【河东教育】山西省永济中学2014-2015化学新人教版选修4教案第四章电化学基础分析

Zn Cu × 第四章 电化学基础第一节 原电池教学目标体验化学能与电能相互转化的探究过程教学重点初步认识原电池概念、原理、组成及应用。

教学难点通过对原电池实验的研究，引导学生从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质，以及这种转化的综合利用价值。

教学过程【引入】电能是现代社会中应用最广泛，使用最方便、污染最小的一种二次能源，又称电力。

例如，日常生活中使用的手提电脑、手机、相机、摄像机……这一切都依赖于电池的应用。

那么，电池是怎样把化学能转变为电能的呢？我们这节课来一起复习一下有关原电池的相关内容。

【板书】§4.1 原电池一、原电池实验探究讲：铜片、锌片、硫酸都是同学们很熟悉的物质，利用这三种物质我们再现了1799年意大利物理学家----伏打留给我们的历史闪光点！ 实 验 步 骤 现 象1、锌片插入稀硫酸2、铜片插入稀硫酸3、锌片和铜片上端连接在一起插入稀硫酸1、锌片和铜片分别插入稀硫酸中有什么现象发生？2、锌片和铜片用导线连接后插入稀硫酸中，现象又怎样？为什么？3、锌片的质量有无变化？溶液中c (H +)如何变化？4、锌片和铜片上变化的反应式怎样书写？5、电子流动的方向如何？讲：我们发现检流计指针偏转，说明产生了电流，这样的装置架起了化学能转化为电能的桥梁，这就是生活中提供电能的所有电池的开山鼻祖----原电池。

【板书】（1）原电池概念：学能转化为电能的装置叫做原电池。

问：在原电池装置中只能发生怎样的化学变化？学生： Zn+2H +=Zn 2++H 2↑讲：为什么会产生电流呢？答：其实锌和稀硫酸反应是氧化还原反应，有电子的转移，但氧化剂和还原剂热运动相遇发生有效碰撞电子转移时，由于分子热运动无一定的方向，因此电子转移不会形成电流，而通常以热能的形式表现出来，激烈的时候还伴随有光、声等其他的形式的能量。

显然从理论上讲，一个能自发进行的氧化还原反应，若能设法使氧化与还原分开进行，让电子的不规则转移变成定向移动，便能形成电流。

第四章电化学基础考点聚焦1.理解原电池原理,熟记金属活动顺序,了解化学腐蚀与电化学腐蚀及一般防腐方法;2.了解电解和电镀的基本原理及应用.主要内容回扣1、原电池、电解池、电镀池判定规律若无外接电源，可能是原电池，然后依据原电池的形成条件分析判定，主要思路是“三看”。

先看电极：两极为导体且活泼性不同；再看溶液：两极插入电解质溶液中；后看回路：形成闭合回路或两极接触。

若有外接电源，两极插入电解质溶液中，则可能是电解池或电镀池。

当阳极金属与电解质溶液中的金属阳离子相同则为电镀池，其余情况为电解池。

2、酸、碱、盐溶液电解规律（惰性电极）3、关计算的方法规律有关电解的计算通常是求电解后某产物质量、气体的体积、某元素的化合价以及溶液的pH、物质的量浓度等。

解答此类题的方法有两种：一是根据电解方程式或电极反应式列比例式求解；二是利用各电极、线路中转移的电子数目守恒等式求解。

以电子守恒较为简便，注意运用。

电化学基础知识的应用（1）析氢腐蚀与吸氧腐蚀（以钢铁为例）：（2）的防护，主要有下面几种情况：改变金属的内部结构，例如把Ni 、Cr 等加入普通钢里制成不锈钢；覆盖保护层，例如涂油层、油漆、搪瓷、熟料等，另外还有电镀耐腐蚀的金属（Zn 、Sn 、Cr 、Ni 等）；电化学保护法，多采用牺牲阳极保护法，如在船只的螺旋桨附近的船体上镶嵌活泼金属锌块，另外可采用与电源负极相连接的保护方法，例如大型水坝船闸的保护就是让铁闸门和电源负极相连。

