資源簡介

(共15張PPT)
基于模型構建的高三一輪復習 《電化學》
電 解 池（第1課時）
（1）電極判斷 （2）電極反應式的書寫 （3）微粒的遷移方向
（4）計算 （5）離子交換膜作用等
1.能分析、解釋電解池的工作原理，能設計簡單的電解池。
2.掌握常見離子放電順序，熟練書寫電極反應式、總反應式并能進行相關計算。
3.認識電解在實現物質轉化和能量轉化中的具體應用，以分析和解決實際問題。
核心考點
課標要求
全面把握高考評價體系的總體特征，深入理解高考的核心功能，準確把握高考的考查內容和考查要求，通過高考落實立德樹人的根本任務。
高考評價體系
學習目標
1.能分析、解釋電解池的工作原理，能設計簡單的電解池。
（證據推理與模型認知、變化觀念與平衡思想）
2.掌握常見離子放電順序，熟練書寫電極反應式、總反應式并能進行相關計算。（宏觀辨識與微觀探析）
3.認識電解在實現物質轉化和能量轉化中的具體應用，以分析和解決實際問題。（變化觀念與平衡思想、科學態度與社會責任）
學習目標
回歸教材 構建認知模型
回歸教材 構建認知模型
（7）用裝置1制備NaOH、H2、Cl2有何缺陷？（副反應角度）
（8）如何解決這個問題？（在導學案裝置2處畫出改進裝置示意圖）
（9）如何改進裝置2能在陰極去獲得純凈的NaOH溶液？
裝置1
裝置維度
原理維度
電極產物
電極反應物
陽極材料
陰極材料
電子導體
離子導體
電極反應
劑
e-
失電子場所
產物
劑
e-
得電子場所
產物
回歸教材 構建認知模型
還原
氧化
失
得
氧化
還原
陽離子
陰離子
根據材料命制電化學題目:（魯科版選修1教材P31）液流電池是電化學儲能領域的一個研究熱點，其優點是儲能容量大、使用壽命長。
回歸教材 構建認知模型
電源
鏈接高考 構建解題模型
典例1（2023·北京卷第5題改編）回收利用工業廢氣中的CO2和SO2，實驗原理示意圖如下。下列說法錯誤的是（ ）
A. 廢氣中的CO2和SO2排放到大氣中會形成酸雨
B. 離子交換膜可為質子交換膜
C. 裝置工作時，陽極室溶液pH保持不變
D. 裝置b中總反應式為SO32-+CO2+H2O===SO42-+HCOOH
AC
通電
鏈接高考 構建解題模型
典例2.（2024·山東卷第13題改編）以不同材料修飾的Pt為電極，一定濃度的NaBr溶液為電解液，采用電解和催化相結合的循環方式，可實現高效制H2和O2，裝置如圖所示。下列說法錯誤的是( )
A. 電極a連接電源負極
B. 電解液的pH逐漸增大
C. 電解總反應式為
D. 催化階段反應產物物質的量之比n(Z):n(Br-)=2:3
E X為O2,Y為NaBr,Z為H2
BDE
通電
鏈接高考 構建解題模型
模型應用 分析酸堿不對稱電解池電解CO2制HCOOH原理
1.（原創）中科院在2024年首次開發了一種高效的酸堿耦合電解系統，構筑酸堿不對稱電解池，電解CO2實現了甲酸生產的高效電子利用，裝置如圖所示。下列說法錯誤的是( )
A. b電極為陰極，發生還原反應
B. 交換膜可為陽離子交換膜，若有2molH+通過，有1molCO2被消耗
C. 陽極反應式為CH3OH+4e-+5OH- =HCOOH+4H2O
D. 電解一段時間后，a電極消耗的CO2與b電極消耗的CH3OH質量相等
E. 若兩極均采用堿性電解質溶液也可實現高效制備HCOOH
ACDE
模型應用
