《电化学问题系统分析》教学设计
理工附中 马庆兰 指导思想与理论依据 高三阶段教学主要课型是复习课，高三复习课主要的功能价值是深化学生的认识，把学生在不同教学内容中的认识联系起来，形成知识块，形成知识系统，在这样的基础上进而形成重要的认识观念，建立学生系统思维、促进学生认识发展,同时要将学生的认识思路外显。 教材分析及学生认识发展分析 1. 教材分析 在化学2（必修）第二章第一节“化学能与电能”中基于物质变化和能量变化的关系，通过对单液伏打电池的实验探究，对原电池的工作原理、原电池的构成及各组成部分的作用进行了介绍，使学生认识化学能可以转化为电能；并且对干电池、充电电池和燃料电池等化学电源进行了介绍，通过必修2的学习学生认识到应用氧化还原反应，利用一定的装置可以将化学能转化为电能。 在化学选修1“化学与生活”第三章第二节“金属的腐蚀和保护”中通过对金属的腐蚀与保护的学习发展了学生对原电池原理的认识，使学生认识到能量转化带来的问题与解决的方法。 在化学选修4“化学反应原理”模块第四章“电化学基础”中,将原电池(单液-双液)、化学电源、电解池、金属的腐蚀和防护进行了详细介绍。教材将电化学的理论研究和实践探究都放到了十分突出的位置。 2.学情分析 本节教学内容之前，学生在高三复习阶段进行了两课时，第一课时是原电池基础知识复习，第二节课是在原电池基础知识复习基础之上建立原电池模型，进而建立电解池模型，两池合一建立电化学分析模型，并且进行初步运用。本节内容是在此分析基础之上深化对电化学模型的理解，对电化学问题进行系统分析。 教学目标 1．知识与技能： （1）掌握电化学的工作原理，明确电化学装置（原电池和电解池）的构成要素，形成电化 学知识体系。 （2）掌握电化学解题的思路和方法。 2．过程与方法： （1）体会电化学原理和装置（构成要素）间的关系。 1 / 4
（2）体验并学习用系统分析法解决电化学问题的过程。 3．情感态度与价值观： 感受在知识层面关注本质系统分析对于应用层面灵活提取知识破解电化学问题的快乐。 教学重点和难点 教学重点：掌握电化学的工作原理，明确电化学装置的构成要素；形成电化学解题的思路和方法。 教学难点：电化学问题系统分析的形成过程 教学过程 教学 环节 教师活动 引入：应用上节课建立的电化学分析模型，分析进行系统分析的要素（原理维度、装置维度） 布置任务：对陌生装置进行系统分析 科学家发现,一种将电解池与燃料电池相结合的氯碱工业新工艺可以节能30%以上,下图装置（Ⅰ）为氢氧燃料电池,装置（Ⅰ）、（Ⅱ）中电极均为惰性电极。当闭合开关K时，X极附近溶液变红色。 系统 分析 学生活动 学生进行系统分析并进行交流 分析并整理 整理书写电极反应式的思路 设计意图 明确进行系统分析的角度 体会系统分析的过程 深化学生对模型的认识，形成电化学知识体系。 体会原电池电解池的工作原理是一致的。 教师记录学生分析 教师利用模型对学生的分析进行整理并分析： 电极（得失电子的场所） 电极反应式（电极反应物→电极产物） 电子流向（失电子场所→得电子场所） 离子流向（阳离子→带负电荷电极 阴离子→带正电荷电极） 宏观现象等 提问：作为出题者，你会设置哪些考点？ 这些考点是相互关联的整体，设置习题时总得有一个突破口，突破口就是系统当中的任何一个问题，需要在系统知识中灵活提取出来应用。 例题体会寻找突破口 灵活 提取 思考、回答 角色转换，体会出题，设置考点 2 / 4
1. 由于具有超低耗电量、寿命长的特点，LED产品思考、回答 体会 越来越受人欢迎。下图是氢氧燃料电池驱动LED 体会牵一发而动全身的感受。 2.通过NOx传感器可监测NOx的含量，其工作原理示 发光的装置。 意图如下： 思考、回答 体会 3.下图是一种航天器能量储存系统原理示意图。 思考、回答 体会 3 / 4
综合 应用 最新研究发现，用隔膜电解法处理高浓度 乙醛废水具有工艺流程简单、电耗较低等优点，其电解 原理是使乙醛分别在阴、阳极发生反应，转化为乙 醇和乙酸，总反应为： 2CH3CHO + H2O === CH3CH2OH + CH3COOH 实验室中，以一定浓度的乙醛—Na2SO4溶液为电解质 溶液，模拟乙醛废水的处理过程，其装置示意图如讨论、分析 右图所示。 交流、回答 （1）电解过程中，两极 除分别生成乙酸和乙醇外，均产生无色气体。电极反应如下： - -阳极：① 4OH- 4e == O2↑+ 2H2O ② 阴极：① --② CH3CHO + 2e + 2H2O == CH3CH2OH + 2OH （2）若以甲烷燃料电池为直流电源，则燃料电池中b极应通入 （填化学式）气体。 在原电池电解池基础知识的基础上，利用模型形成体会 分析电化学知识的体系，希望在知识层面关注本质， 系统存储，在应用层面能够灵活提取系统当中的知反思 识解决问题，面对陌生问题及装置以不变应万变，将模型内化为解决问题的思路方法。 体会系统分析在解决电化学问题中的应用。 再次梳理电化学知识体系，体会解题思路。 归纳 总结
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