（3）电解原理的应用氯碱工业（电解饱和食盐水）：2NaCl + 2H2O ==电解 2NaOH + H2↑ + Cl2↑；活泼金属Na 、Mg 、Al 的制取，例如，电解熔融的NaOH 制金属Na ，4NaOH ==电解 4Na +2H2O + O2↑（其中Na 为阴极区产物而 H2O 和 O2则为阳极区产物）；金属的精炼，例如铜的精炼，以粗铜为阳极，精铜为阴极，含铜离子的溶液作电解质溶液；电镀,待镀金属制品作阴极，镀层金属作阳极，含有镀层金属离子的溶液作电镀液，阳极反应：M – ne- == Mn+（进入溶液），阴极反应Mn+ + ne- == M （在镀件上沉积）。

高二化学备课材料发言人：况少玲第二节氯碱工业●教学目标1.使学生了解氯碱工业反应原理。

2.使学生了解电解槽。

3.让学生熟悉氯碱工业中食盐水的精制。

4.常识性介绍以氯碱工业为基础的化工生产。

5.培养学生的分析、推理能力。

6.培养学生理论联系实际的能力及灵活运用所学知识的能力。

●教学重点氯碱工业反应原理，食盐水的精制。

●教学难点氯碱工业反应原理；学生综合应用所学知识能力的培养。

●教学方法实验探究、分析归纳、讨论、练习等。

●教学用具电脑、投影仪铁架台(带铁夹)、U形管、碳棒电极、铁棒电极、直流电源、饱和NaCl溶液、酚酞试液、碘化钾淀粉试纸、离子交换膜电解槽模型。

●课时安排共两课时第一课时：电解饱和食盐水的反应原理及离子膜电解槽。

第二课时：食盐水的精制和氯碱工业化工产品。

●教学过程第一课时［师］请大家根据上节课所学的电解原理做以下练习。

［投影练习］用石墨做电极，电解下列溶液，经过一段时间，溶液的pH下降的是A.NaClB.NaOHC.H2SO4D.CuSO4［讲解］pH下降即c(H＋)增大，引起c(H＋)增大的情况有：①电解不活泼金属的含氧酸盐溶液，OH－放电，H＋不放电；②电解含氧酸溶液，H＋和OH－均放电，实质为电解水，酸的浓度增大。

pH增大即c(OH－)增大，引起c(OH－)增大的情况有：①电解活泼金属的无氧酸盐及无氧酸溶液，H＋放电，OH－不放电；②电解强碱溶液，H＋和OH－均放电，实质为电解水，碱的浓度增大。

电解活泼金属的含氧酸盐，实质为电解水，溶液的pH不变。

［学生根据以上规律判断］答案：CD［设问］假如我们现在要电解NaCl溶液，会有什么现象发生呢？［向学生介绍以下实验装置］［实验装置］在U型管里装入饱和食盐水，滴入几滴酚酞试液，用一根碳棒作阳极，一根铁棒作阴极。

把湿润的碘化钾淀粉试纸放在两极附近。

使两根电极与直流电源相接。

［师］请大家分组讨论并回答。

［为方便学生讨论，可投影展示下图］电解饱和食盐水实验装置［学生讨论后回答］两根电极上均有气体放出；阳极湿润的KI淀粉试纸变蓝，阴极试纸无变化；阴极附近的溶液由无色变为红色。

选修4第四章·第三节《电解池》潘洁妹一、知识与技能：①理解电解原理，会判断电解池、电极产物、电极周围溶液pH值及整个溶液pH值的变化；②能书写电极反应式及总反应式，培养分析归纳知识的能力。

二、过程与方法：利用惰性电极电解氯化铜的实验，探究电解原理，了解电解的应用，特别是电解在电镀、电解精炼、电冶炼等方面的应用。

三、情感态度与价值观：通过电解知识的学习，发现其在日常生活和工农业生产中的广泛应用，激发学生勇于创新、积极实践的科学态度。

教学重点、难点重点：理解电解原理和以电解CuCl2溶液为例得出惰性电极作阳极时的电解的一般规律。

难点：理解电解原理，非惰性电极作阳极对电解产物的判断，电解原理的应用。

教学过程（第一课时）教师活动学生活动设计意图【复习提问】在本章的第一节，我们学习了原电池的有关知识，请同学们回忆一下，构成原电池的条件是什么呢？【总结】构成原电池的条件：1、活泼性不同的两个电极；思考，回答。