2.（2024·湖北卷第13題改編）我國科學家設計了一種雙位點PbCu電催化劑，用和電化學催化合成甘氨酸，原理如圖，雙極膜中H2O解離的H+和OH-在電場作用下向兩極遷移。已知在KOH溶液中，甲醛轉化為HOCH2O-，存在平衡 電極上發生的電子轉移反應為 下列說法錯誤的是 （ ）
A. 裝置中Cu電極為陰極
B. 雙極膜中H2O解離的H+向Cu極移動，
OH-向PbCu極移動
C. 電解一段時間后陽極區c(OH-)減小
D. 理論上生成 雙極膜中有4molH2O解離
E. 陽極總反應式為
F. 陰極區存在反應
AD
課堂小結
課后探索任務
高考題命制
課后作業：
1.以課后學案資料為情景，依據課程標準要求命制電化學題目。
2.完成課后導學案。(共19張PPT)
基于模型構建的高三一輪復習
電解池
教學分析
01
教學目標
02
教學反思
04
教學設計
03
目錄
PART 01
教學分析
教學分析 課標要求
【內容要求】
認識化學能與電能相互轉化的實際意義及其重要應用。了解原電池及常見化學電源的工作原理。了解電解池的工作原理，認識電解在實現物質轉化和儲存能量中的具體應用。了解金屬發生電化學腐蝕的本質，知道金屬腐蝕的危害，了解防止金屬腐蝕的措施。
【學業要求】
能分析、解釋原電池和電解池的工作原理，能設計簡單的原電池和電解池。能利用電化學原理解釋金屬腐蝕現象，選擇并設計防腐措施。
學情分析
知識基礎
從學案批改情況來看學生對電解池基礎知識掌握情況良好。但在優化電解飽和食鹽水裝置時遇到困難。
心理基礎
對于計算題和稍微復雜一點的電解裝置存在畏難心理。
能力基礎
主要原因是分析能力不足，證據推理和模型認知的核心素養還未形成，缺乏遷移運用的能力。
PART 02
教學目標
教學目標
知識目標
夯實基礎，通過回扣教材內容加強對基礎知識的理解與運用，建立電解池認知模型。使學生掌握常見離子放電順序，熟練書寫電極反應式、總反應式并能進行相關計算。培養學生宏觀辨識與微觀探析、證據推理與模型認知的核心素養。
能力目標
使學生能分析、解釋電解池的工作原理，能設計簡單的電解池。認識電解在實現物質轉化和能量轉化中的具體應用，以分析和解決實際問題培養學生變化觀念與平衡思想、科學態度與社會責任的核心素養。
PART 03
教學設計
教學設計 課堂導入
以對中科大成功研發二氧化碳制甲酸用于電池技術，助力新能源電動汽車發展這項科研成果的介紹導入課堂，使學生體會電解原理的實際應用，認識到電解對科技發展的重要性
教學設計 環節一：回歸教材構建認知模型
通過課本實驗電解飽和食鹽水裝置的優化以制取純凈氫氧化鈉、氯氣、氫氣的過程，幫助學生理解電解原理，體會氧化還原在電化學中的作用并構建電解池認知模型。
教學設計 環節一：回歸教材構建認知模型
根據材料命制電化學題目:（魯科版選修1教材P31）液流電池是電化學儲能領域的一個研究熱點，其優點是儲能容量大、使用壽命長。
電源
通過學生自主命題并講解題目的過程使學生體會如何利用認知模型分析問題更重要的是鍛煉學生的發散思維
教學設計 環節二：鏈接高考構建解題模型
通過學生講題了解學生知識上的漏洞和思維上的障礙點及時引導點撥，鍛煉學生的邏輯思維能力、語言表達能力。
教學設計 環節二：鏈接高考構建解題模型
學生通過對這兩個題目中裝置的分析加深了對電解池模型的認知，強化了電解池兩極反應方程式書寫及相關計算，并自主總結電解池解題程序。
教學設計 環節三：模型應用
