、電解池的工作原理3、電解池的陰陽極判斷方法（1）與電源連接：陽極連電源正極，陰極連電源負(fù)極（2）電極反應(yīng)：陽極—氧化反應(yīng)，陰極—還原反應(yīng)（3）電子的流向：陰極電子流入，陽極電子流出（4）電流的流向：陰極電流流出，陽極電流流入（5）離子的流向：陽離子移向陰極，陰離子移向陽極（6）電極產(chǎn)物：電極溶解、逸出O2(或電極區(qū)變酸性)或逸出Cl2的一極為陽極；析出金屬或逸出H2(或電極區(qū)變堿性)的一極為陰極4、電解池的電極反應(yīng)式書寫（1）分析電解質(zhì)水溶液的組成：找全離子并分陰、陽兩組（2）確定陰、陽兩極的放電順序①陽極活性電極：金屬做陽極(Pt、Au除外)，金屬本身被電解；惰性電極(Pt、Au、石墨等)：還原性強(qiáng)的離子先放電。②陰極氧化性強(qiáng)的離子先放電。（3）寫出陽極電極反應(yīng)式①活性電極：Fe、Cu、Ag反應(yīng)方式：M-ne-=Mn+Fe-2e-=Fe2+Cu-2e-=Cu2+Ag-e-=Ag+②惰性電極：Au、Pt、C陰離子放電順序：S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根>F-2I--2e-=I22Br--2e-=Br22Cl--2e-=Cl2↑4OH--4e-=O2↑+2H2O或2H2O-4e-=4H++O2↑（放氧生酸）寫出陰極電極反應(yīng)式常見陽離子放電順序：金屬活動性順序的倒序Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+(酸)>Pb2+>Fe2+>Zn2+>H+（水）>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+Ag++e-=AgCu2++2e-=Cu2H++2e-=H2↑或2H2O+2e-=H2↑+2OH-（放氫生堿）（5）寫出電解總反應(yīng)式在兩極轉(zhuǎn)移電子數(shù)目相同的前提下，兩極反應(yīng)式相加即可得總反應(yīng)方程式。環(huán)節(jié)三【金屬的防腐與防護(hù)】1、金屬的腐蝕(1)定義：金屬或合金與周圍的氣體或液體發(fā)生氧化還原反應(yīng)而引起損耗的現(xiàn)象。(2)本質(zhì)：金屬失電子變成陽離子發(fā)生氧化反應(yīng)。(3)類型：化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕。①化學(xué)腐蝕金屬與其表面接觸的一些物質(zhì)（如O2、Cl2、SO2等）直接反應(yīng)而引起的腐蝕。②電化學(xué)腐蝕不純的金屬與電解質(zhì)溶液接觸時會發(fā)生原電池反應(yīng)，比較活潑的金屬發(fā)生氧化反應(yīng)而被腐蝕，這種腐蝕叫做電化學(xué)腐蝕。析氫腐蝕正極：2H++2e-=H2↑吸氧腐蝕正極：O2+4e-+2H2O=4OH-2、金屬的防護(hù)(1)改變金屬材料的組成(2)在金屬表面覆蓋保護(hù)層(3)電化學(xué)保護(hù)法①犧牲陽極的陰極保護(hù)法：正極：被保護(hù)金屬負(fù)極：活潑金屬②外加電流的陰極保護(hù)