原电池是把化学能转化为电能的装置，电解池则相反。

复习是为了巩固原电池的组成条件及电极反应，两极判断，为电解2、电解质溶液；3、要有导线，形成闭合回路；CuCl2溶液的实验做好对照。

【讲述】原电池是把化学能转变成电能的装置，电解池则相反，下面就来讨论有关电解池的问题。

【板书】一、电解原理【实验4-2】（教师讲解，学生实验）【讲述】在实验中规定：与直流电源负极相连的电极叫阴极；与直流电源正极相连的电极叫阳极。

【引导】1. 实验观察要点：（1）阴极上的现象；（2）阳极上的现象；（3）阴极区溶液中的现象。

2. 能使湿润的淀粉-KI试纸变蓝的气体，应是学过的什么气体？【总结】实验现象：电流表的指针发生偏转，阴极石墨棒周围CuCl2溶液绿色加深，阳极石墨棒周围的CuCl2溶液绿色变浅；阴极石墨棒上覆盖了一层红色固体，阳极石墨棒上有气泡产生，同时看到湿润的碘化钾淀粉试纸变成蓝色。

实验结论：在通直流电的条件下，溶液里的CuCl2发生了下列反应：Cu生成于阴极的石墨棒上，Cl2生成于阳极的石墨棒上。

第四章电化学基础第三节电解池一、教育目标：1．理解电解原理，初步掌握正常电解反响产物的判定形式2．认识氯碱工业，电镀，冶金的原理3．掌握电解电极方程式的书写。

二、教育要点：电解原理及应用三、教育过程：我们知道化学能能够转变成热能，即反响热。

化学能也能转变成电能，用原电池装置。

今日这节课我们就来学习电能如何转变成化学能。

第三节电解池一、电解原理讲：开始我们来比较金属导电和电解质导电的差别。

金属电解质导电粒子导电状态温度影响导电实质电子定向挪动过渡：电解质导电的实质是什么呢？一同看实验。

实验：现象—一极有气泡，检验为氯气；另一极有红色的物质析出，分析为铜。

讲：要分析此现象我们得研究此装置，开始看电极。

1．电极阳极—与电源正极相连阴极—与电源负极相连隋性电极—只导电,不参加氧化复原反响(C/Pt/Au) 活性电极—既导电又参加氧化复原反响(Cu/Ag)问：通电前和通电时候辩发生了如何的过程？2+-H2O +-通电前：CuCl2=Cu+2Cl H+OH通电中：阳离子〔Cu2+,H+〕向阴极挪动被复原；--阴离子〔Cl,OH〕朝阳极挪动被氧化讲：即在电极上辩解发生了氧化复原反响，称电极反响。

2．电极反响( 阳氧阴还)阳极：2Cl--2e-=Cl 2(氧化)阴极：Cu2++2e-=Cu(复原)总电极方程式：___________________放电：阴离子失掉电子或阳离子获得电子的过程叫放电。

3．电解：电流(外加直流电)经过电解质溶液而在阴阳两极惹起氧化复原反响 (被迫的不是自发的)的过程叫电解。

讲：所以电解质导电的实质即是——电解电解池：借助电流惹起氧化复原反响的装置，即把电能转变成化学能的装置叫电解池或电解槽。

问：产生电解池的条件是什么？电源、电极、电解质产生闭和回路。

思虑：电解CuCl2水溶液为何阳极是-放电而不是-2++Cl OH放电，阴极放电的是Cu而不是H？4．离子的放电次序阴极：〔阳离子在阴极上的放电次序(得e-)〕+2+3+2++2+2+2+2+3+2++2++Ag>Hg>Fe>Cu>H(指酸电离的)>Pb>Sn>Fe>Zn>Al>Mg>Na>Ca>K阳极(1)是惰性电极时：阴离子在阳极上的放电次序〔失e-〕2------2-(等含氧酸根离子)>F-(SO2-/MnO--S>I>Br>Cl>OH>NO>SO>OH) 3434是活性电极时：电极自己溶解放电+问：放电本事衰于H和OH–的物质在水溶液中放电吗？否，但亚铁离子浓度远大于氢离子浓度时,亚铁离子放电。