聯系實際，以課堂導入視頻中的科研成果為情景命制題目，使學生認識到電解知識可以應用到生產生活當中去解決實際問題體現化學學科價值。
學生在解題中嘗試應用本節課總結的兩個模型，在用模的過程中培養學生證據推理與模型認知的核心素養
教學設計 環節三：模型應用
在學生已經對電解池構建了認知模型并且能夠依照一定的程序來解決問題的基礎上，嘗試引導學生分析陌生、復雜的問題，使學生不僅會用模更能夠靈活的處理問題達到活模的目的。
教學設計
在此基礎上，提供人教版教材中的內容作為情景讓學生繼續嘗試命制電化學題目，使學生對于不同版本的教材有所了解。同時留給學生一個相對開放性問題作為本節課思維上的延伸有利于學生思維的發展。
開放性作業
PART 06
教學反思
教學反思
本節課利用與電解相關的科研成果創設情景，讓學生感受電解在實際生活中的應用，幫助學生建立電解池認知模型和解題模型 將大部分的時間交給學生，使學生充分的展示自己，培養學生語言表達能力和邏輯思維能力，促進證據推理與模型認知、宏觀辨識與微觀探析、變化觀念與平衡思想和科學態度與社會責任的核心素養的形成。
本節課也暴露了一些問題，由于我了解的學情與實際情況有些許偏差，使課堂節奏前半部分太快，導致問題的處理不夠完善。學生在書寫的規范性、語言表達能力等方面還有待提高
請各位專家批評指正高三化學一輪專題復習電解池專題復習教案
電解池課前導學案
【課標要求】
1.能分析、解釋電解池的工作原理，能設計簡單的電解池。
2.掌握常見離子放電順序，熟練書寫電極反應式、總反應式并能進行相關計算。
3.認識電解在實現物質轉化和能量轉化中的具體應用，以分析和解決實際問題。
【必備知識】
【高考真題】
1.（2022·山東·高考真題T13）設計如圖裝置回收金屬鈷。保持細菌所在環境pH穩定，借助其降解乙酸鹽生成，將廢舊鋰離子電池的正極材料轉化為，工作時保持厭氧環境，并定時將乙室溶液轉移至甲室。已知電極材料均為石墨材質，右側裝置為原電池。下列說法正確的是（ ）
A. 裝置工作時，甲室溶液pH逐漸增大
B. 裝置工作一段時間后，乙室應補充鹽酸
C. 乙室電極反應式為
D. 若甲室減少，乙室增加，則此時已進行過溶液轉移
2.（2022·山東·高考真題T15）是一種鈉離子電池正極材料，充放電過程中正極材料立方晶胞(示意圖)的組成變化如圖所示，晶胞內未標出因放電產生的0價Cu原子。下列說法正確的是（ ）
A. 每個晶胞中個數為x
B. 每個晶胞完全轉化為晶胞，轉移電子數為8
C. 每個晶胞中0價Cu原子個數為
D. 當轉化為時，每轉移電子，產生原子
3.（2023·山東·高考真題T11）利用熱再生氨電池可實現電鍍廢液的濃縮再生。電池裝置如圖所示，甲、乙兩室均預加相同的電鍍廢液，向甲室加入足量氨水后電池開始工作。下列說法正確的是（ ）
A. 甲室電極為正極
B. 隔膜為陽離子膜
C. 電池總反應為：
D. 擴散到乙室將對電池電動勢產生影響
4.（2024·湖南·高考真題T10）在水溶液中，電化學方法合成高能物質時，伴隨少量生成，電解原理如圖所示，下列說法正確的是
A. 電解時，向Ni電極移動
B. 生成的電極反應：
C. 電解一段時間后，溶液pH升高
D. 每生成的同時，生成
5.（2024·全國·高考真題T6）科學家使用研制了一種可充電電池(如圖所示)。電池工作一段時間后，電極上檢測到和少量。下列敘述正確的是（ ）
A．充電時，向陽極方向遷移
B．充電時，會發生反應
C．放電時，正極反應有
D．放電時，電極質量減少，電極生成了
