第三单元 金属的腐蚀与防护优质公开课教案

电化学复习课

——难点突破之电极反应式的书写

考纲要求

1、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、了解常见化学电源的种类及其工作原理。

3、理解金属发生电化学腐蚀的原因，金属腐蚀的危害，防止金属腐蚀的措施。

教材分析

电化学是无机化学中很重要的内容，它与基本概念、基本理论、元素化合物等内容密切相关。化学能与电能的相互转化是氧化还原反应本质的拓展和应用，其中涉及到电极的判断和电极反应式、离子放电规律、电解产物分析及溶液pH的变化、电化学计算、实验设计等知识点。电化学还常常涉及到物理学中的串联电路、并联电路等。无疑，有关电化学知识也必然是物理学和化学的交汇点，这一融合正反映了突破学科中心，实施素质教育的新课程理念，将会成为理科综合测试的重点。为此，确立了本节内容的重点是“两池”（原电池和电解池）的化学反应原理，而电解产物的判断方法及溶液pH的变化规律则是本部分的难点。

学情分析

前面学生虽然已经学习了原电池与电解池的相关知识，探究了化学能与电能的相互转化，初步学会了电极反应式的书写，也接触到了几种化学电源及金属的电化学腐蚀等知识，但是对于原电池和电解池相关知识的理解仍然存在问题，在解题过程中也常常出现错误,因此，还需要再进一步加以对比、辨析和归纳，从而使学生对这些内容有更加全面和深刻的理解。

教学目标

为了帮助学生进一步区分原电池和电解池,更好地理解和掌握电化学知识，我在教学过程中设立的教学目标如下。

知识与技能：

通过原电池、电解池的知识对比，使

学生进一步掌握原电池、电解池的化学反应原理、电极的判断、电极反应式的书写、离子放电规律、电解产物分析及溶液pH值的变化、电化学计算、实验设计等知识点。

过程与方法：

在复习原电池和电解池知识的过程中，运用对比、归纳、总结等教学方法通过问题探究，培养学生知识的迁移能力和多角度思维能力以及应用所学知识解决实际问题的能力。

情感态度与价值观：

使学生在探究化学能与电能之间相互转化奥秘的过程中，提高学习化学的兴趣和热情，感受化学世界的奇妙与和谐。

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教学流程

一、高考怎样考？--------考题体验

高考原题1、

(4)电解尿素[CO(NH2)2]的碱性溶液制氢的装置示意图

见图12（电解池中隔膜仅阻止气体通过，阴、阳极均为惰性电极）。电解时，阳极的电极反应式为--------------------------------------------------- 高考原题2、

铝电池性能优越，Al-AgO电池可作水下动力电源，其原理如图该电池的反应为---------------------------------------------- 高考原题3、

Mg-H2O2电池可用于驱动无人驾驶的潜航器。该电池以海水为电解质，示意图如上。该电池工作时，下列说法正确的是( ) A. Mg电极是该电池的正极

B. H2O2在石墨上发生氧化反应

C. 石墨电极附近的溶液的pH值增大

D. 溶液中的Cl-向正极移动

二、迎考怎样准备？-----知识精要

1、两电池的对比

①构成：原电池：------------ 电解池：--------------- ②电极名称： 原电池：----------------- 电极反应：-------------------

2

电解池：----------------- 电极反应：------------------ 【归纳】

电解时离子放电顺序：------------------------------------------ 【特别提醒】高考时有时不按常规出牌，要随机应变

高考原题4、

反应Ⅳ常被用于电解生产（NH4）2S2O8（过二硫酸铵）。电解时均用惰性电极，阳极发生的电极反应可表示为---------------------------- 。

2、两电池外电路电子流向

原电池：------------------------- 电解池：---------------------------- 特别注意：

溶液中无电子通过，导电的是通过阴阳离子的移动而导电的。电流的方向与电子流的方向相反。

【典例精练】

1、某种可充电聚合物锂离子电池放电时的反应为Li1－xCoO2＋LixC6===6C＋LiCoO2，下列说法不正确的是 ( ) A．放电时LixC6发生氧化反应

B．充电时，Li＋通过阳离子交换膜从左向右移动

C．充电时将电池的负极与外接电源的负极相连

D．放电时，电池的正极反应为Li1－xCoO2＋xLi＋＋xe－===LiCoO2 2、控制适合的条件，将反应2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I2设计成如下图所示的原电池。下列判断不正确的是 ( ) A．反应开始时，乙中石墨电极上发生氧化反应

B．反应开始时，甲中石墨电极上Fe3＋被还原

C．电流计读数为零时，反应达到化学平衡状态

D．电流计读数为零后，在甲中溶入FeCl2固体，乙中的石墨电极为负极

3．

将两个铂电极放置在KOH溶液中，然后分别向两极通入CH4和O2，即可产生电流。下列叙述正确的是 ( )

3

①通入CH4的电极为正极

②正极的电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－

③通入CH4的电极反应式为CH4＋2O2＋4e－===CO2＋2H2O ④负极的电极反应式为CH4＋10OH－－8e－===CO32－＋7H2O ⑤放电时溶液中的阳离子向负极移动 ⑥放电时溶液中的阴离子向负极移动