第三节电解池一、教材分析本节课是人教版高中化学选修4《化学反应原理》中第四章电化学基础第三节电解池的第1课时。

本章着重研究化学反应与电能的关系。

电解池是将理论与实际相联系的实体，通过电解实验引出电解原理，又在理解电解原理的基础上介绍相关化工生产方面的应用。

通过学习帮助学生了解电能转化为化学能的条件和方法，加深对氧化还原反应的认识，提高辩证思维能力，同时帮助学生牢固树立理论联系实际的学风。

电解池是借助于电能，使不能自发进行的氧化还原反应能够发生，从而使电能转化为化学能的装置。

它的应用相当广泛，由此形成的工业也很多，如电镀、电解、电冶金、电池充电等。

本节课是学生学习“原电池”知识后的自然延伸，为后续学习电化学知识在生产生活和科研中的重要作用打好理论基础。

二、教学目标1、知识与技能(1) 认识电解概念，辨别电解池与原电池；(2) 了解电解池的工作原理。

2、过程与方法(1) 动手实验，体验电能与化学能转化的探究过程；(2) 应用实验、观察等手段获取信息，应用分析、推理、归纳、概括等方法加工信息。

3、情感态度价值观(1) 分组实验与讨论，体会小组合作学习的乐趣，培养团结协作的精神；(2) 通过探究实验的操作，现象的观察、记录和分析，感受实验方法在化学研究中的重要作用体验科学研究的严谨与艰辛。

三、教学重点(1)理解电解原理和以电解CuCl2溶液为例得出惰性电极作阳极时的电解的一般规律。

(2)电解池的工作原理。

四、教学难点(1)理解电解原理，非惰性电极作阳极对电解产物的判断，电解原理的应用。

(2)电解池的工作原理。

五、教学方法情景创设确定问题——自主学习解决问题——小组协作知识应用——课下探究知识延伸六、课时安排2课时七、学情分析八、教学过程第一课时电解原理Cu2Cu2Cu九、教学反思：第二课时电解原理的应用实验装置实验装置及原理按上图装置，在形管里倒入饱和食盐水，插入一根石墨棒做阳极，一根铁棒做阴极。

同时在两边管中各滴入几滴酚酞试液，并用湿润的碘化钾淀粉试纸检验阳极放出的气体。

人教版高中化学选修4第四章《电化学基础》第三节《电解池》说课稿
1. 教材内容地位及作用
本节课选自人教版普通高中课程标准实验教科书化学选修4第四章《电化学基础》第三节。

电解池是继原电池后电化学基础不可或缺的组成部分，是原电池知识的延续，更是研究其应用的基础。

与氧化还原反应、化学反应中的物质和能量变化等知识密切相关，在中学化学基本理论中占有重要的地位，也是指导工农业生产实践的重要理论依据。

对比新课程标准和旧教学大纲：旧教学大纲对电解原理的要求为C级，能领会概念的原理，并能解释一些简单的化学问题。

新课程标准则要求：体验化学能与电能转化的探究过程，了解电解池的工作原理，能写出电极反应式和电解池总反应式，重在体验知识形成过程。

2. 三维目标分析
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第四章 电化学基础§4.1 原电池一、探究目标体验化学能与电能相互转化的探究过程二、探究重点初步认识原电池概念、原理、组成及应用。

三、探究难点通过对原电池实验的研究，引导学生从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质，以及这种转化的综合利用价值。

四、教学过程【引入】电能是现代社会中应用最广泛，使用最方便、污染最小的一种二次能源，又称电力。

例如，日常生活中使用的手提电脑、手机、相机、摄像机……这一切都依赖于电池的应用。

那么，电池是怎样把化学能转变为电能的呢？我们这节课来一起复习一下有关原电池的相关内容。

【板书】§4.1 原电池一、原电池实验探究讲：铜片、锌片、硫酸都是同学们很熟悉的物质，利用这三种物质我们再现了1799年意大利物理学家----伏打留给我们的历史闪光点！【实验探究】(铜锌原电池)【问题探究】1、锌片和铜片分别插入稀硫酸中有什么现象发生？2、锌片和铜片用导线连接后插入稀硫酸中，现象又怎样？为什么？3、锌片的质量有无变化？溶液中c (H +)如何变化？4、锌片和铜片上变化的反应式怎样书写？5、电子流动的方向如何？讲：我们发现检流计指针偏转，说明产生了电流，这样的装置架起了化学能转化为电能的桥梁，这就是生活中提供电能的所有电池的开山鼻祖----原电池。