6.（2024·黑吉遼·高考真題T12）“綠色零碳”氫能前景廣闊。為解決傳統電解水制“綠氫”陽極電勢高、反應速率緩慢的問題，科技工作者設計耦合高效制的方法，裝置如圖所示。部分反應機理為：。下列說法錯誤的是
A.相同電量下理論產量是傳統電解水的1.5倍
B. 陰極反應：
C. 電解時通過陰離子交換膜向b極方向移動
D. 陽極反應：
【鏈接高考】
根據高考真題總結高考核心考點
2.預測高考電化學的命題趨勢
電解池課堂教學案（第一課時）
【學習目標】
1.能分析、解釋電解池的工作原理，能設計簡單的電解池。
2.掌握常見離子放電順序，熟練書寫電極反應式、總反應式并能進行相關計算。
3.認識電解在實現物質轉化和能量轉化中的具體應用，以分析和解決實際問題。
合作探究
任務一 回歸教材 構建模型認知
（1）電解是將 通過 或 在兩個電極上分別發生氧化反應和還原反應的過程。
（2）陰離子移向 極，陽離子移向 極。
（3）電解池是在直流電作用下迫使反應物發生氧化還原反應，從而使 的裝置。
（4）電解池裝置的構成
寫出電解飽和食鹽水的電極反應式：
陰陽離子的放電順序（氧化還原角度）：
用裝置1制備NaOH、H2、Cl2有何缺陷？（副反應角度）
如何解決這個問題？（在裝置2處畫出改進裝置示意圖）
如何改進裝置2能在陰極獲得純凈的NaOH溶液？
【小結1】電解池模型
【跟蹤訓練】根據材料命制電化學題目：（魯科版選修1教材P31）液流電池是電化學儲能領域的一個研究熱點，其優點是儲能容量大、使用壽命長。一種簡單釩液流電池的結構及充電時工作原理示意如圖。
任務二 鏈接高考 構建解題模型
典例1（2023·北京卷第5題改編）回收利用工業廢氣中的CO2和SO2，實驗原理示意圖如下，下列說法錯誤的是( )
廢氣中的CO2和SO2排放到大氣中會形成酸雨
離子交換膜可為質子交換膜
裝置工作時，陰極室pH逐漸減小，陽極室pH不變
裝置b中總反應式SO32-+CO2+H2O==SO42-+HCOOH
典例2（2024·山東卷第13題改編）以不同材料修飾的Pt為電極，一定濃度的NaBr溶液為電解液，采用電解和催化相結合的循環方式，可實現高效制H2和O2，裝置如圖所示。下列說法錯誤的是（ ）
A. 電極a連接電源負極
B. 電解液的pH逐漸增大
C. 電解總反應式為
D. 催化階段反應產物物質的量之比n(Z):n(Br-)=2:3
E. X為O2，Y為NaBr，Z為H2
【小結2】 電解池解題程序
任務三 模型應用
1.（原創）利用可再生電能將CO2電化學轉化為高附加值的甲酸，對實現碳中和及能量儲存具有重要的意義。然而，制取甲酸的實際應用仍然面臨著能量效率低和長期穩定性差的挑戰。為此中科院首次開發了一種高效的酸堿耦合電解系統，構筑酸堿不對稱電解池，實現了甲酸生產的高效電子利用，裝置如圖所示。下列說法錯誤的是 （ ）
b電極為陰極，發生還原反應
交換膜可為陽離子交換膜，若有2molH+通過，有1molCO2被消耗
陽極反應式為CH3OH+4e-+5OH- =HCOOH+4H2O
電解一段時間后，a電極消耗的CO2與b電極消耗的CH3OH質量相等
若兩極均采用堿性電解質溶液也可實現高效制備HCOOH
【收獲反思】
【課堂達標】
1.（2024·湖北卷第13題改編）我國科學家設計了一種雙位點電催化劑，用和電化學催化合成甘氨酸，原理如圖，雙極膜中解離的和在電場作用下向兩極遷移。已知在溶液中，甲醛轉化為，存在平衡。電極上發生的電子轉移反應為下列說法錯誤的是 （ ）