A．①③⑤ B．②④⑥

C．④⑤⑥ D．①②③

4．

电解尿素[CO(NH2)2]的碱性溶液制氢气的装置示意图如下：

电解池中隔膜仅阻止气体通过，阴阳两极均为惰性电极，

(1)A极为________，电极反________________________________________。

(2)B极为________，电极反________________________________________。

应应式式为为【归纳】陌生电极的书写方法

①标价定电子②平衡电荷③原子守恒

注意：

1、碱性不出现H+和CO2 2、酸性不出现OH-、

3、关注非水介质如熔融盐、

熔融金属氧化物

4、Fe做电极失2e-生成Fe2+ 5、二次电池放电为原电池充电为电解池充电时正----正相接、负----负相接

【课后练习】

1、有关下列四个常用电化学装置的叙述中，正确的是 ( )

A．图Ⅰ所示电池中，MnO2的作用是催化剂

B．图Ⅱ所示电池放电过程中，硫酸浓度不断增大

C．图Ⅲ所示装置工作过程中，电解质溶液中Cu2＋浓度始终不变

D．图Ⅳ所示电池中，Ag2O是氧化剂，电池工作过程中还原为Ag

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2、

在日常生活中，我们经常看到铁制品生锈、铝制品表面出现白斑等众多的金属腐蚀现象。可以通过

下列装置所示实验进行探究。下列说法正确的是 ( ) A．按图Ⅰ装置实验，为了更快更清晰地观察到液柱上升，可采用下列方法：用酒精灯加热具支试管

B．图Ⅱ是图Ⅰ所示装置的原理示意图，图Ⅱ的正极材料是铁

C．铝制品表面出现白斑可以通过图Ⅲ装置进行探究，Cl－由活性炭区向铝箔表面区迁移，并发生电极反应：2Cl－－2e－===Cl2↑

D．图Ⅲ装置的总反应为4Al＋3O2＋6H2O===4Al(OH)3，生成的Al(OH)3进一步脱水形成白斑

3、以黄铜矿精矿为原料，制取硫酸铜及金属铜的工艺如下所示：

Ⅰ.将黄铜矿精矿(主要成分为CuFeS2，含有少量CaO、MgO、Al2O3)粉碎。

Ⅱ.采用如下装置进行电化学浸出实验将精选黄铜矿粉加入电解槽阳极区，恒速搅拌，使矿粉溶解。

在阴极区通入氧气，并加入少量催化剂。

Ⅲ.一段时间后，抽取阴极区溶液，向其中加入有机萃取剂(RH) 发生反应：2RH(有机相)＋Cu2＋ (水相)----- R2Cu(有机相)＋2H＋ (水相)分离出有机相，向其中加入一定浓度的硫酸，使Cu2＋得以再生。

Ⅳ.电解硫酸铜溶液制得金属铜。

(1)黄铜矿粉加入阳极区与硫酸及硫酸铁主要发生以下反应：

(2)CuFeS2＋4H＋===Cu2＋＋Fe2＋＋2H2S2Fe3＋＋H2S===2Fe2＋＋S↓＋2H＋

①阳极区硫酸铁的主要作用是____________。

②电解过程中，阳极区Fe3＋的浓度基本保持不变，原因是______________________。

(2)阴极区，电极上开始时有大量气泡产生，后有固体析出，一段时间后固体溶解。写出上述现象对应的反应式____________________。

(3)若在实验室进行步骤Ⅲ，分离有机相和水相的主要实验仪器是__________；加入有机萃取剂的目的是__________。

(4)步骤Ⅲ，向有机相中加入一定浓度的硫酸，Cu2＋得以再生的原理是____________。

(5)步骤Ⅳ，若电解 200 mL 0.5 mol·L－1的 CuSO4溶液，生成铜 3.2 g，此时溶液中离子浓度由大到小的顺序是__________。

小结：电化学试题的一般解答方法

1、仔细审题，找出有效信息

如：是原电池还是电解池？

是什么电极？

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是根据什么氧化还原反应设计？

是什么环境？

2、写出电极反应式

（1）确定发生化合价变化的元素

（2）确定转移的电子数

（3）明确反应环境，根据三大守恒完成方程式

3、根据题设回答问题

注意答题规范性

教学反思：

一：本堂课没有完全达到了我们的预期目标；层次好一些的班级学生能有六成的过关率，究其原因，学生没能更好的领悟老师的引导，同时科任老师也需从多方面来对学生进行更好的兴趣引导，高考复习需要的是老师的精心，学生的用心。

二：课堂的师生交互的，学生的参与活动方面：

本节课是多媒体课，通过课件中的丰富展示，如：

1、判断是原电池还是电解池：---------是否有外加电源

2、判断电极---------本质：氧化反应、还原反应

3、写出电极反应式-------本质是氧化还原反应

（1）根据放电顺序确定得失电子的物质

（2）根据化合价变化确定转移的电子数

（3）明确反应环境，根据“三大守恒”完成方程式

等方面，学生的参与意识还是很强的，回答的积极，正确率也高。但上升到高考试题，学生马上就产生了一定的恐惧感，我认为，我们的复习不全是知识的复习，在一定的场景中，实施心理疏导也显得尤为重要！！！

三：本节课我们采取的教学策略：

（1）

由浅入深，适时关注学生，学生能接纳的多讲，接纳有困难的慢讲。

（2）

精选高考模拟题，注意培养学生们的心理承受能力。切不可一次性就把学生吓倒！！

本人充分运用了多媒体和信息技术创设生动教学情境的教学策略，实践结果说明了情境教学是有效的。

总之：从全过程来看，选题是适中的，内容是全面的。讲解是到位的，唯一美中不足的是，学生们的掌握程度不是很理想！！

教学感悟：人生如竞技场，总是看谁笑到最后的终点。让我们关注不同学段的差异性，一起思考怎样引领学生去“笑傲化学”。。。。。。

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