【板书】（1）原电池概念：学能转化为电能的装置叫做原电池。

问：在原电池装置中只能发生怎样的化学变化？学生： Zn+2H +=Zn 2++H 2↑讲：为什么会产生电流呢？答：其实锌和稀硫酸反应是氧化还原反应，有电子的转移，但氧化剂和还原剂热运动相遇发生有效碰撞电子转移时，由于分子热运动无一定的方向，因此电子转移不会形成电流，而通常以热能的形式表现出来，激烈的时候还伴随有光、声等其他的形式的能量。

显然从理论上讲，一个能自发进行的氧化还原反应，若能设法使氧化与还原分开进行，让电子的不规则转移变成定向移动，便能形成电流。

所以原电池的实质就是将氧化还原的电子转移变成电子的定向移动形成电流。

选修四第四章第3节电解池第一课时电解原一、预习目标预习实验“电解池原”，初步把握实验原、目的要求、材料用具和方法步骤。

二、预习内容“电解池原”实验1．实验原：2．材料用具实验仪器：小烧杯、玻璃棒、碳棒、导线、电流表、电、改进的塑料制电解槽；实验药品：2溶液、淀粉碘钾试纸、NOH溶液、SO4溶液、片、片。

3．实验步骤：⑴；⑵；⑶4．观察和记录：三、提出疑惑同们，通过你的自主习，你还有哪些疑惑，请把它填在下面的表格中课内探究案一、习目标1．知道电解的基本原，会判断一般电解反应产物；2．能说出电解、电解池及形成条件；3．正确使用实验器材，完成“电解池原”实验操作。

习重难点：知道电解的基本原，会判断一般电解反应产物。

二、习过程（一）电解原1、试验探究如图所示：与电正极相连的电极叫极，与电负极相连的电极叫极。

溶液，合上电开关，若烧杯中的液体为2能否看到小灯泡发光？。

溶液通电时现象：给2阴极上，CuCl2溶液经检验该物质是。

阳极上：，经检验该物质是。

两支电极上发生的反应为：阳极：。

反应类型：反应。

阴极：。

反应类型：反应。

总反应式：。

溶液能导电是因为存在，通电后这些自由过程分析：2移动的离子，在电场作用下作移动，根据相互吸引的原，带负电的氯离子向极移动，在阳极，氯离子失去电子被为氯原子，并两两结合成氯分子，从阳极放出，带正电的铜离子向极移动，在阴极铜离子获得电子被成铜原子，覆盖在阴极上。

2、电解：使电流通过溶液而在阴、阳两极引起的过程。

所用电流一般为直流电还是交流电较好？！该过程中能转为能！这是一个物过程还是一个过程？过程！显然：电解质溶液的导电过程就是的过程。

3、电解池：将能转为能的装置。

构成电解池的条件：①②③④判断下列装置是否属于电解池：4、原电池与电解池的比较的电解池装置中，电子流动方向从电的极沿着导线到达极，从在2极沿着导线回到电的极。

在溶液中电子有没有从阴极直接到达阳极呢？。

溶液中的在电场作用下到达阴极，得到从电负极流出的电子；溶液中的在电场作用下到达阳极，失去了电子流向电的正极。

第二节电一、教材分析通过以前章节的习，生已经掌握了能量守恒定律、反应的限度、反应进行的方向和反应的自发性、以及原电池的原等论知识，为本节的习做好了充分的论知识准备。