裝置中Cu電極為陰極
雙極膜中解離的向陰極移動向陽極移動
C. 電解一段時間后陽極區減小
D. 理論上生成雙極膜中有解離
E. 陽極總反應式為
F. 陰極區存在反應
電解池課后鞏固案
【命制題目】
以資料卡片內容為情景，依據課程標準要求命制電化學題目。（人教版高中化學選擇性必修一P109）
【鞏固練習】
1.（人教版選擇性必修一課后習題P119第5題）鋅-空氣電池可作為電動車的動力來源。該電池的電解質溶液為KOH溶液，總反應式為：2Zn+O2+4OH-+2H2O=2[Zn(OH)4]2-
下列說法正確的是（）
A.充電時，電解質溶液中K+向陽極移動
B.充電時，電解質溶液中c(OH-)逐漸減小
C.放電時，負極反應為Zn+4OH--2e-=[Zn(OH)4]2-
D.放電時，電路中通過2mol電子，消耗氧氣22.4L（標準狀況下）
2.（人教版選擇性必修一課后習題P120第10題改編）氯堿工業是高耗能產業，一種將電解池與燃料電池相組合的新工藝能超過30%。在這種工藝設計中，相關物料的傳輸與轉化關系如下圖所示，其中的電極未標出，所用的離子交換膜都只允許陽離子通過。
（1）圖中X、Y分別是 、 （填化學式），分析、比較圖示中a%與b%的大小： 。
（2）寫出燃料電池B中的電極反應。
正極： 負極：
（3）B裝置中離子交換膜的類型為 ，作用是
3.（蘇教版選擇性必修一課后習題P28第2題）若要在銅片上鍍銀，下列敘述中錯誤的是（ ）
①將銅片接在電源的正極 ②將銀片接在電源的正極
③在銅片上發生的反應是Ag++e-=Ag
④在銀片上發生的反應是4OH-+4e=O2↑⑤用CuSO4溶液作電解質溶液
⑥用AgNO3溶液作電解質溶液
①③⑥ B. ②③⑥ C. ①④⑤ D ②③④⑤
4.(2024河北高考第13題改編)我國科技工作者設計了如圖所示的可充電電池，以為電解質，電解液中加入1，3-丙二胺()以捕獲，使放電時還原產物為。該設計克服了導電性差和釋放能力差的障礙，同時改善了的溶劑化環境，提高了電池充放電循環性能。
下列說法錯誤的是( )
A. 充電時，陰極電極反應式為2CO2+2e- =C2O42-
B. 充電時，多孔碳納米管電極與電源正極連接
C. 充電時，電子由電極流向陽極，向陰極遷移
D. 放電時，每轉移電子，理論上可轉化
5.（2024高考廣東卷第5題、2024高考浙江6月卷第13題重組）金屬腐蝕會對設備產生嚴重危害，腐蝕快慢與材料種類、所處環境有關。下圖為兩種對海水中鋼閘門的防腐措施示意圖：
下列說法正確的是
圖1、圖2中，陽極材料本身均失去電子
陽極材料可為鋅塊且鋅塊可永久使用
C．圖2中，外加電壓偏高時，鋼閘門表面可發生反應：
D．圖2為外加電流保護法，有利于提高對鋼閘門的防護效果
E．圖1、圖2中，當鋼閘門表面的腐蝕電流為零時，鋼閘門、陽極均不發生化學反應。
6.（2024高考貴州卷第11題改編）一種太陽能驅動環境處理的自循環光催化芬頓系統工作原理如圖。光陽極發生反應：，。體系中與Mn(Ⅱ)/Mn(Ⅳ)發生反應產生的活性氧自由基可用于處理污水中的有機污染物。下列說法錯誤的是
A. 該芬頓系統能量轉化形式為太陽能電能化學能
B. 陰極反應式為
C. 光陽極每消耗，體系中生成
D. 在Mn(Ⅱ)/Mn(Ⅳ)的循環反應中表現出氧化性和還原性
E. HCO4-為催化劑，Mn(Ⅱ)為中間產物

展開更多......

收起↑