电池是依据原电池原开发的具有很强的实用性，和广阔的应用范围的技术产品。

本节的教是论知识在实践中的延伸和拓展，将抽象的论和生在日常生活中积累的感性体验联系起，帮助生进一步的深入认识电池。

现代技的飞速发展也带动了电池工业的进步，各种新型的电池层出不穷。

教材选取具有代表性的三大类电池，如生活中最常用的一次电池（碱性锌锰电池）、二次电池（铅蓄电池）、和在未有着美好应用前景燃料电池。

简介了电池的基本构造，工作原，性能和适用范围。

同时向生渗透绿色环保的意识。

二、教目标1．知识目标：(1)知道日常生活中常用的电和新型电池；(2)认识一次电池、二次电池、燃料电池等几类电池；(3) 会书写常用电池的电极反应式及总反应式。

2．能力目标：培养生观察、分析、整、归纳总结、探究等能力。

3．情感、态度和价值观目标：感悟研制新型电池的重要性以及电可能会引起的环境问题，初步形成较为客观、正确的能观，增强生的环保意识。

三、教重点难点重点：电的结构及电极反应的书写难点：电的结构及电极反应的书写四、情分析在2中生已习了氧还原反应的初步知识，前一节又已经过原电池的基本内容，知道原电池的定义，形成条件，简单得电极反应等，所以在此基础上，进一步习电的知识。

生能通过对实验现象的观察、有关据的分析和得出相关结论，具有一定的观察能力、实验能力和思维能力。

五、教方法1．实验探究与启发讨论法。

2．案导：见后面的案。

3．新授课教基本环节：预习检查、总结疑惑→情境导入、展示目标→合作探究、精讲点拨→反思总结、当堂检测→发导案、布置预习六、课前准备1．生的习准备：初步把握实验的原和方法步骤。

2．教师的教准备：多媒体课件制作，，课内探究案，课后延伸拓展案。

七、课时安排：1课时八、教过程组织教导入新课一、电池的种类介绍电池的种类：【指导生交流】1．干电池：普通锌锰干电池的简称，在一般手电筒中使用锌锰干电池，是用锌皮制成的锌筒作负极兼做容器，中央插一根碳棒作正极，碳棒顶端加一铜帽。

第四章电化学基础第一节原电池教学目的知识与技能1、让学生体验化学能与电能相互转化的探究过程；2、使学生进一步了解原电池的工作原理和构成原电池的条件；3、能够写出电极反应式和电池反应方程式.过程与方法1.通过分组实验培养学生观察能力与分析思维能力。

2.实验引导学生以问题为中心的学习方法，学会发现问题、解决问题的方法。

3、加深理解实践→认识→再实践→再认识的辨证唯物主义的思维方法情感价值观通过一些实验和科学探究过程，使学生增强探索化学反应原理的兴趣，树立学习和研究化学的志向。

重点进一步了解原电池的工作原理，能够写出电极反应式和电池反应方程式难点原电池的工作原理结构与板书第四章电化学基础第一节原电池一、原电池工作原理锌片（－）：Zn-2e-＝Zn2＋氧化反应；铜片（＋）：Cu2＋＋2e-＝Cu 还原反应总反应式：Cu2＋＋Zn＝Cu＋Zn2＋二、设计原电池教学过程备注［复习投影］原电池的概念：化学能转化为电能的装置组成原电池的条件：(1)有两种活动性不同的金属(或一种是非金属导体)作电极，活泼性强的做负极(2)电极材料均插入电解质溶液中，电极可能与电解质溶液反应也可能不反应(3) 两极相连形成闭合回路，可以是导线相连接也可以是两电极接触第四章电化学基础第一节原电池[讲]我们已所学过的原电池，是为了便于说明原电池化学原理的一种最简单的装置。

如果用它作电源，不但效率低，而且时间稍长，电流就不断减弱，因此不适合于实际应用。

这是什么原因呢？主要是由于在铜极上很快就聚集了许多氢气泡，把铜极跟稀硫酸逐渐隔开，这样就增加了电池的内阻，使电流不能畅通。

为了避免发生这种现象，我们来设计一种更为科学的原电池装置。

[设计实验]在两个烧杯中分别放入锌片和锌盐溶液、铜片和铜盐溶液，将两个烧杯中的溶液用一个装满电解质溶液的盐桥（如充满KCl饱和溶液和琼脂制成的胶冻）连接起来，再用导线将锌片和铜片联接，并在导线中串联一个电流计，观察现象。